污水处理：守护生态与未来的关键之举

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物理法在污水处理中起着重要的作用。重力分离利用物质的重力差异，使较重的固体物质自然沉淀，从而实现与水的分离。例如，在沉砂池中，通过重力作用去除无机砂粒。离心分离则是利用悬浮物和废水质量不同，所受离心力不同的原理，实现悬浮物和废水的分离。诸城市吉丰机械科技有限公司的废水处理中，就采用了物理处理法，如筛滤截留，通过格栅与筛网，斜置金属栅条框架或利用穿孔滤板、金属网构成的过滤设备，去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物以及较细小的悬浮物。此外，沉淀法在废水处理中应用广泛，基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉，可用于去除无机砂粒、悬浮状有机物、生物污泥等。气浮法用于分离比重与水接近或比水小的细微颗粒污染物，通过在废水中通入空气产生大量细小气泡，使其附着于细微颗粒污染物上，形成比重小于水的浮体上浮至水面，从而实现分离。离心分离使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转，根据离心力的产生方式，可分为旋流分离器和离心机两种类型。

化学法在污水处理中也不可或缺。混凝法是向污水中加入混凝剂，使胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来，净化废水。中和法用于处理酸性或碱性废水，使其变为中性，便于后续处理。氧化还原法可处理溶解在水中的化学物质，形成稳定的化学原料，还能去除废水中的多种剧毒和高毒污染物。化学沉淀法主要处理水中的可溶性盐，向污水中加入化学物质，通过化学反应将溶解在水中的化学物质变成水不溶性物质，再通过沉淀进一步分离。离子交换法是通过离子交换器上的离子与水中的离子交换来去除水中有害离子，在工业废水处理中，主要用于回收贵金属离子等。废水化学处理法在废水处理发展初期就开始应用，能迅速有效地去除废水中的悬浮物和 BOD，虽化学药剂昂贵且处理后产生大量难以脱水的污泥，但随着许多化学处理药剂和设备的问世，价格逐渐降低，其应用日益广泛。

生物法利用微生物的新陈代谢功能净化污水。活性污泥法是利用活性污泥去除废水中有机物的处理工艺过程，系统中包括水系统、泥系统和气系统，主要设备为曝气池和二次沉淀池。生物膜法使污水连续流经固体填料，在填料上形成污泥垢状的生物膜，生物膜上繁殖大量微生物，吸附和降解水中的有机污染物。生物方法处理废水时，可通过工艺改造，如将两个并联的好氧生化池改为二级串联生化池，除去外置膜生物反应器采用国产浸没式膜装置，膜装置直接浸没放置在低负荷浓缩池内，将固定了专性除油微生物的粉状载体添加至膜生物反应器中，形成动态膜等措施，获得良好的处理效果。此外，生物降解在自然界物质循环中起重要作用，微生物通过氧化还原、脱羧、脱氨、水解等生物化学过程把有机物逐步转化为无机物，从而使废水得到净化。参与废水中有机物生物降解的微生物有细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物等，它们在废水处理中发挥着不同的作用。

一级处理又称污水物理处理，主要通过简单的沉淀、过滤或适当的曝气，以去除污水中的悬浮物，调整 pH 值及减轻污水的腐化程度。常用的处理方法有筛滤法、重力沉淀法、浮选法和预曝气法等。筛滤法通过格栅和筛网分离污水中呈悬浮状态的污染物，格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，防止管道、机械设备及其他装置的堵塞。沉淀法利用重力沉降分离废水中呈悬浮状态的污染物，主要构筑物有沉砂池和沉淀池。沉砂池从废水中分离比重较大的砂土等无机颗粒，沉淀池则去除污水中大部分可沉的悬浮固体，作为化学或生物化学处理的预处理。上浮法用于去除污水中漂浮的污染物，隔油池就是用来分离污水中颗粒较大的油品的。预曝气法在污水进入处理构筑物以前进行短时间曝气，可产生自然絮凝或生物絮凝作用，氧化废水中的还原性物质，吹脱污水中溶解的挥发物，增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。

二级处理主要采用生物处理方法去除胶体和溶解状态的有机污染物质。生物法有多种，如活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，通过微生物处理污水，主要除去一级处理后污水中的有机物，去除率可达 90% 以上，使有机污染物达到排放标准。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等，利用附着在填料上的生物的吸附、氧化等作用，将污水中的有机污染物逐步氧化成二氧化氯、水或合成细胞物质，使污水得到净化。

三级处理是污水高级处理措施，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等。除磷最有效和实用的方法是化学沉淀法，投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。除氮可采用生物硝化－反硝化法或物理－化学法，如吹脱法、折点氯化法和选择性离子交换法。除有机物可采用活性炭吸附法、臭氧氧化法等。除无机物有离子交换、电渗析和反渗透等方法。除病原体可用铝盐和铁盐混凝沉淀，或用石灰在高 pH 值条件下混凝沉淀，也可用臭氧杀灭病毒。

对于含重金属的废水，可用化学沉淀法或离子交换法处理。放射性废水采用衰变池处理，或用化学共沉淀法、离子交换法处理。含油废水来自厨房食堂，一般采用隔油池处理。洗印废水来自照片洗印，含银、显影剂、定影剂等有害物质，含银废水可采用电解法回收银，显影剂可用化学氧化法处理。医院的特殊排水应先单独收集并进行消毒处理后在排入医院的污水处理站，如结核病医院污水每升可检出结核杆菌几十万至几百万个，医院污水中还含有消毒剂、药剂、试剂等多种化学物质，利用放射性同位素医疗手段的医院污水还含有放射性物质，需严格按照要求进行处理。

污水处理厂在现代社会中扮演着至关重要的角色，肩负着环境保护、城市发展和资源利用等多方面的重要使命。

污水处理厂的主要作用之一就是去除污物，保护水环境。污水中含有大量的有机物、氮、磷等污物，若不加以处理直接排放，会对水体造成严重污染。以达州市第二城市生活污水处理厂为例，该厂运用先进的 AO+MBBR 工艺，通过填料为生化微生物提供固定的工作场所，增加生化池中的微生物量，高效去除污水中的氨氮和总氮等污染物。西安高新区第二污水处理厂扩建工程项目，完成全年处理污水 2185.18 万立方米，达标处理率 100%，实现 COD 减排量 794 吨，氨氮减排量 216 吨。这些污水处理厂严格执行城镇污水处理厂污染物排放标准，将处理后的水安全排放到水体中，或用于农业灌溉和工业生产，有效减少了对水环境的污染。

污水处理厂的建设运行对于提高水环境质量有着重要意义。随着城市的发展，污水排放量不断增加，如果不进行有效的处理，水体生态环境将面临巨大压力。污水处理厂通过一系列的处理工艺，去除污水中的污染物，改善水体质量。枝江市城市污水处理厂采用三级处理方式，即 AAO 工艺加上深度处理工艺，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准后流入长江流域枝江段，有效改善了当地的水环境质量。同时，污水处理厂还能减少水体富营养化的发生，保护水生态系统的健康稳定。例如，通过去除污水中的氮、磷等营养物质，防止藻类过度繁殖，维护生态平衡。

污水处理厂对促进城市可持续发展起着关键作用。一方面，它保障了城市生态环境的健康稳定。城市水环境是城市生态系统的重要组成部分，良好的水环境能够提升城市的整体生态品质。污水处理厂通过有效处理污水，减少了对自然水体的污染，为城市居民提供了更加清洁、舒适的生活环境。另一方面，它提高了城市居民的生活质量。污水处理厂的运行能够有效防止水传播疾病的发生，保障人民健康。同时，污水处理厂的建设和运营还能带动相关产业的发展，创造就业机会。例如，污水处理设施的建设需要大量的技术人员和设备，这为环保产业的发展提供了机遇。此外，污水处理厂的发展也体现了城市对环保事业的重视，有助于提高人们的环境保护意识，推动社会环境保护事业的发展。

1. 氧化沟系列：氧化沟工艺是活性污泥处理技术的变形与进化产物，将水槽沟渠的首和尾互相连接，污水通过曝气进行氧化反应。BOD5 去除率可达 97%，结构较简单、处理效果好。通道氧化过程包括四个优化阶段，在不同阶段分别实现间歇曝气和沉淀、使用立式曝气器进行硝化和反硝化反应、除磷以及进一步进化加入二沉池与氧化沟形成一体化工艺，可更有效处理废水并减少人员成本。

2. A2/O 系列：A2/O 工艺又称 A-A-O 工艺，是同时脱氮除磷的污水处理工艺。生物池分为厌氧、缺氧、好氧三个独立区，不同微生物种类菌群搭配使污染物处理效率大大提高，稳定性增加，且鲜少发生污泥膨胀现象。池中好氧区的供氧可选择鼓风曝气、表面曝气两种方式。但该工艺污泥回流量大，能源消耗和设备运行成本高，对运行管理要求也高。

3. SBR 系列：SBR 工艺又称序批式活性污泥法，运用间歇曝气方式完成整个过程。序批过程按顺序分为进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置待机五个工序，在同一容器中进行。

• 传统 SBR 工艺：步骤包括在同一容器中注水、进入容器后形成厌氧 — 缺氧 — 停止进水 — 曝气充氧 — 脱氮除磷 — 沉淀 — 出水的过程。缺点是结构总容积利用率低，仅适用于较低的废水体积。

• CAST 工艺：在传统 SBR 工艺和 ICEAS 工艺基础上优化，对于每一组 CAST 系统，通常有加水、反应、沉淀、闲置和出水四个工艺，在四个池子中轮流运转工作。预反应区位于每个池子前端，部分污泥回流回该区域。具有抗冲击负荷、适应水质变化能力强，处理效果明显等优点，但每座池子需配备沉淀的滗水器和曝气设备、控制系统，增加水头损失，报废率高，利用率低，且要求自动化程度较高。

• Unitank 工艺：同时拥有 SBR 和传统活性污泥法两种技术的优点，恒定水位，连续运行，占用面积小，系统运行灵活方便。

• CASS 工艺：在 SBR 的基础上，池内进水一端增加生物选择器，实现连续进水，间歇排水。反应池分为生物选择区（预反应区）和主反应区两部分，具有去除污染物效果明显，同时有较好脱氮除磷效果的特点。

1. 生物转盘法：由接触反应单元、驱动装置、圆盘、旋转轴等组成。微生物形成的生物膜附着在圆盘外表面，约 45% 的圆盘表面被淹没在废水中。工作过程中，圆盘上的生物膜与大气和废水交替接触，形成厌氧、缺氧和好氧的交替环境。其特点有产生气味对环境有一定影响、能源消耗低、管理便利、净化效果好且不会堵塞、但占地面积较大等。

2. 生物接触氧化法：在生物接触氧化池中充填填料，底部曝气氧化，让废水浸没填料，生物膜从填料中分离后随水流进入二沉池，达到净化废水目的。该工艺具有抗冲击负荷能力强，生物膜中微生物种类多，活性生物的微生物数量多，不会产生污泥膨胀等特点，但也存在反应池中曝气不均匀，产水率较低等问题。

3. 生物滤池法：与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中，污水通过布水器洒到滤床上，滤床下面有集水层和池底。污水沿载体表面流过滤床，和生长在载体上的微生物充分接触，对污水中的有机物进行吸附和分解，使污水得到净化。采用该工艺处理后的出水水质效果较好，运行时抗水力冲击能力强，耐低温；生物膜易挂膜，启动时间短。但需严格控制滤料的填充率和滤料选择等参数，否则滤料会随出水或在反冲洗水条件下出现流失状况。

污水处理是一项关乎环境、民生和可持续发展的重要事业。正如古人云：“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。” 污水处理虽看似微小，却能汇聚成保护生态环境的强大力量。

污水处理的方法多样，物理法通过简单有效的分离术，为污水初步净化奠定基础；化学法利用化学反应的神奇力量，去除水中有害物质；生物法借助微生物的生态净化功能，实现污水的深度处理。而污水处理的流程更是严谨细致，从一级处理的初步筛选与调节，到二级处理的深度净化有机物，再到三级处理的进一步提升水质以及特殊排水处理的针对性解决方案，每一个环节都不可或缺。

污水处理厂肩负着去除污物、保护水环境，提高水环境质量以及促进城市可持续发展的重要使命。同时，常见的污水处理技术如活性污泥法和生物膜法，以其各自的特点在不同规模的污水处理中发挥着重要作用。

让我们共同行动起来，重视污水处理，加大对污水处理技术的研发和投入，提高公众的环保意识。只有这样，我们才能守护好这一方碧水蓝天，为子孙后代留下一个美丽宜居的地球家园。让我们携手共进，为污水处理事业贡献自己的一份力量，让污水变清流，为生态环境的可持续发展添砖加瓦。

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