四種主要污水處理工藝簡介及工藝特點(diǎn)活性污泥法活性污泥法是一種應(yīng)用廣泛的污水生物處理技術(shù)，其基本原理是利用活性污泥中的微生物群落，在有氧條件下對污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化?；钚晕勰嗍怯杉?xì)菌、真菌、原生動物和后生動物等微生物群體與污水中的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)混合形成的絮狀體。在活性污泥法處理系統(tǒng)中，污水首先進(jìn)入曝氣池，與活性污泥充分混合，并通過曝氣設(shè)備向混合液中通入空氣，提供微生物生長和代謝所需的氧氣。在曝氣池中，微生物利用污水中的有機(jī)物作為碳源和能源，進(jìn)行新陳代謝活動，將有機(jī)物分解為二氧化碳和水等無機(jī)物，同時自身也得到生長和繁殖。經(jīng)過一段時間的曝氣處理后，混合液流入二次沉淀池，在二次沉淀池中，活性污泥由于重力作用而沉淀下來，與處理后的水分離。沉淀下來的活性污泥一部分回流到曝氣池前端，以維持曝氣池中活性污泥的濃度；另一部分則作為剩余污泥排出系統(tǒng)?；钚晕勰喾ň哂幸韵绿攸c(diǎn)：-處理效果好：能夠有效去除污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物，使出水水質(zhì)達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。對于一般的城市污水，活性污泥法可以將化學(xué)需氧量（COD）從幾百毫克每升降至幾十毫克每升，生化需氧量（BOD）從較高水平降至10mg/L以下，懸浮物（SS）也能大幅降低。-適應(yīng)性強(qiáng)：可以根據(jù)不同的污水水質(zhì)和處理要求，通過調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，如污泥負(fù)荷、曝氣時間、污泥回流比等，來滿足處理需求。無論是低濃度的生活污水還是高濃度的工業(yè)廢水，活性污泥法都能在一定程度上進(jìn)行有效處理。-技術(shù)成熟：經(jīng)過多年的發(fā)展和實(shí)踐，活性污泥法的工藝和設(shè)備已經(jīng)非常成熟，運(yùn)行管理相對簡單，操作人員經(jīng)過一定的培訓(xùn)即可掌握。-污泥產(chǎn)量較大：在處理過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥，這些剩余污泥的處理和處置是活性污泥法面臨的一個重要問題。剩余污泥的處理需要消耗一定的成本和資源，如采用污泥濃縮、脫水、消化等工藝進(jìn)行處理。-能耗較高：曝氣過程需要消耗大量的電能，以維持曝氣池中溶解氧的濃度，這使得活性污泥法的運(yùn)行成本相對較高。此外，污泥回流也需要消耗一定的動力。生物膜法生物膜法是另一種重要的污水生物處理方法，它是使微生物附著在載體表面形成生物膜，污水在與生物膜接觸的過程中，其中的有機(jī)物被生物膜上的微生物分解和轉(zhuǎn)化。生物膜法的基本流程通常包括生物膜反應(yīng)器和后續(xù)的沉淀池。常見的生物膜反應(yīng)器有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池等。以生物接觸氧化池為例，在池內(nèi)填充有一定的填料，微生物附著在填料表面形成生物膜。污水從池底部進(jìn)入，通過布水系統(tǒng)均勻地分布在填料層中，與生物膜充分接觸。在有氧的條件下，生物膜上的微生物對污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解代謝，將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。處理后的水從池頂部流出，然后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。生物膜法具有以下特點(diǎn)：-微生物濃度高：生物膜上附著有大量的微生物，其濃度遠(yuǎn)高于活性污泥法中的微生物濃度，因此生物膜法具有較高的處理效率。微生物在生物膜中形成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，不同種類的微生物在生物膜的不同層次發(fā)揮著不同的作用，能夠更有效地分解和轉(zhuǎn)化污水中的有機(jī)物。-對水質(zhì)和水量的變化適應(yīng)性強(qiáng)：當(dāng)污水水質(zhì)和水量發(fā)生變化時，生物膜能夠通過自身的調(diào)節(jié)機(jī)制來適應(yīng)這種變化，保持相對穩(wěn)定的處理效果。例如，在水質(zhì)突然惡化或水量突然增加的情況下，生物膜中的微生物可以通過調(diào)整代謝速率和種群結(jié)構(gòu)來維持處理效率。-污泥產(chǎn)量少：與活性污泥法相比，生物膜法產(chǎn)生的剩余污泥量較少。這是因?yàn)樯锬ど系奈⑸锷L相對緩慢，而且部分微生物會在生物膜的新陳代謝過程中自然死亡并被分解，減少了剩余污泥的產(chǎn)生量。-運(yùn)行管理方便：生物膜法不需要像活性污泥法那樣進(jìn)行復(fù)雜的污泥回流和曝氣控制，運(yùn)行管理相對簡單。同時，生物膜法的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對簡單，維護(hù)工作量較小。-占地面積較大：為了保證生物膜與污水的充分接觸，生物膜法通常需要較大的反應(yīng)器體積和占地面積。例如，生物濾池需要一定高度的濾料層，生物轉(zhuǎn)盤也需要較大的空間來安裝和運(yùn)行。-易發(fā)生堵塞：在生物膜法中，生物膜的生長和脫落過程可能會導(dǎo)致填料或?yàn)V料的堵塞，影響處理效果和運(yùn)行穩(wěn)定性。特別是在生物濾池中，如果進(jìn)水水質(zhì)含有較多的懸浮物，更容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。厭氧生物處理法厭氧生物處理法是在無氧的條件下，利用厭氧微生物對污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化的一種污水處理技術(shù)。厭氧生物處理過程通常分為三個階段：水解階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。在水解階段，復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧微生物分泌的胞外酶的作用下，被分解為小分子的有機(jī)物，如多糖被水解為單糖，蛋白質(zhì)被水解為氨基酸等。在產(chǎn)酸階段，水解產(chǎn)物進(jìn)一步被厭氧微生物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、醇類等有機(jī)酸和醇類物質(zhì)。最后，在產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌將有機(jī)酸和醇類等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。厭氧生物處理系統(tǒng)主要包括厭氧反應(yīng)器和沼氣收集裝置。常見的厭氧反應(yīng)器有厭氧消化池、升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床等。以UASB為例，污水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，向上流動通過厭氧污泥床。在污泥床中，厭氧微生物對污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，產(chǎn)生的沼氣上升到反應(yīng)器頂部的氣室并被收集。處理后的水從反應(yīng)器上部流出。厭氧生物處理法具有以下特點(diǎn)：-能耗低：厭氧生物處理過程不需要曝氣，因此能耗遠(yuǎn)低于好氧生物處理方法。同時，厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣是一種清潔能源，可以回收利用，進(jìn)一步降低了運(yùn)行成本。例如，一些大型的厭氧污水處理廠可以將產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電或供熱。-污泥產(chǎn)量少：厭氧微生物的生長速率較慢，因此厭氧生物處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥量較少。與好氧生物處理相比，厭氧處理產(chǎn)生的污泥量通常只有好氧處理的1/10-1/5。-可處理高濃度有機(jī)廢水：厭氧生物處理法對高濃度有機(jī)廢水具有較好的處理效果，能夠承受較高的有機(jī)負(fù)荷。例如，對于一些食品加工、釀造、造紙等行業(yè)產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，厭氧生物處理法是一種有效的處理方法。-處理時間長：厭氧生物處理過程的反應(yīng)速率相對較慢，因此需要較長的水力停留時間。一般來說，厭氧處理的水力停留時間在幾天到幾十天不等，這使得厭氧處理系統(tǒng)的占地面積相對較大。-啟動時間長：厭氧微生物的生長和代謝需要一定的條件和時間來適應(yīng)，因此厭氧生物處理系統(tǒng)的啟動時間較長，通常需要幾個月甚至更長的時間才能達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。-對環(huán)境條件敏感：厭氧生物處理過程對環(huán)境條件要求較為嚴(yán)格，如溫度、pH值、氧化還原電位等。溫度對厭氧微生物的活性影響較大，一般中溫厭氧處理的適宜溫度為35-38℃，高溫厭氧處理的適宜溫度為50-55℃。如果環(huán)境條件不合適，會影響厭氧微生物的代謝活動，導(dǎo)致處理效果下降?；瘜W(xué)處理法化學(xué)處理法是通過向污水中投加化學(xué)藥劑，利用化學(xué)反應(yīng)來去除污水中的污染物的一種污水處理方法。常見的化學(xué)處理方法包括混凝沉淀法、中和法、氧化還原法等。-混凝沉淀法：是向污水中投加混凝劑，使污水中的膠體物質(zhì)和細(xì)小懸浮物凝聚成較大的顆粒，然后通過沉淀或氣浮的方法將其去除?；炷齽┩ǔＳ袖X鹽、鐵鹽等，如硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）、硫酸亞鐵等。在混凝過程中，混凝劑水解產(chǎn)生的高價金屬離子和氫氧化物膠體可以中和膠體顆粒表面的電荷，降低其表面電位，使膠體顆粒相互碰撞凝聚。同時，氫氧化物膠體還可以通過吸附架橋作用，將細(xì)小懸浮物連接成較大的絮體?；炷恋矸梢杂行コ鬯械膽腋∥?、色度、磷等污染物，常用于污水處理的預(yù)處理和深度處理。-中和法：用于調(diào)節(jié)污水的pH值，使污水達(dá)到適宜的處理或排放要求。當(dāng)污水呈酸性時，可以投加堿性物質(zhì)如氫氧化鈉、石灰等進(jìn)行中和；當(dāng)污水呈堿性時，可以投加酸性物質(zhì)如硫酸、鹽酸等進(jìn)行中和。中和法在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用廣泛，例如在電鍍、化工等行業(yè)的廢水處理中，經(jīng)常需要對廢水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。-氧化還原法：是利用氧化還原反應(yīng)來去除污水中的污染物。氧化劑可以將污水中的還原性物質(zhì)氧化，如用氯氣、臭氧、過氧化氫等氧化劑可以去除污水中的有機(jī)物、重金屬離子等。還原劑可以將污水中的氧化性物質(zhì)還原，如用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽等還原劑可以將六價鉻還原為三價鉻，降低其毒性。化學(xué)處理法具有以下特點(diǎn)：-處理效果顯著：化學(xué)處理法能夠快速、有效地去除污水中的特定污染物，對于一些難生物降解的有機(jī)物和重金屬離子等，化學(xué)處理法往往具有更好的處理效果。例如，通過混凝沉淀法可以使污水中的懸浮物去除率達(dá)到90%以上，通過氧化還原法可以將重金屬離子的濃度降低到較低的水平。-操作靈活：可以根據(jù)污水的水質(zhì)和處理要求，選擇合適的化學(xué)藥劑和處理工藝。同時，化學(xué)處理法的反應(yīng)速度較快，可以在較短的時間內(nèi)完成處理過程。-產(chǎn)生化學(xué)污泥：在化學(xué)處理過程中，會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，這些污泥的處理和處置是一個問題。化學(xué)污泥中可能含有重金屬等有害物質(zhì)，如果處理不