廢水處理工程技術(shù)解析演講人：日期:目錄CATALOGUE02.物理處理技術(shù)04.生物處理技術(shù)05.深度處理與回用01.03.化學(xué)處理技術(shù)06.污泥處理處置廢水處理概述廢水處理概述01PART廢水來源與分類標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)廢水主要來源于制造業(yè)、化工、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程，含有重金屬、有機污染物、酸堿物質(zhì)等，需根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)按污染物濃度分級處理。01生活污水來自居民日常生活，包括廚衛(wèi)排水、洗滌廢水等，以有機物、氮磷營養(yǎng)鹽為主，需符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的BOD5、COD等指標(biāo)限值。農(nóng)業(yè)廢水涵蓋養(yǎng)殖業(yè)廢水（高氨氮、病原體）和農(nóng)田徑流（農(nóng)藥、化肥殘留），需參照《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2021)進(jìn)行針對性處理。特殊廢水如醫(yī)療廢水（含病原微生物、藥物殘留）、實驗室廢水（危險化學(xué)品），需執(zhí)行《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466-2005)等專項規(guī)范。020304要求COD去除率≥80%、BOD5去除率≥85%，重金屬離子（如鉛、鎘）濃度需低于0.1mg/L，具體數(shù)值依據(jù)《水污染防治行動計劃》要求。污染物去除率排放水體需確保無急性毒性（魚類96小時LC50≥100%），且總氮、總磷符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水體限值。生態(tài)安全中水回用需滿足《城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920-2020)，其中濁度≤5NTU、糞大腸菌群≤3個/L，適用于景觀補水或工業(yè)冷卻。回用標(biāo)準(zhǔn)010302處理目標(biāo)與排放規(guī)范重點流域（如長江、黃河）執(zhí)行更嚴(yán)格的特別排放限值，例如TP≤0.3mg/L，嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)50%以上。區(qū)域差異04典型處理工藝框架物理處理法通過格柵攔截懸浮物（粒徑≥5mm）、沉砂池去除砂礫（密度≥2.65g/cm3），初沉池可降低SS負(fù)荷30%-40%，為后續(xù)工藝減負(fù)?；瘜W(xué)處理法采用混凝沉淀（投加PAC/PAM）去除膠體顆粒，高級氧化（臭氧/UV）降解難降解有機物（如苯系物），pH調(diào)節(jié)至6-9滿足生化需求。生物處理法活性污泥法（MLSS維持2000-4000mg/L）降解COD，A2O工藝同步脫氮除磷（厭氧-缺氧-好氧三段式），MBR膜生物反應(yīng)器出水SS＜1mg/L。深度處理組合工藝反滲透（脫鹽率≥95%）+紫外消毒（劑量40mJ/cm2）用于電子行業(yè)超純水制備，人工濕地（水力負(fù)荷0.5m3/m2·d）強化生態(tài)凈化。物理處理技術(shù)02PART粗格柵的應(yīng)用細(xì)格柵柵條間距為1-10mm，可去除更小的懸浮物（如纖維、食物殘渣等），常與螺旋輸送機配合使用，實現(xiàn)自動化清渣。細(xì)格柵對提升后續(xù)生物處理效率至關(guān)重要。細(xì)格柵的精細(xì)化過濾轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)式篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過離心力分離細(xì)小顆粒（如砂礫、藻類），適用于高懸浮物濃度的工業(yè)廢水預(yù)處理，具有占地面積小、運行穩(wěn)定的特點。粗格柵通常安裝在污水處理系統(tǒng)的前端，柵條間距為20-50mm，用于攔截大型漂浮物（如樹枝、塑料等），保護(hù)后續(xù)設(shè)備免受堵塞或損壞。其傾斜角度設(shè)計為60°-80°，便于機械或人工清理截留的雜物。格柵與篩網(wǎng)過濾沉淀池與澄清池平流式沉淀池設(shè)計通過水平流動使懸浮物自然沉降，停留時間通常為1-3小時，適用于大流量污水處理。池底設(shè)置污泥斗集中排放污泥，需定期清理以防止腐化。豎流式沉淀池的緊湊結(jié)構(gòu)水流自下而上通過中心導(dǎo)流筒，利用重力與上升流速的平衡實現(xiàn)固液分離，占地面積小但處理能力較低，多用于小型污水處理廠。機械攪拌澄清池的協(xié)同作用結(jié)合混凝劑投加與機械攪拌，使懸浮泥渣層吸附膠體顆粒，出水濁度可降至5NTU以下，適用于高濁度原水或工業(yè)廢水深度處理。氣浮分離技術(shù)溶氣氣?。―AF）系統(tǒng)通過加壓溶氣水釋放微氣泡（直徑20-100μm），黏附懸浮物上浮至水面形成浮渣層，刮渣機定期清除。DAF對油脂、藻類去除率可達(dá)90%以上，廣泛應(yīng)用于食品加工和造紙廢水處理。電化學(xué)氣浮的創(chuàng)新應(yīng)用通過電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣微氣泡，同步實現(xiàn)氧化還原反應(yīng)與懸浮物分離，尤其適用于含重金屬或難降解有機物的工業(yè)廢水處理。渦凹?xì)飧。–AF）的高效性利用高速旋轉(zhuǎn)葉輪產(chǎn)生負(fù)壓吸入空氣，形成氣液混合體，無需加壓泵和溶氣罐，能耗較低但氣泡粒徑較大，適合中等濃度廢水預(yù)處理?；瘜W(xué)處理技術(shù)03PART中和與pH調(diào)節(jié)酸堿中和反應(yīng)原理中和副產(chǎn)物處理分段中和控制技術(shù)通過投加酸性或堿性藥劑（如石灰、硫酸、氫氧化鈉）調(diào)節(jié)廢水pH至中性范圍（6-9），使重金屬離子形成氫氧化物沉淀，同時避免腐蝕管道或抑制后續(xù)生物處理。針對高濃度酸堿廢水，采用多級中和池逐級調(diào)節(jié)，結(jié)合pH在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)精準(zhǔn)投藥，減少藥劑浪費并提升中和效率。中和過程產(chǎn)生的沉淀物（如金屬氫氧化物）需通過壓濾或離心脫水，確保污泥含水率低于60%，避免二次污染。常用鋁鹽（如聚合氯化鋁）、鐵鹽（如聚合硫酸鐵）或有機高分子絮凝劑（如聚丙烯酰胺），通過電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕作用使膠體顆粒脫穩(wěn)聚集?；炷恋砉に囆跄齽┻x擇與作用機制控制快速攪拌（G值300-600s?1）使藥劑均勻分散，慢速攪拌（G值20-70s?1）促進(jìn)礬花生長，反應(yīng)時間通常為15-30分鐘。混合反應(yīng)條件優(yōu)化采用平流式或斜板沉淀池，表面負(fù)荷需低于1.0m3/(m2·h)，水力停留時間≥2小時，確保懸浮物去除率超過90%。沉淀池設(shè)計參數(shù)利用臭氧（O?）、過氧化氫（H?O?）與紫外光（UV）組合產(chǎn)生羥基自由基（·OH），高效降解難降解有機物（如苯系物、農(nóng)藥），氧化電位達(dá)2.8V?；瘜W(xué)氧化還原法高級氧化技術(shù)（AOPs）通過電極反應(yīng)（如鐵碳微電解）產(chǎn)生Fe2?/Fe3?循環(huán)體系，同步實現(xiàn)污染物氧化分解與重金屬還原沉淀，適用于電鍍廢水處理。電化學(xué)氧化還原投加亞硫酸鈉（Na?SO?）或硫化鈉（Na?S）還原六價鉻（Cr??）為三價鉻（Cr3?），再通過中和沉淀去除，殘留濃度需符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）。藥劑還原法生物處理技術(shù)04PART活性污泥法原理微生物代謝作用活性污泥法利用好氧微生物（如細(xì)菌、原生動物）對污水中的有機物進(jìn)行吸附、氧化和分解，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和微生物細(xì)胞物質(zhì)。微生物通過內(nèi)源呼吸和合成代謝實現(xiàn)污染物去除。01曝氣與混合機制通過曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池中注入氧氣，維持溶解氧濃度（2-4mg/L），確保微生物活性。同時采用機械攪拌或擴散曝氣實現(xiàn)污泥與污水的充分混合，提高傳質(zhì)效率。污泥回流與沉降二沉池中實現(xiàn)污泥與水的分離，部分活性污泥回流至曝氣池以維持生物量平衡，剩余污泥需定期排放以避免污泥膨脹問題。工藝衍生與優(yōu)化包括傳統(tǒng)推流式、序批式（SBR）、氧化溝等變種工藝，通過調(diào)整曝氣時間、負(fù)荷率或反應(yīng)器結(jié)構(gòu)提升處理效率。020304生物膜法應(yīng)用由旋轉(zhuǎn)盤片和半浸沒式反應(yīng)槽組成，盤片表面形成生物膜，通過旋轉(zhuǎn)交替接觸污水和空氣，實現(xiàn)高效氧傳遞與污染物降解。生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)

0104

03

02

生物膜法因微生物固定化，對水質(zhì)波動和毒性物質(zhì)耐受性較強，適合工業(yè)廢水處理，且污泥產(chǎn)量低于活性污泥法。抗沖擊負(fù)荷能力采用碎石、塑料填料等作為生物膜載體，污水流經(jīng)時有機物被膜內(nèi)微生物降解。塔式生物濾池通過增加高度強化通風(fēng)效果，適用于高濃度有機廢水處理。生物濾池技術(shù)結(jié)合活性污泥法與生物膜法特點，在曝氣池內(nèi)填充多孔填料，微生物附著生長形成高濃度生物膜，適用于低負(fù)荷污水或深度處理場景。生物接觸氧化法厭氧消化技術(shù)多階段反應(yīng)機制厭氧消化分為水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個階段，由不同菌群協(xié)同完成。水解菌將大分子有機物分解為小分子，產(chǎn)甲烷菌最終生成CH?和CO?。高效能源回收每降解1kgCOD可產(chǎn)生0.35m3甲烷，兼具污染治理與能源再生功能，適用于高濃度有機廢水（如釀酒、食品加工廢水）。反應(yīng)器設(shè)計類型包括上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧濾池（AF）和膨脹顆粒污泥床（EGSB），UASB通過三相分離器實現(xiàn)氣液固高效分離，容積負(fù)荷可達(dá)10-20kgCOD/(m3·d)。溫度與pH控制中溫消化（30-38℃）和高溫消化（50-55℃）需嚴(yán)格調(diào)控，pH維持在6.5-7.5以保障產(chǎn)甲烷菌活性，需添加堿度緩沖劑（如NaHCO?）抑制酸化風(fēng)險。深度處理與回用05PART膜分離技術(shù)應(yīng)用微濾與超濾技術(shù)通過物理篩分作用去除廢水中懸浮物、膠體和大分子有機物，適用于預(yù)處理或深度處理環(huán)節(jié)，具有高效、低能耗的特點。反滲透與納濾技術(shù)利用半透膜選擇性分離溶解性鹽類、重金屬及小分子有機物，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水脫鹽和純水制備領(lǐng)域。膜生物反應(yīng)器（MBR）結(jié)合生物降解與膜分離技術(shù)，顯著提升污泥濃度和出水水質(zhì)，適用于高濃度有機廢水處理及回用場景。高級氧化工藝臭氧氧化技術(shù)通過臭氧強氧化性分解難降解有機物（如染料、農(nóng)藥殘留），生成可生化性更高的中間產(chǎn)物，提升后續(xù)處理效率。芬頓試劑法通過亞鐵離子與過氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基，對復(fù)雜有機物實現(xiàn)無選擇性氧化，需嚴(yán)格控制pH與藥劑投加比例。光催化氧化工藝?yán)米贤夤饧ぐl(fā)催化劑（如TiO?）產(chǎn)生活性自由基，高效降解持久性有機污染物，適用于低濃度有毒廢水處理。消毒方法與標(biāo)準(zhǔn)氯消毒技術(shù)通過次氯酸鈉或液氯滅活病原微生物，成本低但可能產(chǎn)生致癌副產(chǎn)物（如三鹵甲烷），需控制余氯濃度。紫外線消毒利用UV-C波段破壞微生物DNA結(jié)構(gòu)，無化學(xué)殘留且瞬時起效，適用于對出水毒性敏感的生態(tài)回用項目。二氧化氯消毒氧化能力強于氯氣，可有效殺滅病毒和孢子類微生物，且副產(chǎn)物生成量少，適用于醫(yī)院廢水等高風(fēng)險場景。污泥處理處置06PART污泥濃縮脫水工藝重力濃縮技術(shù)電滲透脫水技術(shù)機械脫水工藝?yán)梦勰囝w粒與水的密度差實現(xiàn)固液分離，適用于初沉污泥和活性污泥混合液，可減少污泥體積30%-50%，需配套刮泥機和排泥系統(tǒng)保障連續(xù)運行。采用帶式壓濾機、板框壓濾機或離心脫水機等設(shè)備，通過物理擠壓或離心力實現(xiàn)深度脫水，可將污泥含水率降至60%-80%，需配合聚丙烯酰胺(PAM)等絮凝劑提升脫水效率。通過直流電場驅(qū)動污泥中帶電粒子定向遷移，結(jié)合機械壓力實現(xiàn)高效脫水，尤其適用于難處理的有機污泥，能耗較傳統(tǒng)方法降低20%-30%。污泥穩(wěn)定化技術(shù)厭氧消化穩(wěn)定在35-38℃中溫條件下通過產(chǎn)甲烷菌降解有機物，實現(xiàn)污泥減量30%-40%同時產(chǎn)生沼氣能源，需嚴(yán)格控制pH值(6.5-7.5)和碳氮比(20-30)維持微生物活性。石灰穩(wěn)定化工藝投加10%-20%生石灰使pH升至12以上，通過化學(xué)作用殺滅病原體并固化重金屬，處理后的污泥可直接用于路基材料，但會顯著增加干固體量。好氧堆肥處理利用嗜熱菌群在55-65℃高溫下分解有機物，通過強制通風(fēng)和翻堆調(diào)節(jié)氧含量，處理后污泥腐殖質(zhì)含量可達(dá)40%以上，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。將脫水污泥與黏土按1:3比例混合燒制輕質(zhì)陶粒，產(chǎn)品堆積