污水處理知識系統梳理

一、 核心目標與標準

核心目標：

減量化、無害化、資源化：減少污染物排放，消除對環境與健康的危害，并盡可能回收利用水資源及能源（如再生水、沼氣）。

排放標準：

中國最常用的是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002），根據受納水體的環境容量和功能，分為一級A、一級B、二級和三級標準。其中一級A是最嚴格的排放標準。

工業廢水需遵循相應的行業標準，如《電鍍污染物排放標準》(GB 21900)。

二、 污水的主要污染物指標（需處理的“敵人”）

三、 污水處理的基本方法分類

污水處理技術通常分為三大類，實際應用中常組合使用。

物理處理法（一級處理）

目的：去除水中呈懸浮狀態的固體污染物質。

常用工藝：

格柵：攔截大塊漂浮物（如塑料袋、樹枝）。

沉砂池：去除密度較大的無機顆粒（如砂粒、石子）。

沉淀池/初沉池：依靠重力沉降去除大部分可沉固體和部分有機物。

生化處理法（二級處理）

目的：核心環節，利用微生物的新陳代謝作用，降解水中的膠體性和溶解性有機物（COD/BOD），以及脫氮除磷（N/P）。

主要工藝類型：

活性污泥法：在曝氣池中通過曝氣提供氧氣，使微生物（活性污泥）大量繁殖降解有機物。常見變體：

A/O (厭氧-好氧)：主要用于脫氮。

A2/O (厭氧-缺氧-好氧)：可同步脫氮除磷。

氧化溝、SBR（序批式反應器）。

生物膜法：微生物附著在填料表面形成生物膜來凈化污水。

生物濾池、生物轉盤、MBR（膜生物反應器）。

化學與物理化學處理法（深度/三級處理）

目的：進一步去除生化法難以降解的有機物、氮磷、重金屬、色度等，或進行消毒。

常用工藝：

混凝沉淀：投加藥劑（如PAC, PAM）使細小懸浮物和膠體凝聚成大顆粒后沉降。

高級氧化：產生強氧化性自由基（·OH）徹底降解難降解有機物（如臭氧、Fenton法）。

膜分離技術：

超濾（UF）：去除細菌、大分子物質。

反滲透（RO）：脫鹽，產出高品質再生水。

消毒：殺滅病原微生物。常用氯消毒、紫外線（UV）、臭氧。

四、 典型污水處理流程（以城鎮污水為例）

“預處理 → 一級處理 → 二級處理 → 深度處理 → 消毒”

預處理：粗/細格柵 → 沉砂池

一級處理：初沉池

二級處理（核心）：A2/O工藝 或 氧化溝 等生化工藝 → 二沉池（分離處理后的水和活性污泥）

深度處理（根據需求）：混凝沉淀池 → 濾池 →（可選）膜處理系統（UF/RO）

消毒與排放：接觸消毒池（加氯或UV）→ 達標排放或回用

污泥處理：污水處理過程中產生的污泥需濃縮、脫水（如用帶式壓濾機、離心機），最終進行衛生填埋、焚燒或資源化利用。

五、 重要概念

可生化性：廢水中有機污染物被微生物降解的難易程度，通常用 BOD?/COD 的比值來初步判斷。比值 > 0.3 則認為可生化性較好。

污泥齡（SRT）：微生物在反應系統中的平均停留時間，是控制脫氮除磷效果的關鍵參數。

水力停留時間（HRT）：污水在反應器中的平均反應時間。