由於環保要求越來越嚴格，加之水資源的緊張，要求化廠廢水零排放的呼聲越來越高，而部分地方環保要求更加嚴格，但現有工業廢水處理技術很難連續穩定滿足日益嚴格的環保要求，下面和小景一起來看看廢水深加工技術。
汙水深度處理的簡介
汙水深度處理（sewage depth processing）是指城市汙水或工業廢水經一級、二級處理後，為了達到一定的回用水標準使汙水作為水資源回用於生產或生活的進一步水處理過程。
針對汙水（廢水）的原水水質和處理後的水質要求可進一步採用三級處理或多級處理工藝。常用於去除水中的微量COD和BOD有機汙染物質，SS及氮、磷高濃度營養物質及鹽類。深度處理方法費用昂貴，管理較複雜，除了每噸水的費用約為一級處理費用的4-5倍以上。
汙水深度處理的對象與目標
汙水深度處理的重要
經過二級生物處理後，一般汙水中仍然含有相當數量的汙染物質：
BOD：20-30mg/L；COD：60-100mg/L；SS: 20-30mg/L；
NH3-N:15-25mg/L；TP:>1mg/L；細菌和重金屬等有毒有害物質。
汙水深度處理的對象與目標
1.去除水中殘存的懸浮物；脫色、除臭，使出水澄清；
2.進一步降低BOD、COD等，水質進一步穩定；
3.脫氮、除磷，消除能夠導致水體富營養化的因素；
4.消毒殺菌，去除水中的有毒物質
汙水深度處理後回用去向
1.排放具有較高經濟價值水體及緩流水體，補充地面水源回用於農田灌溉、市政雜用，如灌溉城市綠地，沖洗街道、車輛、景觀用水等；
2.回用於工業企業，作為冷卻水和工藝用水的補充用水；
3.回灌地下，用於防止地面下沉或海水入侵
二級處理水深度處理的目的、對象、技術、工藝
二級處理水深度處理相關數據
顆粒分離技術一覽表
汙水的深度處理過程
懸浮物的去除
1
混凝沉澱
混凝沉澱工藝是汙水深度處理中最常用的工藝,我國大多數汙水廠在深度處理工藝中均採用此方法。
向水中投加化學藥劑,藥劑水解後與汙染物相互作用,通過混凝過程形成大顆粒絮體,通過沉澱或氣浮得到分離。混凝沉澱工藝濟、成熟,但處理效果受水質改變影響較大(藻類、Ph、水溫等),且對水質要求較高時,該工藝則無法滿足處理效果。
1.優缺點
向水中投加化學藥劑,藥劑水解後與汙染物相互作用,通過混凝過程形成大顆粒絮體,通過沉澱或氣浮得到分離。混凝沉澱工藝經濟、成熟,但處理效果受水質改變影響較大(藻類、Ph、水溫等),且對水質要求較高時,該工藝則無法滿足處理效果。
2.特點
二級出水——膠體和菌膠團微粒；而天然水主要是針對泥砂等；
不同於給水處理的混凝（因為汙水中有生物微粒的存在，這種微粒與藥劑的親和力強，進而投藥後混凝過程短時間內可以完成）。
3.藥劑的選擇
4.工藝形式
（1）沉澱池——平流、輻流、豎流、斜管；
（2）澄清池——上升流速較給水低，0.4-0.6mm/s；
（3）氣浮池——壓力溶氣氣浮、渦凹氣浮、引氣氣浮——空氣在分散於水中葉片、輪盤等吸入；
5.混凝機理
（1）混合階段：激烈紊動，不超過2分鐘，使藥劑迅速均勻擴散到水中；
（2）反應階段：紊動程度逐漸減弱，13~15分鐘，使形成具有良好沉澱性能的絮凝體。
2
過濾
1.特點
（1）給水過濾技術不宜簡單的直接應用於汙水處理；
（2）過濾時一般情況下不需要加藥劑；
（3）反衝洗難度大，需水氣同時沖洗 ；
（4）濾料粒徑適當放大。
2.過濾作用
（1）去除各類汙染物
SS、BOD、重金屬、細菌、化學絮凝產生的Al、Fe鹽及石灰等沉澱物等。
（2）活性炭或離子交換：預處理設施，可以節省後續的活性炭費用；
（3）克服生物、和化學處理的不穩定性，提高回用的連續性和可靠性 。
3.深度處理濾池設計
（1）預處理——生物處理和濾池之間，通常增設混凝沉澱（澄清或氣浮池）；
（2）濾速（V）——重要參數，決定濾池面積絮體強度；
（3）生物繁殖：濾池內生物繁殖可使濾料孔隙減少；
（4）水頭損失——取決於濾速和濾料的截汙能力，濾料的組成和尺寸對水頭損失影響大。
溶解性有機物去除
二級生物處理後的出水中，殘留的有機物多是難降解的有機物（如丹寧、木質素、裡腐酸等），對出水中殘留的這些有機物直接採用生物處理方法很難取得好的效果，通常採用的技術工藝包括：活性炭吸附、高級氧化、高級氧化+生物處理。
1
活性炭吸附
1.定義
活性炭吸附——由煤或木等材料經一次炭化製成，高溫下，用CO使其活化，使炭形成多孔結構。
2.活性炭技術指標
碘值、亞甲蘭值、糖蜜值
3.活性炭孔的分佈
大孔（100-1000nm）、過渡孔（100-2nm）、微孔〈2nm〉。
4.活性炭吸附處理二級處理水的特點
對分子量〈1500（道爾頓）的環狀化合物，不飽和化合物效果好；對分子量〈3000的直鏈化合物（糖類）效果好；
吸附時有微生物存在——提高處理效果（對有機物）但可能有生 物洩漏的問題（代謝產物有毒性）。
2
臭氧氧化
1.目的（二級出水回用）
除殘餘有機物、脫除汙水的色度、殺菌消毒。
2.去除有機物的特徵
（1）能夠氧化有機物，（蛋白質、氨基酸、木質素、腐殖酸）；
（2）氧化有機物並易形成中間產物（甲醛、酸等）可生化性好；
（3）氧化效果與PH值有關，PH高，效果好，(OH-)羥基自由基由臭氧分解產生；
（4）臭氧化的副產物問題，溴酸鹽上升，濁度上升。
3.脫色效果
砂濾後+ O3脫色效果好。
4.O3混合形式
擴散板式（反應為主）、噴射式（擴散為主）、機械攪拌式。
臭氧氧化方法已逐漸發展成為一種高級氧化技術，在水處理領域中臭氧技術已在許多方面得到了應用。臭氧應用於水處理過程中其作用主要是除臭、脫色、殺菌和去除有機物。
汙水的消毒處理
1
液氯消毒
1.優點：
價格便宜, 殺菌力強, 該工藝簡單, 技術成熟, 藥劑易得, 投量準確, 有後續消毒作用, 不需要龐大的設備。
2.缺點：
液氯儲存不是十分安全, 容易發生洩漏, 而且自20世紀70年代以來, 由於發現氯可與水中多種物質形成致癌或致病變的產物, 致使該工藝在應用上開始受到限制。
2
臭氧消毒
臭氧是一種強氧化劑, 它具有高效無二次汙染, 既能氧化有機物, 又能殺菌除色、嗅、味等特點, 可氧化鐵、錳等物質, 通常認為它的氧化能力比氯高600倍—3000 倍, 且接觸時間短, 除能有效殺滅細菌以外, 對各種病毒和芽胞等生命力強的生物也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受汙水中NH3 和pH 的影響, 而且其最終產物是二氧化碳和水, 不產生致癌物質。
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紫外線消毒
1.優點：
紫外線汙水消毒技術如今已被廣泛應用於各類城市汙水的消毒處理中, 包括低質汙水、常規二級生化處理後的汙水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。紫外線消毒法除具有不投加化學藥劑、不增加水的嗅和味、不產生有毒有害的副產物、消毒速度快、效率高、設備操作較傳統消毒工藝安全簡單和實現自動化等優點。
2.缺點：
紫外線消毒法不能提供剩餘的消毒能力, 當處理水離開反應器之後, 一些被紫外線殺傷的微生物在光復活機制下會修復損傷的DNA分子, 使細菌再生。
4
二氧化氯消毒
1.優點：
二氧化氯消毒的特點是隻起氧化作用, 不起氯化作用, 因而一般不會產生致癌物質。二氧化氯的消毒效果與氯氣相當, 但當汙水中NH3 N 濃度較高時, 耗氯量會大幅度增加, 但二氧化氯由於不與NH3 反應, 因而其投加量並不增加。
2.缺點：
製備含氯低的二氧化氯較複雜, 且原料 ( NaClO2 ) 的價格較其他消毒方法高, 故限制了該方法的廣泛採用。
總的來說，由於液氯消毒運行費用低, 操作簡單, 主要運用於大型汙水處理廠，中小型汙水處理廠主要採用紫外線消毒, 但由於紫外線消毒效果不穩定, 且設備維護費用較高等因素, 二氧化氯消毒在中小型汙水處理廠中運用越來越廣泛。臭氧消毒主要運用於中水處理, 具有較強的消毒效果及脫色效果, 同時再輔以加氯消毒, 以保證出水中餘氯要求。
脫氮技術
氮、磷為植物營養物質，能助長藻類和水生生物，引起水體的富營養化，影響飲用水水源。
1
生物脫氮技術
1.活性汙泥傳統脫氮工藝（Barth工藝）
三級生物脫氮系統：由三個反應過程（氨化、硝化、反硝化）、建立的脫氮處理系統。
（1）流程說明
“一級”曝氣池：去除 COD、BOD，有機氮轉化為 NH3 NH4+，
出水BOD<15-20mg/l；
“二級”硝化曝氣池，NH3 、NH4+生成NO3—N，鹼度下降；
“三級”反硝化池—— 厭氧、好氧交替運行。
投甲醇時：
CM=2.47N0（初始NO3—N濃度）+1.53N(初始NO2—N濃度)+0.87D（初始DO濃度）
（2）工藝優缺點
此工藝優點是去除效果好、各類菌類環境條件好，缺點是設備多，造價高，能耗大。
2.A2O脫氮工藝
原水分段進去各段缺氧區,從而使得原水中的碳源可以充分用作反硝化碳源;由於原水分段進入各段,使得系統前後汙泥濃度形成一定的梯度,前端高汙泥濃度可以提高系統的抗衝擊能力;同時分段進水工藝無需硝化液迴流,使得該工藝的運行費用降低。
3.SHARON工藝
將亞硝酸鹽氧化菌 NOB 從反應器中淘洗掉，使反應器內 AOB 增長速率大於 NOB 的增速率,通過確定合適的汙泥停留時間,通過排除剩餘汙泥的方式將反應器內的 NOB 逐漸淘洗出去。
除磷技術
1
化學除磷法—金屬鹽混凝沉澱除磷
鋁鹽除磷原理：
聚氯化鋁（PAC），反應相同與Al2(SO4)3，但pH值不下降；
鋁酸鈉（NaAlO2） 。
2
石灰混凝除磷
石灰與磷的反應如下：
PH升高，P的含量下降，（對數降低的趨勢)。
3
同步脫氮除磷工藝
1.巴顛普脫氮除磷工藝
2.A—A—O法同步脫氮除磷工藝
3.改進的Bardenpho工藝
4.UCT工藝
5.MSBR脫氮除磷工藝
6.YAAO工藝
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