• 水處理

水處理的方式包括物理處理和化學(xué)處理。

人類進(jìn)行水處理的方式已經(jīng)有相當(dāng)多年歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質(zhì)排除在外，吸附方式中較重要者為以活性炭進(jìn)行吸附，阻隔方法則是將水通過濾材，讓體積較大的雜質(zhì)無法通過，進(jìn)而獲得較為干凈的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是讓比重較小的雜質(zhì)浮于水面撈出，或是比重較大的雜質(zhì)沉淀于下，進(jìn)而取得。化學(xué)方法則是利用各種化學(xué)藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對(duì)人體傷害較小的物質(zhì)，或是將雜質(zhì)集中，歷史最久的化學(xué)處理方法應(yīng)該可以算是用明礬加入水中，水中雜質(zhì)集合后，體積變大，便可用過濾法，將雜質(zhì)去除。

隨著人類生活不斷提高水體富營(yíng)養(yǎng)化氨氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽問題和國(guó)家環(huán)保局對(duì)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一步步提高，沿用了許多年傳統(tǒng)的“一級(jí)處理”及“二級(jí)處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備，已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今的高濁度和高濃度污水的處理要求，而且處理工藝流程長(zhǎng)，系統(tǒng)龐大，而且還散發(fā)大量臭氣。運(yùn)營(yíng)者要想達(dá)到最新排放標(biāo)準(zhǔn)，需要從新再投入高額的資金擴(kuò)建原有污水處理系統(tǒng)，加大占地面積使用和高額的污水處理設(shè)備及高額后期維護(hù)費(fèi)用，然而,傳統(tǒng)的污水深度處理再生回用技術(shù)系統(tǒng)(如活性炭過濾、微孔過濾、滲透膜凈化等技術(shù)系統(tǒng))投資高、后期維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用高，太多的運(yùn)營(yíng)者難以承受。以下來我們?cè)敿?xì)介紹幾種水處理工藝：

• 中文名

• SPR深度凈化污水處理系統(tǒng)

• 基本概念

水處理設(shè)備英文：water treatment

簡(jiǎn)單講，“水處理”就是通過物理、化學(xué)、生物的手段，去除水中一些對(duì)生產(chǎn)、生活不需要的有害物質(zhì)的過程。是為了適用于特定的用途而對(duì)水進(jìn)行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質(zhì)調(diào)理的過程。由于社會(huì)生產(chǎn)、生活與水密切相關(guān)。因此，水處理領(lǐng)域涉及的應(yīng)用范圍十分廣泛，構(gòu)成了一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種，有些地方還把污水處理再分為兩種，即污水處理和中水回用兩種。經(jīng)常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁，聚丙烯酰胺，活性炭及各種濾料等。

水處理的效果可以通過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)衡量。

為達(dá)到成品水（生活用水、生產(chǎn)用水或可排放廢水）的水質(zhì)要求而對(duì)原料水（原水）的加工過程。

加工原水為生活或工業(yè)的用水時(shí)，稱為給水處理；

加工廢水時(shí)，則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放（排入水體或土地）或再次使用（見廢水處置、廢水再用）。

在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質(zhì)。水處理還包括對(duì)處理過程中所產(chǎn)生的廢水和污泥的處理及最終處置（見污泥處理和處置），有時(shí)還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式：①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質(zhì)來獲得所需要的水質(zhì)；②通過在原水中添加新的成分，通過物理或化學(xué)反應(yīng)后來獲得所需要的水質(zhì)；③對(duì)原水的加工不涉及去除雜質(zhì)或添加新成分的問題。

水中雜質(zhì)和處理方法 　水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除，不列入水處理的范圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多，主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來劃分（圖1）。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。就生活用水（或城鎮(zhèn)公共給水）而論，取自高質(zhì)量水源（井水或防護(hù)良好的給水專用水庫(kù)）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質(zhì)，然后消毒；污染較嚴(yán)重的原水，還需去除有機(jī)物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求，但工業(yè)用水有時(shí)需要進(jìn)一步的加工，如進(jìn)行軟化、除鹽等。

當(dāng)廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時(shí)，只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物（常稱一級(jí)處理）；當(dāng)要求去除有機(jī)物時(shí)，一般在一級(jí)處理后采用生物處理法（常稱二級(jí)處理）和消毒；對(duì)經(jīng)過生物處理后的廢水，所進(jìn)行的處理過程統(tǒng)稱三級(jí)處理或深度處理，如當(dāng)廢水排入的水體需要防止富營(yíng)養(yǎng)化所進(jìn)行的去除氮、磷過程即屬于三級(jí)處理（見水的物理化學(xué)處理法）。當(dāng)廢水作為水源時(shí)，成品水水質(zhì)要求以及相應(yīng)的加工流程隨其用途而定。理論上，現(xiàn)代的水處理技術(shù)，可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。

相關(guān)概念

采用合理的水處理工藝，配合水的深度處理，處理水可達(dá)到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水標(biāo)準(zhǔn)等，可以長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用，節(jié)約大量水資源。

水處理（water treatment ）對(duì)水源水或不符合用水水質(zhì)要求的水，采用物理、化學(xué)、生物等方法改善水質(zhì)的過程。

常用的污水處理技術(shù)有生物化學(xué)法，如活化污泥法（Activated Sludge Process），生物結(jié)層法（Fixed Biofilm Processes），混合生物法（Combined Biological Processes）等；物理化學(xué)法，如粒質(zhì)過濾法(Granular Media Filtration)，活化炭吸附法（Activated Carbon Adsorption），化學(xué)沉淀法（Chemical Precipitation），膜濾/析法（Membrane Processes）等；自然處理法，如穩(wěn)定塘法（Stabilization Ponds），氧化溝法 (Aerated or Facultative Lagoons），人工濕地法（Constructed Wetlands），化學(xué)色可賽思樹脂

處理法.納濾膜分離原理

納濾膜又稱為超低壓反滲透膜，日本學(xué)者大谷敏郎曾對(duì)納濾膜的分離原理進(jìn)行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認(rèn)為是納濾膜。納濾膜分離技術(shù)已經(jīng)從反滲透技術(shù)中分離出來，成為介于超濾和反滲透技術(shù)之間的獨(dú)立的分離技術(shù)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于海水淡化、超純水制造、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域，成為水處理技術(shù)中的一個(gè)重要的分支。

納濾技術(shù)原理

溶解、擴(kuò)散原理：滲透物溶解在膜中，并沿著它的推動(dòng)力梯度擴(kuò)散傳遞，在納濾膜的表面形成物相之間的化學(xué)平衡，傳遞的形式是：能量=濃度o淌度o推動(dòng)力，使得一種物質(zhì)通過膜的時(shí)候必須克服滲透壓力。

電效應(yīng)：納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用，電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同，造成膜對(duì)離子的截留率有差異，在含有不同價(jià)態(tài)離子的多元體系中，由于道南（DONNAN）效應(yīng)，使得膜對(duì)不同離子的選擇性不一樣，不同的離子通過膜的比例也不相同。

納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在納濾膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán)，它們通過靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為0.5～2meq/g。

納濾膜的分離原理

納濾膜介于RO與UF膜之間，對(duì)NaCL的脫除率在90%以下，反滲透膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率，但納濾膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫除率；

納濾膜主要去除直徑為1個(gè)納米（nm）左右的溶質(zhì)粒子，截留分子量為100～1000，在飲用水領(lǐng)域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑，可溶性有機(jī)物，Ca、Mg等硬度成分及蒸發(fā)殘留物質(zhì)。

處理工藝

編輯

污水處理一般來說包含以下三級(jí)處理：一級(jí)處理是它通過機(jī)械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、鐵離子、錳離子、油脂等。二級(jí)處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理，它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒?？赡芨鶕?jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同，有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。

純凈水處理工藝，視原水水質(zhì)而定。

如果原水是市政自來水，一般的流程是

砂濾--活性炭過濾器--軟化（可有可無）--保安過濾器--反滲透--紫外消毒--產(chǎn)水

如果是一般的地表水，在進(jìn)入上述流程之前要?dú)⒕⑻砑有跄齽?/p>

如果是井水，在砂濾后要加除鐵錳過濾器。

水進(jìn)行循環(huán)凈化。

石英砂過濾是去除水中懸浮物最有效手段之一，是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經(jīng)絮凝的污染物進(jìn)一步去除，它通過濾料的截留、沉降和吸附作用，達(dá)到凈水的目的。

二．適用范圍

1．用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用水、生活用水及市政給水系統(tǒng)；

2．工業(yè)污水中的懸浮物、固體物的去除；
3．可用作離子交換法軟化、除鹽系統(tǒng)中的預(yù)處理設(shè)備，對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過濾設(shè)備；

以及用在游泳池循環(huán)處理系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水凈化系統(tǒng)等。

催化電解

該技術(shù)是在不通電的情況下，利用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理。當(dāng)通水后，在設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無數(shù)的電位差達(dá)1.2V 的“原電池”?！霸姵亍币詮U水做電解質(zhì)，通過放電形成電流對(duì)廢水進(jìn)行電解氧化和還原處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進(jìn)一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機(jī)大分子。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時(shí)間短、操作維護(hù)方便、電力消耗低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。應(yīng)用廢水種類：染料廢水、焦化廢水、醫(yī)藥廢水、農(nóng)藥廢水、樹脂廢水、助劑廢水、制革廢水、電鍍廢水、造紙廢水、淀粉廢水、大蒜廢水、垃圾滲濾液等工業(yè)類廢水。

陽(yáng)極：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V

陰極：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V

當(dāng)有氧存在時(shí)，陰極反應(yīng)如下：

O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V

它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，屬新型投加式無板結(jié)微電解填料。作用于電鍍廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定持久，同時(shí)可避免運(yùn)行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證，為當(dāng)前電鍍廢水的處理帶來了新的生機(jī)。

機(jī)械處理

機(jī)械（一級(jí)）處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的方法有兩種，一般通過物理法實(shí)現(xiàn)固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍采用的污水處理方式。機(jī)械（一級(jí)）處理是所有污水處理工藝流程必備工程（盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池），城市污水一級(jí)處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池，以避免快速降解有機(jī)物的去除；在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特注的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。另一種方法是應(yīng)用化學(xué)處理，應(yīng)用絮凝劑將用害的金屬絮凝沉淀。

污水生化

污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物（CO2）、液體產(chǎn)物（水）以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物（微生物群體或稱生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

在污水生化處理過程中，影響微生物活性的因素可分為基質(zhì)類和環(huán)境類兩大類：

1. 基質(zhì)類包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如以碳元素為主的有機(jī)化合物即碳源物質(zhì)、氮源、磷源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、以及鐵、鋅、錳等微量元素；另外，還包括一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

2. 環(huán)境類影響因素主要有：

(1）溫度。溫度對(duì)微生物的影響是很廣泛的，盡管在高溫環(huán)境（50℃～70℃）和低溫環(huán)境（-5～0℃）中也活躍著某些類的細(xì)菌，但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長(zhǎng)的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內(nèi)，微生物的生理活動(dòng)旺盛，其活性隨溫度的增高而增強(qiáng)，處理效果也越好。超出此范圍，微生物的活性變差，生物反應(yīng)過程就會(huì)受影響。一般的，控制反應(yīng)進(jìn)程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。

（2）菌膠團(tuán)解體，處理效果急劇惡化。

(3）溶解氧。對(duì)好氧生物反應(yīng)來說，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關(guān)重要。當(dāng)環(huán)境中的溶解氧高于0.3mg/l時(shí)，兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸；當(dāng)溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時(shí)，兼性菌則轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑^大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌（多數(shù)為絲狀菌）還可能生長(zhǎng)良好，在系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)后常導(dǎo)致污泥膨脹。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜，過高則增加能耗，經(jīng)濟(jì)上不合算。

在所有影響因素中，基質(zhì)類因素和PH值決定于進(jìn)水水質(zhì)，對(duì)這些因素的控制，主要靠日常的監(jiān)測(cè)和有關(guān)條例、法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)一般城市污水而言，這些因素大都不會(huì)構(gòu)成太大的影響，各參數(shù)基本能維持在適當(dāng)范圍內(nèi)。溫度的變化與氣候有

關(guān)，對(duì)于萬(wàn)噸級(jí)的城市污水處理廠，特別是采用活性污泥工藝時(shí)，對(duì)溫度的控制難以實(shí)施，在經(jīng)濟(jì)上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通過設(shè)計(jì)參數(shù)的適當(dāng)選取來滿足不同溫度變化的處理要求，以達(dá)到處理目標(biāo)。因此，工藝控制的主要目標(biāo)就落在活性污泥本身以及可通過調(diào)控手段來改變的環(huán)境因素上，控制的主要任務(wù)就是采取合適的措施，克服外界因素對(duì)活性污泥系統(tǒng)的影響，使其能持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用。

實(shí)現(xiàn)對(duì)生物反應(yīng)系統(tǒng)的過程控制關(guān)鍵在于控制對(duì)象或控制參數(shù)的選取，而這又與處理工藝或處理目標(biāo)密切相關(guān)。

前已述及溶解氧是生物反應(yīng)類型和過程中一個(gè)非常重要的指示參數(shù)，它能直觀且比較迅速地反映出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，運(yùn)行管理方便，儀器、儀表的安裝及維護(hù)也較簡(jiǎn)單，這也是近十年中國(guó)新建的污水處理廠基本都實(shí)現(xiàn)了溶解氧現(xiàn)場(chǎng)和在線監(jiān)測(cè)的原因。

三級(jí)處理

編輯

三級(jí)處理是對(duì)水的深度處理，它將經(jīng)過二級(jí)處理的水進(jìn)行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒，然后將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業(yè)用水、防火等水源。

由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將污染物富集到污泥中，包括一級(jí)處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級(jí)處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級(jí)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對(duì)污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會(huì)被抵消掉。所以在實(shí)際的應(yīng)用過程中，污水處理過程中的污泥處理也是相當(dāng)關(guān)鍵的。

方法原理

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排污標(biāo)準(zhǔn)

編輯

GB18918-2002是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，而GB8978-1996是《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，兩者是不同的概念，兩者都有各自的針對(duì)對(duì)象，兩者是不可以混用的。

《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》最新的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家還沒有出臺(tái)，國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)用的還是GB8978-1996。

納米晶技術(shù)是派斯軟水機(jī)獨(dú)有的水軟化技術(shù)，根據(jù)中立的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，除垢率達(dá)99.6%，達(dá)到完美的軟化水的效果，比以前所知的任何一種類型的軟水機(jī)效果都要優(yōu)異。同時(shí)也是在無化學(xué)添加成分的情況下，被證明非常有效的軟水機(jī)。 納米晶的技術(shù)原理是TAC（Template Assisted Crys-tallization）技術(shù)，即離子晶體化，利用納米晶聚合球體表面晶核產(chǎn)生的高能量把水中的鈣、鎂、碳酸氫根等離子打包成納米級(jí)的晶體，當(dāng)這種晶體長(zhǎng)到2納米左右時(shí)自動(dòng)脫落到水中，水中沒有了鈣、鎂、碳酸氫根離子也就不會(huì)在有水垢產(chǎn)生。