污水处理

关于水污染的话题不断被提起，特别是地下水污染问题，浙江杭州、温州等地有农民或者企业家出资请环保局长下河游泳，以此来引起大家对水污染严重程度的关注，虽然各个环保局长都选择了沉默或者拒绝，但是民众环保意识的觉醒，对水污染的关切程度达到了空前。

地表水污染显而易见，地下水的污染却是触目惊心。中国13亿人口中，有70%饮用地下水，660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。但是据介绍，全国90%的城市地下水已受到污染。

而另一组数据亦表明，地下水正面临严峻挑战。2011年，北京、上海等9个省市对辖区内的857眼监测井进行过评价水质为I类、II类的监测井占比2%，而IV类、V类的监测井多达76.8%。

九个省市中，水质最好的当属海南省，以II类为主;上海、北京次之，多为III类;黑龙江及江苏则以IV类水占比最高，而吉林、辽宁、广东、宁夏四省区普遍只达到V类的水平。

水污染情况不断加剧，使得污水处理和再生行业受到空前的关注，近两年各地区毛利率都保持在70%左右，甚至有的地区超过了100%，行业发展潜力非常大。

分类

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。

污水处理厂：有人调查100多座大处理厂，一半晒太阳呢，还有资金不足\成本高\效率低的，普遍效率不足70%，低的只有40%。

污水处理成本能耗情况：基本都是高能耗\低效率。

2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。

随着科技的发展，污水的直接利用已成为可能，使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。

所谓原生污水就城市直接排放未经处理的生活或者是工业废水，现阶段的利用方法是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热，在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服：堵塞，腐蚀，换热效率。

污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后，换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。

对城市原生污水再利用，优点是：节能环保，无污染。

处理方式

村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，应结合国家正在大力推广的沼气池建设，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用，而且对发展农村清洁新能源，保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。

污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍，而我国村镇的污水处理站很少，但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用，还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。

有条件的村庄，应联村或单村建设污水处理站。并应符合下列规定：

①雨污分流时，将污水输送至污水处理站进行处理；

②雨污合流时，将合流污水输送至污水处理站进行处理；在污水处理站前，宜设置截流井，排除雨季的合流污水；

③污水处理站可采用人工湿地，生物滤池或稳定塘等生化处理技术，也可根据当地条件，采用其他有工程实例或成熟经验的处理技术。

人工湿地适合处理纯生活污水或雨污合流污水，占地面积较大，宜采用二级串联；生物滤池的平面形状宜采用圆形或矩形。填料应质坚、耐腐蚀、高强度、比表面积大、孔隙率高，宜采用碎石、卵石、炉渣、焦炭等无机滤料；地理环境适合且技术条件允许时，村庄污水可考虑采用荒地、废地以及坑塘、洼地等稳定塘处理系统。用作二级处理的稳定塘系统，处理规模不宜大于5000m3/d。

站的选址，应布置在夏季主导风向下方，村镇水体的下游，地势较低处，便于污水汇流入污水处理站，不污染村镇用水，处理后便于向下游排放。它和村镇的居住区有一段防护距离，以减小对居住区的污染。如果考虑污水用于农田灌溉及污泥肥田，其选址则相应的要和农田灌溉区靠近，便于运输。医疗机构的污水必须进行严格的消毒处理，达到规定的排放标准后，才能排入污水管网，并应符合国家现行的标准《医院污水处理设计规范》(CECS07:2004)的有关规定。利用中水时，水质应符合国家现行的标准《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)和《污水再生利用工程设计规范》(GB503352002)的有关规定，并应设置开闭装置，在突发公共卫生事件时停止使用。

污水处理站出水应符合现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的相关规定；污水处理站出水用于农田灌溉时，应符合现行国家标准《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)的有关规定。污水处理与利用的方法很多，选择方案应考虑以下因素：

①环境保护对污水的处理程度要求；

②污水的水量和水质；

③投资能力。污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物分离出来，或将污染物转化成无害物质，从而使污水得到净化。

产品分类

污水处理常用产品有：石英砂滤料、无烟煤滤料、聚合氯化铝、活性炭、蜂窝斜管填料、纤维球滤料、石榴石沙等

聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

产品特性

1、絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。

2、粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。

3、降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。

4、增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。

使用说明

1、洗煤用的阳离子聚丙烯酰胺的使用数量可以设置在三十公斤到一百一十，应该加大使用数量，把使用数量设置在一百到三百公斤比较合理，电镀废水行业和普通的工业用水一般都不要超过五十公斤。注意：（这几种行业的使用数量都是每一千吨废水的数量）！

2、聚丙烯酰胺在纺织工业的应用。

如果工艺主体采用生化方法，也就是剩余污泥脱水（可能含有部分初沉泥），只需要阳离子PAM作为污泥脱水剂即可。

如果工艺主体采用物化方法，如一级强化，加载磁分离等工艺，一般是先加公斤之间；化工行业的废水使用量一般是五十到一百二十公斤之间；漂染行业的废水和造纸行业的废水最难处理PAC调质，然后再加阴离子絮凝剂，最后加阳离子絮凝剂脱水。具体投加量要根据污水水质而定。

也有很多污水处理站，污泥脱水直接加PAC或者其他无机絮凝剂即可，这个在板框压滤机，特别是电子厂或者是小型污水处理站应用比较广泛。

PAM在作为污泥脱水剂使用的时候一般要与水的配比在0.1%--0.2%之间。溶解成胶水状的液体以后，再投加到污泥中进行混合处理。

与污泥的配比一般在5%--10%，有的更低，这个要根据污泥的浓度来确定，最好是通过现场的烧杯实验来确定最佳投加量和使用型号。不同污泥、不同药剂、不同设备、不同管理水平，污泥的处理效果是不同的。

3、污水处理厂用阳离子聚丙烯酰胺作为污水运营污泥脱水剂。在和客户沟通的过程中，客户经常问到在污水处理污泥脱水过程中，污泥脱水剂投加量的问题。要相对准确的知道污泥脱水剂投加量的问题，首先了解这些参量，污泥的含水率，泥饼含水率，进泥量，进药量，配药浓度等

污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

泥饼含水率：被脱污泥即泥饼的所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为泥饼含水率。

还要通过以下几个公式进行运算：

1、加药量mg/L=加药质量/处理水量/配药浓度

2、处理水量投加药量=处理水量m3/h*加药量g/m3

3、干泥量=处理水量*【（1-污泥含水率）/（1-泥饼含水率）】

4、每吨干泥的药剂消耗g/m3=加药量/干泥量

以上计算所得结果误差可能比较大，仅做污水运行时参考。实际耗药量要进行实际上机运营试验。

污水处理所用到的水处理药剂-絮凝剂

污水处理药剂品种很多，最常用是絮凝剂，絮凝剂可以分为无机和有机两种。

无机絮凝剂

无机絮凝剂如果按分子量的大小分为低分子量和高分子量。

一、低分子无机絮凝剂

无机型絮凝剂应用最广泛的是铁系、铝系金属盐。市场主流的无机混凝剂有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝等。

三氯化铁的水分子式是(FeCl3·6H20）

特点：形成的矾花沉淀性好，处理低温水或低浊度水效果比铝盐好，适宜pH值范围较宽，但处理后水的色度比铝系的高，有腐蚀性。

硫酸亚铁的分子式是(FeS04·H20)

特点：离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。

硫酸铝的分子式是 Al2(S04)3

特点：硫酸铝是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好；

缺点：当水温低时水解困难,形成的絮体较松散；它的有效pH值范围较窄。

明矶(Al2(S04)3·K2S04.24H20)与硫酸铝比较相似。

二、高分子无机絮凝剂

无机高分子絮凝剂混凝效果高、价格低,是使用最多的絮凝剂。按离子度不同可分为阳离子型和阴离子型

阳离子型：有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁等。

阴离子型无机絮凝剂品种较少，2013年较为主流的是聚合硅酸。

按作用分

污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。

①物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。

②生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。

③化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

按处理程度分

污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。

一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质，常用物理法。一级处理后的废水BOD去除率只有20%，仍不宜排放，还须进行二级处理。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，BOD去除率为80%～90%。一般经过二级处理的污水就可以达到排放标准，常用活性污泥法和生物膜处理法。三级处理的目的是进一步去除某种特殊的污染物质，如除氟、除磷等，属于深度处理，常用化学法。

污水工艺流程选型要求　1、对现有一级处理工艺进行加强处理效果的改造 　改造应根据实际情况，充分利用现有处理设施，对现有医院中应用较多的化粪池、接触池在结构或运行方式上进行改造，必要时增设部分设施，尽可能地提高处理效果，以达到医院污水处理的排放标准。

一级强化处理

1、工艺流程说明

对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理→一级强化处理→消毒”的工艺。通过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒物，提高消毒效果并降低消毒剂的用量，从而避免消毒剂用量过大对环境产生的不良影响。医院污水经化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅，调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，沉淀池出水进入接触池进行消毒，接触池出水达标排放。

调节池、混凝沉淀池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

2、工艺特点

加强处理效果的一级强化处理可以提高处理效果，可将携带病毒、病菌的颗粒物去除，提高后续深化消毒的效果并降低消毒剂的用量。其中对现有一级处理工艺进行改造可充分利用现有设施，减少投资费用。

3、适用范围

加强处理效果的一级强化处理适用于处理出水最终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院。

二级处理工艺

1、工艺流程说明

二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”。医院污水通过化粪池进入调节池。调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵，污水经提升后进入好氧池进行生物处理，好氧池出水进入接触池消毒，出水达标排放。

调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

二级处理工艺流程(非传染病和传染病污水)

传染病医院的污水和粪便宜分别收集。生活污水直接进入预消毒池进行消毒处理后进入调节池，病人的粪便应先独立消毒后，通过下水道进入化粪池或单独处理。各构筑物须在密闭的环境中运行，通过统一的通风系统进行换气，废气通过消毒后排放，消毒可采用紫外线消毒系统。

2、工艺特点

好氧生化处理单元去除CODcr、BOD5等有机污染物，好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和高效好氧处理工艺，如膜生物反应器、曝气生物滤池等工艺。采用具有过滤功能的高效好氧处理工艺，可以降低悬浮物浓度，有利于后续消毒。

3、适用范围

适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理，一般根据水质状况和处理后的水的去向来确定污水处理程度。

一级处理

主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理

主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准，悬浮物去除率达95%出水效果好。

三级处理

进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。

整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理），初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床），生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。