當今全球面臨的挑戰(zhàn)之一是如何在污水處理廠處理盡可能多的廢水。根據(jù) 2017 年聯(lián)合國世界水資源開發(fā)報告《廢水--一種尚未開發(fā)的資源》，廢水可以成為滿足地球?qū)Φ驮牧先找嬖鲩L的需求的關(guān)鍵資源。廢水或污水是因人為干預(yù)而導(dǎo)致水質(zhì)受到污染的水，根據(jù)水源的不同可分為市政、生活或工業(yè)廢水。

廢水處理廠(WWTPs)負責收集居民區(qū)或工業(yè)部門的水，并去除其中的污染物。這一過程的目的是將這種資源返回到水循環(huán)中，或者將其排放到河道中，或者在農(nóng)業(yè)等活動中重新使用。本文介紹了處理廢水的流程。

一、污水處理廠有哪些流程?

進入污水處理廠的水要經(jīng)過一系列物理、化學和生物處理過程，以去除其中的污染物。這些過程通常分為四個階段，即初步處理、一級處理、二級處理和三級處理。

此外，廢水處理廠還會對各種處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品進行其他處理。其中一些過程，如污泥處理和管理，意義重大，因為它們的管理既復(fù)雜又極其有趣。

1.預(yù)處理

預(yù)處理或預(yù)處理是廢水處理的第一階段，用于為后續(xù)階段的處理做好準備。因此，預(yù)處理包括清除在處理過程中可能會損壞工廠或設(shè)備的物品。粗過濾通常是第一步。在這一過程中，使用不同厚度的篩子和紗網(wǎng)將大中型固體廢物分離出來。隨后，使用脫水機和脫脂器去除油脂和沙粒。

2.初級處理

這一階段的目的是去除部分懸浮固體。為此，將水在臥螺離心機中停留一到兩個小時，在重力作用下將這些顆粒分離出來。該工藝的其他優(yōu)點還包括水流的均勻性和去除與懸浮固體相關(guān)的有機物。在這一過程中，還可以加入混凝劑和絮凝劑等化學物質(zhì)，以改善固體的沉淀效果并去除磷。在某些情況下，還會使用堿和酸性物質(zhì)來中和水的 pH 值。

3.二級處理

該工藝旨在去除水中的有機物以及氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

二級處理主要是生物處理，通常使用細菌和微生物來分解和去除水中的有機物和各種營養(yǎng)物質(zhì)。最常見的是活性污泥法，根據(jù)所需的去除要求，將處理過的水在不同的氧氣條件(好氧、缺氧和厭氧)下在池中放置數(shù)天。在這種情況下，生活在水箱或反應(yīng)器中的各種細菌以水中的有機物和營養(yǎng)物質(zhì)為食，將其從水中去除并轉(zhuǎn)移到自己的生物體中。

第二次或二次沉淀過程常見于生物處理過程之后。在此過程中，在前一過程中生長的細菌在沉淀池下部沉淀，形成水和固體的混合物，稱為生物污泥。這種混合物被抽出或從瀉湖底部沖出，經(jīng)過處理的水從頂部流出，其中不含大部分細菌和固體，從而產(chǎn)生澄清水。

在污水處理廠，當處理后的水達到規(guī)定的排放要求，且沒有進一步的回用或進一步處置的水質(zhì)要求時，水處理通常在此階段結(jié)束。

4.三級處理

在三級處理或化學處理過程中，目的是改善水的最終質(zhì)量，使其能夠回歸環(huán)境(海洋、河流、湖泊和其他水文流域)，并在某些情況下用于人類消費。這是通過一系列旨在消除病原體(如糞便細菌)的過程來實現(xiàn)的。

使用的方法包括使用沙床或其他材料進行過濾，以及使用氯(通常是次氯酸鈉)或紫外線進行消毒，以減少在前幾個階段形成的微小生物體的數(shù)量。

二、污泥處理，污水處理廠的殘留物

有些類型的廢物是污水處理的副產(chǎn)品。首先，在一級和二級污泥處理過程中會產(chǎn)生和回收大量污泥。

首先，污泥會被濃縮，以減少需要處理的水量，從而優(yōu)化現(xiàn)有的下游工藝。然后，通過好氧(使用空氣)或厭氧工藝(在稱為消化池的封閉池中)對混合污泥進行分解，以穩(wěn)定細菌的生長并清除細菌。然后通過脫水(通常使用臥螺離心機)來減少水量。一旦這些淤泥達到了干燥度、重金屬、營養(yǎng)物質(zhì)和病原體含量的要求，就必須以對環(huán)境影響最小的方式進行處理。在西班牙，淤泥通常被重新用作農(nóng)業(yè)肥料。

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