污水深度處理

1、絮凝體成型快，活性好，過濾性好。

2、不需加堿性助劑，如遇潮解，其效果不變。

3、適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。

4、處理過的水中鹽份少。

5、能除去重金屬及放射性物質(zhì)對水的污染。

6、有效成份高，便于儲存，運輸。

污水深度處理針對污水（廢水）的原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求可進一步采用三級處理或多級處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機污染物質(zhì)，SS及氮、磷高濃度營養(yǎng)物質(zhì)及鹽類。深度處理的方法有：絮凝沉淀法、砂濾法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、濕式氧化法、催化氧化法、蒸發(fā)濃縮法等物理化學方法與生物脫氮、脫磷法等。深度處理方法費用昂貴，管理較復雜，處理每噸水的費用約為一級處理費用的4-5倍以上。

主要是三氧化二鋁即氧化鋁，分子式： [Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m(m≤10，n=1～5) 為具Keggin結構的高電荷聚合環(huán)鏈體形，對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯(lián)作用，并可強力去除微有毒物及重金屬離子，性狀穩(wěn)定。檢驗方法：按國際GB15892-2003標準檢驗。又稱堿式氯化鋁，聚合氯化鋁簡稱為PAC，又稱聚氯化鋁、復合聚合氯化鋁、堿式氯化鋁。

污水深度處理形態(tài)分

a、液體聚合氯化鋁 未干燥的形態(tài)，有不用稀釋，裝卸使用方便，價格相對便宜的優(yōu)點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加（每噸固體相當于2-3噸液體）

b、固體聚合氯化鋁 干燥后的形態(tài)，有運輸方便的優(yōu)點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度.

污水深度處理工藝分類

a，滾筒式聚（合）氯化鋁 鋁含量一般，水不溶物高，多用于污水處理。

b，板框式聚（合）氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，用于污水處理和飲用處理。

c，噴霧干燥聚（合）氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，溶解速度快.用于飲用水及更高標準水處理。

污水深度處理用途

⒈城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水。

⒉工業(yè)給水凈化。

⒊城市污水處理。

⒋工業(yè)廢水和廢渣中有用物質(zhì)的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收。

⒌各種工業(yè)廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水、污水處理。

⒍造紙施膠。

⒎糖液精制。

⒏鑄造成型。

⒐布匹防皺。

⒑催化劑載體。

⒒醫(yī)藥精制

⒓水泥速凝。

⒔化妝品原料。噴霧干燥聚（合）氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，溶解速度快.用于飲用水及更高標準水處理。2100433B

a、凈化后的水質(zhì)優(yōu)于硫酸鋁絮凝劑，凈水成本與之相比低15－30%。

b、絮凝體形成快、沉降速度快，比硫酸鋁等傳統(tǒng)產(chǎn)品處理能力大。

c、消耗水中堿度低于各種無機絮凝劑，因而可不投或少投堿劑。

d、適應的源水PH5.0-9.0范圍均可凝聚。

e、腐蝕性小，操作條件好。

f、溶解性優(yōu)于硫酸鋁。

g、處理水中鹽分增加少，有利于離子交換處理和高純制水。

h、對源水溫度的適應性優(yōu)于硫酸鋁等無機絮凝劑。

絮凝沉淀法

聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的，使這一干燥系統(tǒng)有它自己的特點。由于壓力式噴霧干燥所得產(chǎn)品是多孔微粒狀或空心微粒狀，采用壓力式噴霧干燥，陰離子聚丙烯酰胺，多以獲得顆粒狀產(chǎn)品為目的，所得顆粒狀產(chǎn)品具有優(yōu)良的防塵性能和流動性能。

聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現(xiàn)如下

a、水中膠體物質(zhì)的強烈電中和作用。

b、水解產(chǎn)物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

c、對溶解性物質(zhì)的選擇性吸附作用。

第1章 緒論

1.1　水危機與污水回用

1.1.1　水危機

1.1.2　污水回用的意義

1.1.3　污水回用的途徑

1.1.4　我國污水回用的歷程

1.2　污水深度處理工藝

1.2.1　污水深度處理的概念

1.2.2　污水深度處理的要求

1.2.3　懸浮物的去除

1.2.4　氮和磷的去除

1.2.5　難降解有機物的去除

1.2.6　溶解性無機鹽類的去除

1.3　污水深度處理技術的發(fā)展

第2章　傳統(tǒng)污水深度處理技術及發(fā)展

2.1　傳統(tǒng)污水深度處理技術概述

2.1.1　混凝

2.1.2　沉淀、澄清、氣浮

2.1.3　過濾

2.2　過濾技術的新發(fā)展

2.2.1　纖維過濾技術

2.2.2　曝氣生物濾池

第3章　污水生物脫氮

3.1　污水生物脫氮原理與工藝

3.1.1　生物脫氮過程

3.1.2　三級活性污泥法

3.1.3　兩級活性污泥法

3.1.4　前置反硝化脫氮

3.1.5　氧化溝工藝

3.2　污水生物脫氮新技術

3.2.1　短程硝化反硝化

3.2.2　SHARON工藝

3.2.3　厭氧氨氧化工藝

3.2.4　好氧反硝化

第4章　污水除磷技術

4.1　化學沉淀法除磷

4.2　污水生物除磷原理

4.2.1　生物除磷過程

4.2.2　生物除磷的影響因素

4.3　污水生物除磷工藝

4.3.1　厭氧"para" label-module="para">

4.3.2　Phostrip除磷工藝

第5章　污水同步脫氮除磷技術

5.1　污水同步脫氮除磷工藝

5.1.1　Bardenpho工藝

5.1.2　A2O工藝

5.1.3　UCT工藝

5.1.4　反硝化除磷

5.2　提高除磷效率的措施

5.2.1　改進的UCT工藝

5.2.2　改進型SBR

5.2.3　改進型氧化溝

5.3　污水同步脫氮除磷工程實例

5.3.1　A2O工藝工程實例

5.3.2　昆明蘭花溝污水處理廠

第6章　膜分離技術

第7章　膜生物反應器

第8章　難降解有機物的去除

第9章　污水消毒技術

第10章　污水回用技術

參考文獻2100433B

污水的深度處理與回用是解決水危機的一項重要舉措。本書分單元闡述了污水深度處理及回用技術的理論和應用。介紹了傳統(tǒng)深度處理技術（混凝、沉淀、過濾等），脫氮和除磷工藝及新技術，膜分離技術（超濾、納濾、反滲透、電滲析等），臭氧和TiO2光催化高級氧化技術，活性炭吸附，消毒等工藝技術原理與應用，并結合各種回用途徑的要求，分析了污水再生回用技術的適用性。

本書可供環(huán)境工程、給水排水等相關專業(yè)的工程技術人員、科研人員、大中專學生和研究生參考使用。

污水深度處理常見的方法有以下幾種：

活性炭吸附法

活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動控制，對水量、水質(zhì)、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術?；钚蕴繉Ψ肿恿吭?00～3000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經(jīng)濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機物、農(nóng)藥、放射性有機物等。

常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經(jīng)深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。根據(jù)水污染的程度，在水處理系統(tǒng)中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾后水的色度能降底1～2度;臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩(wěn)定，美國環(huán)保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術。

GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產(chǎn)生亞硝酸鹽等致癌物，突發(fā)性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今后的研究重點。BAC可以發(fā)揮生化和物化處理的協(xié)同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質(zhì)。不足之處在于活性炭微孔極易被阻塞、進水水質(zhì)的pH適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。歐洲應用BAC技術的水廠已發(fā)展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理。

膜分離法

膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術。

微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。

超濾用于去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大于50%。

反滲透用于降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上。

納濾介于反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%。潘巧明等人采用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小于100mg/L，廢水回用率大于80%。

我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今后的研究重點是開發(fā)、制造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。

高級氧化法

工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產(chǎn)生活性極強的自由基(如·OH等)，使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質(zhì)，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。

濕式氧化法

濕式氧化法(WAO)是在高溫(150～350℃)、高壓(0.5～20MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O。

濕式催化氧化法

濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內(nèi)完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。建于昆明市的一套連續(xù)流動型CWAO工業(yè)實驗裝置，已經(jīng)體現(xiàn)出了較好的經(jīng)濟性。

濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類?？紤]經(jīng)濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。采用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產(chǎn)生及資金的浪費。

超臨界水氧化法

超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態(tài)的水就稱為超臨界水。

在此狀態(tài)下水的密度、介電常數(shù)、粘度、擴散系數(shù)、電導率和溶劑化學性能都不同于普通水。較高的反應溫度(400～600℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鐘內(nèi)對有機物達到很高的破壞效率。

美國德克薩斯州哈靈頓首次大規(guī)模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8t。系統(tǒng)運行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質(zhì)，且運行成本較低。

光化學催化氧化法

研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。

Fenton試劑法由Fenton在20世紀發(fā)現(xiàn)，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2 鹽生成·OH，對于廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環(huán)境也是安全的。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。國內(nèi)對于Fenton試劑用于印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton試劑對于印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內(nèi)外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質(zhì)的廢水。

類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優(yōu)點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用于低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯(lián)用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，并拓寬該技術的應用范圍。

光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發(fā)強氧化自由基·OH，使許多難以實現(xiàn)的化學反應能在常規(guī)條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩(wěn)定性高、性能優(yōu)良和成本低等特征。在全世界范圍內(nèi)開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2，改良后的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產(chǎn)生率。

電化學氧化法

電化學氧化又稱電化學燃燒，是環(huán)境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質(zhì)經(jīng)電化學轉化后變?yōu)樯锵嗳菪晕镔|(zhì)。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行;設備相對較為簡單，操作費用低，易于自動控制;無二次污染等特點。

超聲輻射降解法

超聲輻射降解法主要源于液體在超聲波輻射下產(chǎn)生空化氣泡，它能吸收聲能并在極短時間內(nèi)崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生1900～5200K的高溫和超過50MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發(fā)生分解反應產(chǎn)生高氧化活性的·OH，誘發(fā)有機物降解;此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利于化學反應速度的提高。

超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產(chǎn)物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。超聲輻射降解水體污染物的研究仍處于試驗探索階段。

輻射法

輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發(fā)的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由于水在高能輻射的作用下產(chǎn)生·OH、H2O2、·HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發(fā)反應，使有害物質(zhì)降解。

輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用于產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。

臭氧法

臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發(fā)生反應，有效地改善水質(zhì)。臭氧能氧化分解水中各種雜質(zhì)所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。由于國內(nèi)的臭氧發(fā)生技術和工藝比較落后，所以運行費用過高，推廣有難度。