污水深度处理工艺

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1、污水深度处理:是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一 定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水） 的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的 微量COD和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。处理方法 深度处理的方法有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、 电解处理、湿式氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。深度处理方法 费用昂贵，管理较复杂，除了每吨水的费用约为一级处理费用的4-5 倍以上。方法简介1、活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质，而且

2、易于自动控制，对水量、水质、水温变化 适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子 量在5003 000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%86.7%,可经济有效 地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性 炭主要有粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大类。近年来， 国外对 PAC 的研究较多，已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供 水有限公司根据水污染的程度，在水处理系统中，投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤 后水的色度能降底12度；臭味降低到0度。GAC在

3、国外水处理中应用较多，处理效果也 较稳定，美国环保署（USEPA）饮用水标准的64项有机物指标中，有51项将GAC列为最 有效技术。GAC 处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，且容易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染 适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用，降低活性炭再生成本将成为今后的研究重 点。 BAC 可以发挥生化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处 理效率，改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的 pH 适用范围窄、 抗冲击负荷差等。目前，欧洲应用 BAC 技术的水厂已发展到 70 个以上，应用最广泛的是 对水进行深度处理。抚顺石化分公司石油三

4、厂采用BAC技术，既节省了新鲜水的补充量， 减少污水排放量，减轻水体污染，降低生产成本，还体现了经济效益和社会效益的统一。今 后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用，提高处理效果。2、膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它 的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分 离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以 降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理， 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。超滤用于去除大分

5、子，对二级 出水的 COD 和 BOD 去除率大于 50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进 行深度处理，产水水质达到生活杂用水标准，回用污水用于洗车，每年可节约用水 4700 m3。 反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD 的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术， 用于锅炉补给水。经反渗透处理的水，能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物。纳滤介 于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.51.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子 选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去

6、除率较低，为40%80%。采 用膜生物反应器一纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果，出水COD小于100 mg/L,废水回用率大于80%。我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较 大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料，着重解 决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。3、高级氧化法工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物，种类多、危害大， 有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性 极强的自由基（如OH等），使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质，甚至直接生成 C02和H2O,达到无害化目的。3

7、.1湿式氧化法湿式氧化法（WAO）是在高温（150350 C）、高压（0.520 MPa）下利 用O2或空气作为氧化剂，氧化水中的有机物或无机物，达到去除污染物的目的，其最终产 物是CO2和H2O14。福建炼油化工有限公司于2002年引进了 WAO工艺，彻底解决了碱 渣的后续治理和恶臭污染问题，而且运行成本低，氧化效率高。3.2湿式催化氧化法湿式催化氧化法（CWAO）是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的 催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成，也因此可减轻设备腐蚀、降低 运行费用。目前，建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置，已经体现出了较好 的经济性。湿式催化氧化法的

8、催化剂一般分为金属盐、氧化物和复合氧化物3类。目前，考 虑经济性，应用最多的催化剂是过渡金属氧化物如 Cu、 Fe、 Ni、 Co、 Mn 等及其盐类。采 用固体催化剂还可避免催化剂的流失、二次污染的产生及资金的浪费。3.3 超临界水氧化法超临界水氧化法把温度和压力升高到水的临界点以上，该状态的水就称为超临界水。 在此状态下水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学性能都不同于普通水。较高的反应 温度（400600 C）和压力也使反应速率加快，可以在几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。美国德克 萨斯州哈灵顿首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥，日处理量达9.8 t。系统运行证明其CO

9、D的去除率 达到99.9%以上，污泥中的有机成分全部转化为CO2、H2O以及其他无害物质，且运行成本较低。3.4光化学催化氧化法目前研究较多的光化学催化氧化法主要分为Fenton试剂法、类Fenton 试剂法和以TiO2为主体的氧化法。Fenton试剂法由Fenton在20世纪发现，如今作为废水处理领域中有意义的研究方法重新被 重视起来。Fenton试剂依靠H2O2和Fe2+盐生成OH,对于废水处理来说，这种反应物是 一个非常有吸引力的氧化体系，因为铁是很丰富且无毒的元素，而且H2O2也很容易操作， 对环境也是安全的20。Fenton试剂能够破坏废水中诸如苯酚和除草剂等有毒化合物。目前 国内对

10、于 Fenton 试剂用于印染废水处理方面的研究很多，结果证明 Fenton 试剂对于印染废 水的脱色效果非常好。另外，国内外的研究还证明，用Fenton试剂可有效地处理含油、醇、 苯系物、硝基苯及酚等物质的废水。类Fenton试剂法具有设备简单、反应条件温和、操作 方便等优点，在处理有毒有害难生物降解有机废水中极具应用潜力。该法实际应用的主要问 题是处理费用高，只适用于低浓度、少量废水的处理。将其作为难降解有机废水的预处理或 深度处理方法，再与其他处理方法（如生物法、混凝法等）联用，则可以更好地降低废水处 理成本、提高处理效率，并拓宽该技术的应用范围。光催化法是利用光照某些具有能带结构 的半

11、导体光催化剂如TiO2、ZnO、CdS、WO3等诱发强氧化自由基OH，使许多难以实现 的化学反应能在常规条件下进行。锐钛矿中形成的TiO2具有稳定性高、性能优良和成本低 等特征。在全世界范围内开展的最新研究是获得改良的（掺入其他成分）TiO2,改良后的 TiO2 具有更宽的吸收谱线和更高的量子产生率。3.5 电化学氧化法电化学氧化又称电化学燃烧，是环境电化学的一个分支。其基本原理是在 电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。除可将有机 物彻底氧化为 CO2 和 H2O 外，电化学氧化还可作为生物处理的预处理工艺，将非生物相容 性的物质经电化学转化后变为生物相容性物

12、质。这种方法具有能量利用率高，低温下也可进 行；设备相对较为简单，操作费用低，易于自动控制；无二次污染等特点。3.6 超声辐射降解法超声辐射降解法主要源于液体在超声波辐射下产生空化气泡，它能吸收 声能并在极短时间内崩溃释放能量，在其周围极小的空间范围内产生19005200 K 的高温 和超过50 MPa的高压。进入空化气泡的水分子可发生分解反应产生高氧化活性的OH,诱 发有机物降解；此外，在空化气泡表层的水分子则可以形成超临界水，有利于化学反应速度 的提高。 超声波对含卤化物的脱卤、氧化效果显著，氯代苯酚、氯苯、 CH2Cl2、 CHCl3、CC14等含氯有机物最终的降解产物为HC1、H20、

13、CO、CO2等。超声降解对硝基化合物的 脱硝基也很有效。添加03、H2O2、Fenton试剂等氧化剂将进一步增强超声降解效果。超声 与其他氧化法的组合是目前的研究热点，如US/03、US/H2O2、US/Fenton、US/光化学法。 目前，超声辐射降解水体污染物的研究仍处于试验探索阶段。3.7辐射法辐射法是利用高能射线（Y、X射线）和电子束等对化合物的破坏作用所开发的污 水辐射净化法。一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是由于水在高能辐射的作用下产 生OH、H2O2、HO2等高活性粒子，再由这些高活性粒子诱发反应，使有害物质降解。辐 射法对有机物的处理效率高、操作简便。该技术存在的主要难题

14、是用于产生高能粒子的装置 昂贵、技术要求高，而且该法的能耗大、能量利用率较低；此外为避免辐射对人体的危害， 还需要特殊的保护措施。因此该法要投入运行，还需进行大量的研究探索工作。4、臭氧法臭氧具有极强的氧化性，对许多有机物或官能团发生反应，有效地改善水质。臭 氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅，其脱色效果比活性炭好；还能降低出水浊度， 起到良好的絮凝作用，提高过滤滤速或者延长过滤周期。目前，由于国内的臭氧发生技术和 工艺比较落后，所以运行费用过高，推广有难度。污水的深度处理在城市和工业污水回用处 理中扮演着非常重要的角色。在传统的生物方法之后，深度处理用于去除额外的污染物、特 殊金属以及其

15、他有害成分。现在已有的深度处理方法包括颗粒介质过滤、吸附、膜技术、高 级氧化和消毒等。声技术是一种正在发展的、重要的，并且能够得到高质量再生水源的污水 回用技术。不断的深入研究将会带来更为有效的污水回用技术的改进，并在未来的污水回用 中更为广泛的使用。深度处理常见的方法有以下几种：1 活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、 水温变化适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技 术。活性炭对分子量在5003 000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为 70%86.7%，可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农 药、放射性

16、有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC） 和生物活性碳（BAC）三大类。近年来，国外对PAC的研究较多，已经深入到对各 种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度，在水 处理系统中，投加粉末活性炭去除水中的COD，过滤后水的色度能降底12度；臭 味降低到0度。GAC在国外水处理中应用较多，处理效果也较稳定，美国环保署（USEPA）饮用水标准的64项有机物指标中，有51项将GAC列为最有效技术。GAC 处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，且容易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染 适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用，降低活性炭再生成本将成为今后的 研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期， 大大提高处理效率，改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质 的 pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前，欧洲应用 BAC 技术的水厂已发展到 70 个以上，应用最广泛的