工業(yè)廢水處理理論
一、工業(yè)廢水（Industrial?Wastewater）的含義和分類??定義：指工業(yè)企業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和排放的廢水。??包括：生產(chǎn)污水（包括生活污水）和生產(chǎn)廢水兩大類。??二、工業(yè)廢水的分類、種類、指標(biāo)??1分類
按行業(yè)的產(chǎn)品加工對象：冶金、造紙、紡織、印染等。
按工業(yè)廢水中主要污染物分：無機(jī)廢水（電鍍、礦物加工），有機(jī)廢水（食品加工）??按廢水中污染物的主要成分：酸性、堿性、含酚等
按處理難易程度和危害性分：易處理危害性小的廢水，易生物降解無明顯毒性的廢水，難生物降解又有毒性的廢水。
2工業(yè)廢水造成環(huán)境污染的種類
1)含無毒物質(zhì)的有機(jī)廢水和無機(jī)廢水的污染；??2)含有毒物質(zhì)的有機(jī)廢水和無機(jī)廢水的污染；??3)含有大量不溶性懸浮物廢水的污染；??4)含油廢水產(chǎn)生的污染；
5)含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染；??6)酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染；??7)含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染；??8)含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)生的污染。??三、工業(yè)廢水處理方法概述
1?工業(yè)廢水的物理處理?（Physical?Treatment）
定義：應(yīng)用物理作用沒有改變廢水成分的處理方法稱為物理處理法；
操作單元（Operating?Units）：調(diào)節(jié)（Adjust）、離心分離（CentrifugalSeparation）、除油（Oil?Elimination）、過濾（Filtration）等。
廢水經(jīng)過物理處理過程后并沒有改變污染物的化學(xué)本性，而僅使污染物和水分離。??2?工業(yè)廢水的化學(xué)處理（Chemical?Treatment）
定義：應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的方法稱為化學(xué)處理。
操作單元（Operating?Units）?：中和（?Neutralization）、化學(xué)沉淀（?Chemical?Precipitation）、藥劑氧化還原（Chemical?Oxidation?Reduction）、臭氧氧化(Ozone?Oxidation?)、電解(Electrolysis)、光氧化法(Photo-?Oxidation)等。
污染物在經(jīng)過化學(xué)處理過程后改變了化學(xué)本性，處理過程中總是伴隨著化學(xué)變化。??3工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理（Physic-chemicalTreatment）
定義：廢水中的污染物在處理過程中是通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除的目的的處理方法稱為物理化學(xué)處理。
操作單元（Operating?Units）?：混凝（Coagulation）、氣浮（Floatation）、吸附(Adsorption)、離子交換(Ion?Exchange)、電滲析(Electro-dialysis)、擴(kuò)散滲析(Diffusion?Dialysis)、反滲透(Reverse?Osmosis)、超濾(Ultra?Filtrate)等。
污染物在物化過程中可以不參與化學(xué)變化或化學(xué)反應(yīng)，直接從一相轉(zhuǎn)移到另一相，也可以經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后再轉(zhuǎn)移。
4工業(yè)廢水的生物處理（Biological?Treatment）
定義：是利用微生物的代謝作用氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的方法稱為生物處理。
操作單元（Operating?Units）?：好氧生物處理(Aerobic?Biological?Treatment)、厭氧生物處理(Anaerobic?Biological?Treatment).
生物處理過程的實(shí)質(zhì)是一種由微生物參與進(jìn)行的有機(jī)物分解過程，分解有機(jī)物的微生物主要是細(xì)菌，其它微生物如藻類和原生動(dòng)物也參與該過程，但作用較小。
污水處理工藝流程
現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90%以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三級處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。??整個(gè)過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格刪或者篩率器，之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀
池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程，流程圖見下頁圖一。??二．各個(gè)處理構(gòu)筑物的能耗分析??1．污水提升泵房
進(jìn)入污水處理廠的污水經(jīng)過粗格刪進(jìn)入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運(yùn)行要消耗大量的能量，占污水廠運(yùn)行總能耗相當(dāng)大的比例，這與污水流量和要提升的揚(yáng)程有關(guān)。??2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站前、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應(yīng)的主要是砂水分離器和吸砂機(jī)，以及曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)，多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動(dòng)力系統(tǒng)。??3．初次沉淀池
初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構(gòu)筑物，或作為二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)荷。初沉池包括平流沉淀池，輻流沉淀池和豎流沉淀池。
初沉池的主要能耗設(shè)備是排泥裝置，比如鏈帶式刮泥機(jī)，刮泥撇渣機(jī)，吸泥泵等，但由于排泥周期的影響，初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程??4．生物處理構(gòu)筑物
污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當(dāng)大的比例，它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上?；钚晕勰喾ǖ钠貧庀到y(tǒng)的曝氣要消耗大量的電能，其基本上是聯(lián)系運(yùn)行的，且功率較大，否則達(dá)不到較好的曝氣效果，處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機(jī)也是能耗很大的設(shè)備。生物膜法處理設(shè)備和活性污泥法相比能耗較低，但目前應(yīng)用較少，是以后需要大力推廣的處理工藝。??5．二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比較低。??6．污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池，污泥脫水，干燥都要消耗大量的電能，污泥處理單元的能量消耗是相當(dāng)大的，這些設(shè)備的電耗功率都很大。??三．針對各個(gè)處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑??1．污水提升泵房
污水提升泵房要節(jié)省能耗，主要是考慮污水提升泵如何進(jìn)行電能節(jié)約，正確科學(xué)的選泵，讓水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法，定期對水泵進(jìn)行維護(hù)，減少摩擦也可以降低電耗。??2．沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要?jiǎng)恿υO(shè)備的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用機(jī)械排砂，這些措施都可大大節(jié)省能耗。
