廢水處理:目的、設計和型別
介紹
廢水處理是從工業、商業和住宅用途使用過的水中去除汙染物的過程。廢水處理的目的是透過確保處理後的廢水在排放到環境中之前達到一定的質量標準來保護人類健康、環境和水資源。
廢水處理涉及物理、化學和生物過程,這些過程會根據被處理的廢水型別和所需的處理水平而有所不同。
以下文章討論了廢水處理的目的、廢水處理廠的設計以及不同型別的廢水處理工藝。
廢水處理的目的
廢水處理的目的是去除廢水中的汙染物,以保護人類健康、環境和水資源。廢水可能含有各種汙染物,包括有機和無機汙染物、病原體、營養物質和金屬。
如果不妥善處理和處置,這些汙染物會導致一系列健康和環境問題。
廢水處理的主要目標是:
在廢水排放到環境中之前去除有害汙染物,從而保護公眾健康。
防止釋放可能危害水生生態系統和野生動物的有害汙染物,從而保護環境。
確保處理後的廢水在排放到水體之前達到一定的質量標準,從而保護水資源。
透過回收和重複利用處理後的廢水用於非飲用水用途來節約水資源。
廢水處理廠的設計
廢水處理廠的設計目的是利用物理、化學和生物過程去除廢水中的汙染物。
廢水處理廠的設計會根據被處理的廢水型別和所需的處理水平而有所不同。
廢水處理廠的基本組成部分包括:
進水口
進水口是廢水進入處理廠的地方。廢水通常透過重力或泵送系統輸送到進水口。
預處理
預處理過程包括從廢水中去除大型物體和碎屑,例如岩石、樹枝和垃圾。這通常是透過使用篩網、沉砂池和沉澱池來完成的。
一級處理
一級處理過程包括從廢水中去除懸浮固體和有機物。這通常是透過使用沉澱池來完成的,在沉澱池中,重力使固體沉降到池底。
二級處理
二級處理過程包括從廢水中去除溶解和懸浮的有機物。這通常是透過使用生物過程來完成的,例如活性汙泥、滴濾池或旋轉生物接觸器。
三級處理
三級處理過程包括去除廢水中任何剩餘的汙染物。這通常是透過使用先進的處理工藝來完成的,例如膜過濾、紫外線消毒或化學沉澱。
消毒
消毒過程包括殺死廢水中任何剩餘的病原體。這通常是透過使用氯或紫外線消毒來完成的。
出水排放
廢水處理過程的最後一步是將處理後的廢水排放到環境中。出水的質量受到聯邦和州標準的監管,以保護公眾健康和環境。
廢水處理工藝型別
有幾種不同的廢水處理工藝可用於去除廢水中的汙染物。所使用的工藝型別取決於被處理的廢水型別和所需的處理水平。
活性汙泥法
活性汙泥法是一種生物處理工藝,它涉及對廢水進行曝氣並新增微生物以分解有機物。微生物消耗有機物並將其轉化為二氧化碳、水和生物量。然後使用沉澱池將生物量與處理後的廢水分離。
滴濾池
滴濾池是另一種生物處理工藝,它涉及將廢水透過多孔介質(例如岩石或塑膠)床,微生物在其中生長並消耗有機物。然後使用沉澱池將處理後的廢水與生物量分離。
旋轉生物接觸器
旋轉生物接觸器類似於滴濾池,但它不是靜止的介質床,而是介質在廢水中旋轉。此過程為微生物生長和消耗有機物提供了更大的表面積。
膜過濾
膜過濾是一種先進的處理工藝,它使用半透膜從廢水中去除汙染物。根據所需的處理水平,膜可以是微濾、超濾、納濾或反滲透。
化學沉澱
化學沉澱是一種涉及向廢水中新增化學物質(例如石灰或三氯化鐵)以沉澱出汙染物的過程。然後使用沉澱池將沉澱的汙染物與處理後的廢水分離。
電凝聚
電凝聚是一種利用電流從廢水中去除汙染物的過程。該過程涉及向廢水中新增電極並施加電流,這會導致汙染物凝聚並從水中沉降出來。
紫外線消毒
紫外線消毒是一種利用紫外線殺死廢水中病原體的過程。廢水暴露於紫外線下,紫外線會破壞病原體的DNA,使其無法繁殖。
氯消毒
氯消毒是一種使用氯氣或液體殺死廢水中病原體的過程。氯被新增到廢水中,在那裡它與病原體發生反應並分解成無害的副產品。
結論
廢水處理是一個必不可少的過程,它透過去除廢水中的汙染物來保護人類健康、環境和水資源。廢水處理的目的是確保處理後的廢水在排放到環境中之前達到一定的質量標準。
廢水處理廠的設計目的是利用物理、化學和生物過程去除廢水中的汙染物。
所使用的工藝型別取決於被處理的廢水型別和所需的處理水平。通過了解廢水處理的目的、設計和型別,我們可以共同努力,確保我們的水資源得到世代保護。