污水處理廠的秘密 ?

時間： 2020-06-19 16:08

來源：中國水網(wǎng)

作者：全新麗

　　去年參觀完槐房再生水廠后，我就有個想法，想找機會去北京的各個污水處理廠看看，我稱之為“污水處理廠漫游計劃”，但事實上只是空想沒有行動。

　　今年因為疫情的緣故，這個計劃就變得更加不切實際。前些天我的同事們因為工作需要跑了不少污水處理廠，他們的參觀、考察是到了研究層面，過不了多久估計會有成果面世。北京的污水處理廠，除了槐房，我去過的有高碑店、清河、肖家河，外地的我也看過一些，大的小的，各有特色。但污水處理基本的流程是一樣的。作為一個環(huán)境領域的從業(yè)者，污水處理的門外漢，我收集過一些資料、文獻，給自己掃過盲。我把我知道的內容寫出來，希望起到一點科普作用。本文提到的污水處理主要指生活污水處理。

　　以下為正文

我們日常生活產生的污水，包括衛(wèi)生間的和廚房的，都會通過管道匯集到市政污水處理廠。在污水處理廠經(jīng)過三級處理，符合國家排放標準后，目前這些水大部分排入自然水體，再次進入到自然循環(huán)中，也有一部分作為再生水使用：洗車、園林綠化、沖廁等。

　　一個污水處理廠沙盤圖

污水處理廠是怎樣把污水重新變干凈呢？我們來解密下，就像把大象裝進冰箱的套路一樣，總共分三步。第一步是一級處理。一級處理的主要構筑物、設備包括：格柵（柵，多音字，理論上此處這個字念zha四聲，但業(yè)內人士都念shan一聲）間、泵房、曝（曝，多音字，理論上此處這個字念pu四聲，但業(yè)內人士都念bao四聲）氣沉砂池和初級沉淀池。污水經(jīng)過管網(wǎng)匯集進入污水處理廠，這時候的污水里可謂百毒纏身，什么都有，大的小的，可見的不可見的。你說該怎么辦？肯定是先攔住大的呀。先讓剛進來的污水流入間距為100毫米的粗格柵。粗格柵就像是個網(wǎng)眼兒比較大的過濾網(wǎng)，把礦泉水瓶、棉絲等大的固體漂浮物攔住。

　　這個是回轉式格柵，是粗格柵的一種，細格柵模樣跟這個有點像

　　接著水泵把污水輸送到間距為20毫米的細格柵，在這里，小型的固體垃圾也被攔截下來。這些固體垃圾經(jīng)過壓干后外運處理——運到能處理固體廢物的地方。經(jīng)過粗細格柵處理的污水經(jīng)泵房抽升，流入曝氣沉砂池中。在這里，要對付的是更小一些的東西，比如砂粒啥的，雖然小，肉眼還是可見的。曝氣的過程就是通過鼓風機設備，將空氣強制加入到污水池中，使池內污水與空氣充分接觸，獲得足夠的溶解氧。然后，污水會產生豎向紊流，污水中較輕的污泥會隨氣泡上升，粒徑大于0.2毫米的砂粒沉降到池底。同時，這個過程對污水中有機物也有氧化分解作用。

　　一種正在安裝中的刮泥機

　　在曝氣沉砂池里，通過刮泥機往復運行，其將沉降的砂粒刮至泥斗中，排至濃縮池。分離后的水則會流入初級沉淀池進行自由沉淀。到這里污水的一級處理完成了，大概可以去除水中20%左右的污染物質。這時候的水雖然還是烏漆嘛黑的，各種大塊固體垃圾是沒有了。第二步是二級處理。

　　百樂克工藝，一種具有脫氮除磷功能的多級活性污泥污水處理系統(tǒng)

　　氧化溝，也是活性污泥法的一種變形工藝

　　二級處理主要由曝氣池和二級沉淀池組成，目的是去除污水中呈膠體和溶解性狀態(tài)的有機物質。這個大約是類似粘液之類的東西。曝氣池利用活性污泥的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀作用去除污水中的有機污染物。對了，人類利用活性污泥法處理污水已經(jīng)106年了。古老而又常用常新的技術，有各種變種。經(jīng)過活性污泥凈化作用后的污水，進入二級沉淀池再次進行自由沉淀。

　　這是一個二級沉淀池。污水處理廠有很多個池子，情理之中意料之內

經(jīng)過沉淀的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥，回流至活性污泥池，以保證池內的懸浮固體濃度和微生物濃度。多余污泥則從系統(tǒng)中排出，經(jīng)過深度脫水后，進行無害化處理，處理后還有可能用作肥料等。

污水經(jīng)過二級處理后，仍含有氮、磷和難以生物降解的有害物質，容易造成水體富營養(yǎng)化，需要進一步凈化處理。

氮、磷是生物所需要的營養(yǎng)物質，是農業(yè)上使用的肥料里必須含有的物質，但這種物質放錯了地方也是禍害。

水體富營養(yǎng)化指在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質大量進入湖泊、河湖、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下，湖泊也會從貧營養(yǎng)狀態(tài)過渡到富營養(yǎng)狀態(tài)，不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養(yǎng)物質的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營養(yǎng)化則可以在短時間內出現(xiàn)。

我國的污水處理廠以前僅有二級處理，后來才將脫氮除磷安排上日程。

第三步是三級處理，也就是對水的深度處理。

這一步要將經(jīng)過二級處理的水通過加藥、混合、絮凝、沉淀，去除水中的磷酸鹽，并控制出水懸浮物濃度。

處理后的水進入反硝化生物濾池，利用濾料和濾料表面微生物作用，進一步實現(xiàn)總氮和懸浮物的去除。

最后，再通過臭氧或加氯消毒殺滅細菌和病毒后，就可以將處理過的水作為再生水使用，沖洗廁所，洗車等，這時候它不再是污水，而是一種水源。

如果在深度處理環(huán)節(jié)用膜處理，像對飲用水那樣處理它，真的可以生產出能飲用的水，比如新加坡的新生水。

以上是比較通常的步驟，不同的污水處理廠為了深度處理或者其他緣故也會增加一些創(chuàng)新技術產品的使用。

縱觀這三個步驟可以看出，污水處理廠需要消耗大量的能源，抽升呀、曝氣呀等等，所以污水處理廠不光建設要花錢，建成后運行、維護成本也是很高的，電費占大頭，還有藥劑費、維修費、大修改造費、污泥處置費、固定資產購置費以及人員費用等等。