按污水來源分類,污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等,而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水,是指各種形式的無機(jī)物和有機(jī)物的復(fù)雜混合物,包括:①漂浮和懸浮的大小固體顆粒;②膠狀和凝膠狀擴(kuò)散物;③純?nèi)芤骸?
按水污的質(zhì)性來分,水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染,當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有:⑴未經(jīng)處理而排放的工業(yè)廢水;⑵未經(jīng)處理而排放的生活污水;⑶大量使用化肥、農(nóng)藥、除草劑的農(nóng)田污水;⑷堆放在河邊的工業(yè)廢棄物和生活垃圾;⑸水土流失;⑹礦山污水。
處理污水的方法很多,一般可歸納為物理法、化學(xué)法和生物法等。
污水處理廠:有人調(diào)查100多座大處理廠,存在較多嚴(yán)重的問題,如資金不足\成本高\(yùn)效率低等大問題,普遍效率不足70%,低的只有40%。
污水處理成本能耗情況:基本都是高能耗\低效率。
2013年城市生活污水排放已是中國城市水的主要污染源,生活污水處理是當(dāng)前和今后城市節(jié)水和城市水環(huán)境保護(hù)工作的重中之重,這就要求我們要把處理生活污水設(shè)施的建設(shè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容來抓,而且是急不可待的事情。
隨著科技的發(fā)展,污水的直接利用已成為可能,使用污水源熱泵系統(tǒng)對城市原生污水進(jìn)行利用。
所謂原生污水就是城市直接排放未經(jīng)處理的生活、工業(yè)廢水,現(xiàn)階段的利用方法是原生污水直接進(jìn)入污水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行換熱,在消耗少量電力的情況下為城市建筑物室內(nèi)制冷供暖。污水再利用有幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)需要克服:堵塞,腐蝕,換熱效率。
污水源熱泵系統(tǒng)是有污水換熱器和污水源熱泵兩部分構(gòu)成。城市原生污水直接進(jìn)入污水換熱器進(jìn)行換熱后,換取的熱量由污水源熱泵內(nèi)部的熱泵做功傳遞到室內(nèi)。
對城市原生污水再利用,優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)能環(huán)保,無污染。
按作用分
污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學(xué)法三種。
①物理法:主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質(zhì),在處理過程中不改變化學(xué)性質(zhì)。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構(gòu)筑物較簡單、經(jīng)濟(jì),用于村鎮(zhèn)水體容量大、自凈能力強(qiáng)、污水處理程度要求不高的情況。
②生物法:利用微生物的新陳代謝功能,將污水中呈溶解或膠體狀態(tài)的有機(jī)物分解氧化為穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì),使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。
③化學(xué)法:是利用化學(xué)反應(yīng)作用來處理或回收污水的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)的方法,多用于工業(yè)廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等?;瘜W(xué)處理法處理效果好、費(fèi)用高,多用作生化處理后的出水,作進(jìn)一步的處理,提高出水水質(zhì)。
電解技術(shù)是處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝,又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進(jìn)行電解處理,以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后,設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán),甚至斷鏈,達(dá)到降解脫色的作用;生成的Fe2 + 進(jìn)一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性,特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便,不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時(shí)可對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭,使用前要加酸堿活化,使用的過程中很容易鈍化板結(jié),又因?yàn)殍F與炭是物理接觸,之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用,這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料,不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外,傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時(shí)間,增加了噸水投資成本,這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。
反應(yīng)公式:
陽極:Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / Fe2+)=0.44V
陰極:2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
當(dāng)有氧存在時(shí),陰極反應(yīng)如下:
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣E(O2/OH﹣)=0.41V