污水三級處理

主要方法有生物脫氮法、凝集沉淀法、砂濾法、硅藻土過濾法、活性炭過濾法、蒸發(fā)法、冷凍法、反滲透法、離子交換法和電滲析法等。

根據(jù)三級處理出水的具體去向和用途，其處理流程和組成單元有所不同。如果為防止受納水體富營養(yǎng)化，則采用除磷和除氮的處理單元過程；如果為保護下游飲用水源或浴場不受污染，則應(yīng)采用除磷、除氮、除毒物、除病原體等處理單元過程；如果直接作為城市飲用以外的生活用水，例如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水,其出水水質(zhì)要求接近于飲用水標準,則要采用更多的處理單元過程。污水的三級處理廠與相應(yīng)的輸配水管道結(jié)合起來便形成城市的中水道系統(tǒng) 。

三級處理各個單元處理過程如下：

一級處理是它通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級處理是污水的深度處理，它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對污水進行消毒 。

污水三級處理除磷

最有效和實用的除磷方法是化學沉淀法，即投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成難溶性的磷酸鹽沉淀。石灰與廢水中的磷酸根離子發(fā)生如下反應(yīng)而形成難溶的羥基磷灰石沉淀：

3HPO^3- 5Ca² 4OH-=Ca₅(OH)(PO₄)₃↓ 3H₂O

為了保證投加石灰的沉淀除磷效果，必須將pH值提高到9.5～11.5。

鋁鹽和磷酸根反應(yīng)生成的磷酸鋁在pH值為6時沉淀效果最好，鐵鹽和磷酸根反應(yīng)生成的磷酸鐵在PH值為4時沉淀效果最好。為了確定金屬鹽的準確投量，須對待處理的污水進行小型試驗。

污水三級處理除氮

生物硝化－反硝化法：是好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯(lián)工作的系統(tǒng)。污水中的含氮有機物首先經(jīng)需氧生物處理轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，隨后再經(jīng)厭氧生物處理將硝酸鹽還原為氮氣析出而被去除。有多種處理流程，如三級串聯(lián)的活性污泥法處理系統(tǒng)，其中第一級用于氧化碳水化合物,第二級用于氧化含氮有機物,而第三級是使第二級產(chǎn)生的硝酸鹽在厭氧條件下還原析出氮氣。在所有的處理流程中，都是向厭氧系統(tǒng)中投加一些補充的需氧源（如甲醇），以使反硝化所需的反應(yīng)時間縮短而切合實用。

物理－化學法：有三種方法，即吹脫法、折點氯化法和選擇性離子交換法。

①吹脫法：使污水的銨離子在高pH值的條件下大部轉(zhuǎn)變成氨氣：

NH₄ OH^-=NH₃↑ H₂O

在溫度25℃和pH值為7、9、11的條件下，溶液中NH⁴ 與NH₃的分配比分別為180、1.8和0.018，因此吹脫法除氮最適宜的pH值在11左右。將污水調(diào)到這樣高的pH值以后送入吹脫塔中，自上而下噴灑流動，與向上流動的空氣逆流接觸而將氨氣吹出。吹脫法的除氮效率主要受到溫度的影響。如在氣溫為20℃和10℃時，除氮率分別為95%和75%。

②折點氯化法：見水的消毒。

③選擇性離子交換法：是以沸石（特別是斜發(fā)沸石）對銨離子比對鈣、鎂和鈉等離子有優(yōu)先交換吸附的性能為基礎(chǔ)來去除氨氮的。將斜發(fā)沸石破碎篩分成20～50目的顆粒，填裝于濾池中。廢水大約以每小時10倍濾床體積的濾速流經(jīng)沸石濾池。大約流過200倍濾床體積的正常濃度的城市污水以后，濾出水中會出現(xiàn)氨氮。此時便需要用濃食鹽水溶液對沸石濾床進行再生。用過的濃食鹽溶液可通過吹脫等方法脫氨，然后重復(fù)使用。

污水三級處理除有機物

活性炭能有效地除去二級處理出水中的大部分有機污染物。一些三級處理廠的粉末活性炭接觸吸附裝置(或粒狀活性炭過濾吸附裝置)去除化學需氧量(COD)和總有機碳(TOC)的代表性的效率為70～80%，每公斤活性炭吸附容量為0.25～0.87公斤COD，具體吸附容量是由進水的有機物濃度和所要求的出水有機物濃度決定的。在任何情況下，活性炭的實際吸附容量比按吸附等溫線試驗測定的吸附容量大得多。這主要是在活性炭上還有生物吸附和氧化作用所致。

臭氧氧化法和活性炭吸附法配合使用，往往能更有效地去除有機物并可延長活性炭的使用壽命。臭氧能將有機物氧化降解，減輕活性炭的負荷，還能將一些難以生物降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物，而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的廢水流經(jīng)活性炭濾池時因含有較多的氧氣而會增強活性炭的生物活性，提高生物氧化能力 。

污水三級處理除無機物

有三種可采用的方法：即離子交換、電滲析和反滲透。在污水三級處理中用反滲透法脫除礦物質(zhì)和有機污染物最受重視。使用高效除鹽膜反滲透裝置的結(jié)果證明，總?cè)芙庑怨腆w可去除90～95%，磷酸鹽可去除95～99%，氨氮可去除80～90%，硝酸鹽氮可去除50～85%，懸浮物可去除99～100%，總有機碳可去除90～95%。可見，反滲透法能有效地去除多種污染物。缺點是設(shè)備造價和運轉(zhuǎn)費用都高。另外，反滲透膜容易被污染物堵塞，需要清洗。有些三級處理系統(tǒng)是由超過濾和反滲透串聯(lián)組成的，前者主要去除有機污染物，而后者去除溶解性無機物。

污水三級處理除病原體

用鋁鹽和鐵鹽混凝沉淀，可去除病原體99%以上，經(jīng)濾池過濾能進一步提高去除率。但是，病原體并未被殺滅，仍在污泥中存活，而用石灰在pH值大于或等于10.5的條件下混凝沉淀則能殺滅污泥中的病毒。用臭氧殺滅病毒的效果也較好。

廢水三級處理廠基建費和運行費用都很昂貴，約為相同規(guī)模二級處理廠的2～3倍，因此其發(fā)展和推廣應(yīng)用受到限制，只運用于嚴重缺水的地區(qū)或城市，回收和利用經(jīng)三級處理后的出水 。2100433B

污水三級處理(wastewater tertiary treatment)又稱深度處理，是在一二級處理基礎(chǔ)上，用化學處理和物理化學處理方法進一步除去污水中其他雜質(zhì)成分，達到重復(fù)利用標準。出水水質(zhì)好，效果穩(wěn)定，可除去有害的重金屬離子，除磷、氮和脫色效果好，易于實現(xiàn)自動檢測和自動控制 。

污水三級處理是污水經(jīng)二級處理后，進一步去除污水中的其他污染成分（如；氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等）的工藝處理過程。