污水再生利用工艺总结

来源：工程师大胖

本节主要讲解污水的回用处理，包括二级处理后污水回用深度处理目标、悬浮物去除、溶解性物质的去除、城镇污水的资源化与再生利用。

01、二级处理后污水回用深度处理目标

污水二级处理后污水回用的深度处理的目标，主要可以概括为以下4点：

1.去除水中残存的悬浮物：脱色、除臭、使水进一步得到澄清；

2.进一步降低水中的BOD5、TOC，使水进一步稳定；

3.进行脱氮、除磷，消除能够导致水体富营养化的因素；

4.进行消毒杀菌，去除水中的有毒有害物质。

02、悬浮物的去除

按水中杂质的粒径大小，可以分为以下三种，分别是溶解物、胶体和悬浮物，这三样的粒径是呈递增趋势的。

1.溶解物：粒径在0.1~1nm，电子显微镜可见，水的外观是透明的；

2.胶体：粒径在10~100nm，超显微镜可见，水的外观是浑浊的；

3.悬浮物：粒径在1~10μm，显微镜可见，水的外观是浑浊的，而粒径在100μm~1mm范围的，肉眼可见，水的外观也是浑浊的。

而对于悬浮物的去除防范，整体可以分为以下4类：

1.胶体：混凝沉淀法；

2.粒径1μm以上的颗粒，一般采用砂滤法去除；

3.粒径从几百埃到几十微米的用微滤法去除；

4.粒径在1000埃到几埃的颗粒，则采用膜技术去除。

对于采用过滤法去除悬浮物技术，是去除悬浮物最常用的技术，基本上过滤法包括以下三种形式：

1.深床过滤：包括慢速砂滤、快速可压缩多孔介质过滤、间歇式多孔介质过滤和循环式多孔介质过滤；

2.表面过滤：包括用于去除悬浮物固体试验的实验式过滤器、硅藻土过滤器和滤布滤袋过滤或者筛滤；

3.膜过滤：包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。

《室外排水设计规范》第6.12.7规定：滤池的设计，宜符合下列要求：

1.滤池的构造、滤料组成等宜按照现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的规定采用。

2.滤池的进水浊度宜小于10NTU；

3.滤池的滤速应根据滤池进出水水质要求确定，可采用4~10m/h；

4.滤池的工作周期为12~24h。

既然排水规范和给水规范中都涉及到了过滤工艺，那这两者有什么不同呢？和给水过滤相比较，排水过滤工艺有以下4点特点：

1.一般情况下不需要投加药剂；

2.反冲困难，二级处理出水的悬浮物多的生物絮凝体，在滤料表面较易形成一层滤膜，致使水头损失迅速上升，过滤周期大大缩短，絮凝体贴在滤料表面，不易脱离，因此需要辅助表面冲洗，或用气水联合反冲洗。

3.所用滤料粒径应适当加大，以增大滤料的截泥量和减缓滤料的堵塞。

4.滤池进水浊度宜小于10NTU。

03、溶解性物质的去除

根据以上粒径划分，可以得知溶解性的颗粒粒径是最小的，并且在水的外观看来，也是无色透明的，所以一般的方法无法去除，对于溶解性有机物的去除方法主要有以下6项：

1.活性炭吸附；

2.反渗透；

3.化学沉淀；

4.化学氧化；

5.电渗析；

6.蒸馏。

《室外排水设计规范》对于溶解性物质去除的相关规定，见6.12.8条：污水厂二级处理出水经混凝、沉淀、过滤后，仍不能达到再生水水质要求时，可采用活性炭吸附处理。

而活性炭吸附的机理包括以下两部分：物理吸附和化学吸附，其中物理吸附指的是由范德华力（也即分子间引力）引起的多分子层吸附，具有吸附速度快、无选择性、低温吸附量大、吸附热小，可逆性等特点；而化学吸附是指伴随着电荷移动或者生成化学键的吸附，化学吸附具有选择性、适合在较高温度下发生单分子层吸附、吸附速度慢、不可逆、吸附热大等特点。

对于溶解性无机盐的去除方法，主要有以下6项：

1.电渗析，是指在电场作用下，水中离子透过离子交换膜进行迁移的过程；

2.离子交换，是指借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作；

3.反渗透，是指在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截流在膜的表面的过程；

4.微滤，是在压力作用下，使待处理水流过孔径为0.05μm~5微米的滤膜，截留水中杂物的过程；

5.超滤，是在压力作用下，使待处理水流过孔径为5nm~100nm的滤膜，截留水中杂物的过程；

6.纳滤，是在压力作用下，用于脱除多价离子、部分一价离子和分子量200~1000有机物的膜分离过程。

04、出水能够达到深度处理要求工艺总结

总结《排水工程》中所涉及到的几种生物法处理工艺，能够达到三级深度处理要求的有以下几种：

1.膜生物反应器，膜生物反应器系统（MBR）的出水质量很高，甚至可以达到深度处理的要求，同时系统几乎不排剩余污泥；

2.曝气生物滤池（BAF），曝气生物滤池最初就是用于污水的三级深度处理，因此其出水水质也非常高；

3.深度处理塘，深度处理塘的处理对象是常规的二级处理工艺，如活性污泥法、生物膜法的出水或处理效果与二级处理技术相当的稳定塘系统出水，使处理水达到更高的水质标准，以适应受纳水体或回用水的水质标准。

05、城镇污水的资源化与再生利用

污水的再生利用水源水质选择，可以为排入城市排水系统的城市污水，但是严禁将放射性废水作为再生水水源。

《室外排水设计规范》6.12.1提出，污水再生利用的深度处理工艺应根据水质目标选择，工艺单元的组合形式应进行多方案的比较，满足实用、经济、运行稳定的要求。再生水的水质应符合国家现行的水质标准的规定。

6.12.2规定污水深度处理工艺单元主要包括：混凝、沉淀（澄清、气浮）、过滤、消毒，必要时可采用活性炭吸附、膜过滤、臭氧氧化和自然处理等工艺单元。

06、本节总结

1.三级处理与深度处理的区别：三级处理以排放为目的，深度处理以回用为目的；

2.对于水中颗粒的分类：溶解、胶体和悬浮态，以及分别使用的工艺；

3.对于膜过滤技术，注意超滤、纳滤和反渗透的应用区别：超滤无法去除离子，纳滤可以去除高价离子，反渗透则可以去除包括一价离子在内的绝大多数离子。

4.出水能够达到深度处理要求的工艺：BAF、MBR以及深度处理塘。