污水处理为何要先预处理?详解其作用、设备和常用工艺等内容

化学废水的特点以及污染物的多样性,决定了废水处理过程不是单单依靠一种方法,具体的处理流程可以分为预处理工艺(物理法、物化法、化学法)、生化处理工艺(厌氧、缺氧、好氧)、深度处理工艺。

在处理各种水体时,预处理成为一个必不可少的环节。水处理的预处理是指在对水进行进一步的处理、净化或分离之前,先对其进行初步的处理。预处理为后续的水处理过程提供了诸多益处,包括提高处理效率、增强水质、降低处理难度等。本文将详细探讨预处理在水处理过程中的重要性及必要性,预处理是在一级处理之前废水的任何处理过程,如格栅、筛网、粉碎、撇渣 、油脂去除、除砂、预曝气、均化、pH值调节等。

避免对后端生物处理造成影响:微生物处理有机物过程中,盐分、油脂、有毒物质等都会影响微生物活性,甚至造成微生物死亡,尤其是特殊菌种会导致损失巨大,还是造成停产、限产风险。

避免对后端设备运行造成影响:部分污水站会设置沉砂池、格栅机等进行预处理,一部分原因为防止垃圾堵塞设备,泥沙长期冲击磨损设备,减少设备、设施维护保养费用。

为后端处理提供条件:部分预处理设施于后端系统匹配运行,比如调节池既可进行来水缓冲,又可进行温度、pH等调整,还可进行初步预酸化反应,对大分子碳链进行初步降解,达到预酸化的作用,为后端IC运行,菌种养成提供条件。

污水处理为何要先预处理?详解其作用、设备和常用工艺等内容

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一、污水处理中预处理的作用

生化处理前的处理,一般都习惯叫做预处理。预处理单元用于城市废水的预处理工艺可以有:粗筛(格栅),中筛,破碎,测流,泵提升,除渣,预曝气,浮选,絮凝及化学处理。

由于生化法处理费用比较低,运行起来也比较稳定,因此一般的工业废水,都采用生化法处理。在废水的治理中,也以生化法作为主要的处理手段。但废水中会含有某些对微生物有抑制、有害的有机物质,因此在废水进入生化池之前,要进行必要的预处理。

预沉池常用的的沉砂、沉淀(自然沉淀、絮凝沉淀)、澄清等。原水中悬浮物多为砂性大颗粒时应采用沉砂池,原水含有较多黏土性颗粒时采用混凝沉淀、澄清等凝聚沉淀方式。

沉砂池(旋流絮凝沉砂池、平流沉砂池、辐流式沉砂池、斜管沉砂池);预处理沉淀池;预处理澄清池等。

具体来说,预处理有什么作用呢?

去除有害物质:水处理过程中,预处理可以有效去除水中的有害物质,如重金属离子、有机物、微生物等。这些有害物质如果不经过预处理直接排放,会对环境和人类健康造成威胁。

提高处理效率:预处理可以降低废水中的污染物浓度和毒性,提高废水在后续处理中的可生化性,有助于减少生物处理负荷,提高整体处理效率。

保护处理设备:工业污水中可能含有对处理设备有腐蚀性的物质,如酸碱等。预处理可以去除这些物质,保护设备不受损坏,延长其使用寿命。

优化水资源:预处理可以去除废水中的大部分杂质和有害物质,使废水得到初步净化,从而优化水资源,实现水资源的有效利用。

遵守法规:在污水治理中,工业废水预处理发挥着关键作用。未经处理的工业废水可能含有各种有害物质,如重金属、有机物和微生物等,这些物质在环境中累积,可能对生态环境和人类健康构成威胁。预处理能确保废水在排放前达到合规标准,有效保护环境,降低污染风险。

污水处理过程中,进行预处理是非常必要的,它既可以保护环境、降低污染风险,又可以提高处理效果、保护处理设备,遵守相关法规。

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二、废水预处理的主要环节包括:

悬浮物去除:主要是通过一些物理或化学的方法将废水中的悬浮物进行去除,例如过滤、沉淀等。

有机物去除:利用一些化学或生物化学的方法将废水中的有机物进行去除,例如氧化还原、活性炭吸附等。

重金属离子去除:利用一些化学或物理的方法将废水中的重金属离子进行去除,例如沉淀法、离子交换法等。

油类物质去除:利用一些物理或化学的方法将废水中的油类物质进行去除,例如气浮法、沉淀法等。

这些环节通常会根据废水的具体性质和企业的情况进行组合和调整。

三、预处理过程中常用的设备:

机械过滤器:用于过滤去除水中的悬浮物、颗粒物等杂质。

活性炭过滤器:用于吸附去除水中的有机物、重金属离子等有害物质。

高效纤维过滤器:用于过滤去除水中的细小悬浮物和有机物,具有较高的过滤效率和稳定的过滤效果。

超滤过滤器:用于过滤去除水中的大分子有机物、细菌、病毒等物质,可实现高效过滤和分离。

微滤过滤器:用于过滤去除水中的微小悬浮物和有机物,具有较高的过滤精度和稳定的过滤效果。

钠离子软化器:用于去除水中的钙、镁等离子,使水质变得更加软化,防止水垢的产生。

除铁除锰过滤器:用于去除水中的铁、锰等离子,使水质变得更加纯净。

加药装置:用于向水中加入药剂,如混凝剂、氧化剂等,使水质变得更加稳定和净化。

曝气池:用于向水中曝气,增加水中的溶解氧含量,促进微生物的生长和有机物的分解。

罗茨鼓风机:在预处理工艺中的沉淀处理环节,使用罗茨鼓风机可以增加水中的溶解氧含量,有助于悬浮物的沉淀和有机物的氧化分解。另外,在某些预处理工艺中,使用罗茨鼓风机可以增加水中的氧气含量,有助于去除水中的异味和提高水质。如果预处理工艺中没有涉及到混合、搅拌等操作,或者曝气池已经存在于预处理环节之后,那么就不需要使用罗茨鼓风机。

这些设备在预处理过程中被广泛使用,可根据不同的水质和处理要求进行选择和组合。

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四、药剂在预处理过程中起着重要的作用

对于不同的预处理环节和目的,需要使用不同的药剂。这些药剂可以有效地将顽固物质从液体中分离出来,提高处理效率。

絮凝剂是预处理过程中最常用的药剂之一,它可以有效地将液体中的悬浮物、胶体物质等聚集起来形成絮状物,加速悬浮物的沉淀,提高水质的澄清度。同时,絮凝剂还可以去除部分有机物、重金属离子等有害物质,起到一定的污染治理作用。

助凝剂通常辅助絮凝剂发挥作用,可以加强混凝效果,促进絮状物的形成和沉淀。

调理剂则用于对脱水前剩余污泥进行调理,改变污泥的物理化学性质,提高污泥的脱水性能。

破乳剂主要应用在含油废水预处理中,可以破坏油水界面张力,使乳化液中的水滴聚集、分离,从而达到油水分离的目的。

消泡剂则用于消除曝气或搅拌过程中产生的大量气泡,提高污水处理的效率。

PH调整剂用于调节污水的酸碱性,以便进行后续的处理。

氧化还原剂则主要应用于含有氧化物质或还原物质的废水处理中,可以去除有害的氧化性或还原性物质。

消毒剂则应用于废水排放或回用前的消毒处理中,可以杀灭或抑制废水中的有害微生物,避免对环境和人类健康造成危害。

药剂在预处理过程中起着关键作用,针对不同的预处理环节和目的,需要选择合适的药剂以达到最佳的处理效果。

五、设置沉淀池的主要作用:

是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除。它可以有效地去除废水中的悬浮物和杂质,提高废水的清澈度。在沉淀池中,废水中的悬浮颗粒会逐渐沉到池底,而水则变得相对清澈。沉淀池的另一个作用是通过自然沉淀去除废水中的大颗粒杂质,如石头、木块等,以保护后续处理设备。

沉淀池是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。高效的沉淀池不仅可以实现微污染水的深度处理,还可以应用在工业废水预处理中,从而改善水质环境,提升污水处理效果,进而促进中水回用和污泥焚烧项目的开展,实现更大的经济效益和环境效益。

需要注意的是,沉淀池的设计和操作应充分考虑废水的水质、流量以及处理要求等因素,以确保其能够有效地去除废水中的污染物。

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六、污水处理厂的通用预处理工艺:

格栅过滤:过滤掉污水中的大件悬浮物,防止这些物质进入后续的处理设备,影响处理效果和设备的正常运行。

沉淀处理:通过重力分离法,将污水中的悬浮物和沉淀物分离出来,使污水变得清澈。

气浮处理:通过向污水中注入空气,使污水中的悬浮物和沉淀物漂浮起来,然后将其分离出来。

混凝处理:向污水中加入混凝剂,使污水中的悬浮物和沉淀物凝聚成较大的颗粒物,然后将其分离出来。

吸附处理:使用活性炭等吸附剂,吸附污水中的有机物、重金属离子等有害物质,使污水变得清澈。

氧化处理:通过化学氧化法,将污水中的有机污染物氧化成较小的分子,使污水变得清澈。

生物处理:通过生物预处理法,利用微生物的作用,将污水中的有机污染物分解成较小的分子,使污水变得清澈。

这些预处理工艺可以单独使用,也可以组合使用,具体使用哪种工艺取决于污水的性质和处理要求。

来源:环境科学述,盛福莱环保,漓源环保污水处理

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