一、污水的级别和处理工艺组成

1.污水处理级别

污水处理级别有一级处理(包括一级强化处理)、二级处理(包括二级强化处理) 和深度处理。

2.污水处理工艺的组成

包括：物理处理工段、生化处理工段。

二、污水处理工艺选择的原则

1.工艺选择的主要技术经济指标

①处理单位水量投资;

②削减单位污染投资;

③处理单位水量电耗和成本;

④削减单位污染物电耗和成本;

⑤占地面积;

⑥运行性能可靠性;

⑦管理维护难易程度;

⑧总体环境效益等。

2.城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优选确定。

3.应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数，对污水的现状水质特征，污染物构成必须进行详细调查或测定，作出合理的分析预测，在水质构成复杂或特殊时，应进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。

4.积极审慎地采用新工艺，对在国内应用的新工艺， 必须经过中试和生产性试验，提供可靠的设计参数后再进行应用。

5.同一个污水厂分期建设时，各阶段应尽量采用同一种工艺，而且各阶段的建设规模应尽量相同。

三、污水处理方法

现代污水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法四类。

1.物理处理法

物理处理法是通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠)，在处理过程中不改变其化学性质。常用的有过滤法、沉淀法、浮选法等。

(1)过滤法

利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有筛网、纱布、粒物，常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。

格栅与筛网。在排水工程中，废水通过下水道流人水处理厂，首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、穿孔板或过滤网(筛网)，使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、细筛或滤料上。

格栅板。这一步属废水的预处理其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理，减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械，以免受到颗粒物堵塞发生故障。

筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物，如纤维、纸浆、藻类等，通常用金属丝、化纤编织而成，或用穿孔钢板，孔径一般小于5mm，最小可为0.2mm。

废水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小 “沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。

由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、铝等肢体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。

(2)沉淀法

沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理， 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种：

分离沉降(或自由沉降)：在沉淀过程中，颗粒之间互不聚合，单独进行沉降。颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形状、 尺寸、 质量均不改变，下降速度也不改变。

混凝沉淀(或称作絮凝沉降)：混凝沉降是指在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体，然后采用重力沉降予以分离去除。混凝沉淀的特点是在沉淀过程中，颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体，因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大，其沉速也随深度 而增加。

区域沉降(又称拥挤沉降、成层沉降)：当废水中悬浮物含量较高时，颗粒间的距离较小，其间的聚合力能使其集合成为一个整体，并一同下沉，而颗粒相互间的位置不发生变动，因此澄清水和混水间有一明显的分界面，逐渐向下移动，此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。

压缩沉淀：当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒互相接触、挤压，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出，颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中，进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同，设有沉砂池和沉淀池两种设备。

(3)浮选法

将空气通人污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上，并随气泡上升到水面，然后用机械的方法撇除，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。

疏水性的物质易气浮，而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率，需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性，使某些亲水性物质转变为疏水性物质，然后气浮除去，这种方法称为“浮选”。

气浮时要求气泡的分散度高，量多，有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当，既便于浮渣稳定在水面上，又不影响浮渣的运送和脱水。产生气泡的方法有两种：

机械法：使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。

压力溶气法：将空气在一定的压力下溶于水中， 并达到饱和状态， 然后突然减压， 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。

气浮法的主要优点有：设备运行能力优于沉淀池，一般只需15～20min即可完成固液分离，因此它占地少，效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥，不易腐化，且系表面刮取，操作较便利;整个工作是向水中通人空气，增加了水中的潜解氧量，对除去水中有机物、藻类表面活性剂及臭味等有明显效果，其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。

气浮法的主要缺点是：耗电量较大;设备维修及管理工作量增加，运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面，易受风、 雨等气候因素影响。

除了上述两种气浮方法外，目前较为常用的方法还有电解气浮法。

(4)离心分离法

含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时，利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同， 从而达到分离目的的方法。常用的离心设备有旋流分离器和离心分离器等。

2.化学处理法

向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物质转化为无害的物质。该法既可使污染物与水分离，回收某些有用物质，也能改变污染物的性质，如降低废水的酸碱度、去除金属离子、氧化某些有毒有害的物质等，因此可达到比物理法更高的净化程度。常用的化学方法 有化学沉淀法、中和法、氧化还原法和混凝法。

化学法处理的局限性如下：

由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料)， 处理费用一般较高， 操作与管理的要求也较严格。

化学法还需与物理法配合使用。在化学处理之前， 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下，又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。

(1)化学沉淀法

化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂，使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应，形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来，从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、镜离子以及废水中的重金属离子，如隶、锅、铅、钵等。按使用的沉淀剂不同，沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。

水中Ca2+、Mg2+令含量的总和称总硬度，可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg(OH)2沉淀而降低，如需同时去除非碳酸盐硬度，可采用石灰-苏打软化法，使Ca2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg( OH)2沉淀除去。因此，当原水硬度或碱度较高时，可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理，以节省离子交换的运行费用。

去除废水中的重金属离子时，一般采用投加碳酸盐的方法，生成的金属离子，碳酸盐的溶度积很小，便于回收。如利用碳酸销处理含镑废水。

ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+

此法优点是经济简便，药剂来源广，因此在处理重金属废水时应用广。存在的问题是劳动卫生条件差，管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大，脱水困难。

(2)中和法

中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理， 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。对于酸或碱的浓度大于3%的废水，首先应进 行酸碱的回收。对于低浓度的酸碱废水，可采取中和法进行处理。

酸性污水的处理，通常采用投加石灰、苛性锅、碳酸锅或以石灰石、大理石作洁、料来中和酸性污水。碱性污水的处理，通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。另外，对于酸、碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。

(3)氧化还原法

氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应，将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。这种方法主要处理无机污染物，如重金属和氧化物的污染。