一体化生活污水处理设备

基本概念

水处理设备英文：watertreatment

水处理包括：污水处理和饮用水处理两种，有些地方还把污水处理再分为两种，即污水处理和中水回用两种。

人类进行水处理的方式已经有相当多年历史，物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质，或是将杂质集中，历史zui久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中，水中杂质集合后，体积变大，便可用过滤法，将杂质去除。

随着人类生活不断提高水体富营养化氨氮、磷等营养盐问题和*对污水排放标准一步步提高，沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求，而且处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气。运营者要想达到排放标准，需要从新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统，加大占地面积使用和高额的污水处理设备及高额后期维护费用，然而,传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)投资高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受。

一体化生活污水处理设备

水处理的效果可以通过水质标准衡量。

为达到成品水（生活用水、生产用水或可排放废水）的水质要求而对原料水（原水）的加工过程。

加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；

加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水处置、废水再用）。

在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及zui终处置（见污泥处理和处置），有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式：①zui常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分，通过物理或化学反应后来获得所需要的水质；③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。

水中杂质和处理方法

水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中，粗大杂质由取水构筑物的设施去除，不列入水处理的范围。

废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分（图1）。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。

就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自高质量水源（井水或防护良好的给水水库）的原水，只需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物；含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。

当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物（常称一级处理）；当要求去除有机物时，一般在一级处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒；对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。

相关概念

采用合理的水处理工艺，配合水的深度处理，处理水可达到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水标准等，可以长时间循环使用，节约大量水资源。

水处理（watertreatment）对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。

常用的污水处理技术有生物化学法，如活化污泥法（ActivatedSludgeProcess），生物结层法（FixedBiofilmProcesses），混合生物法（CombinedBiologicalProcesses）等；物理化学法，如粒质过滤法(GranularMediaFiltration)，活化炭吸附法（ActivatedCarbonAdsorption），化学沉淀法（ChemicalPrecipitation），膜滤/析法（MembraneProcesses）等；自然处理法，如稳定塘法（StabilizationPonds），氧化沟法(AeratedorFacultativeLagoons），人工湿地法（ConstructedWetlands），化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理。

纳滤膜又称为超低压反渗透膜，日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。纳滤膜分离技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为水处理技术中的一个重要的分支。

纳滤技术原理

溶解、扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。

电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。

纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。纳滤膜可能的荷电密度为0.5～2meq/g。

纳滤膜的分离原理

纳滤膜介于RO与UF膜之间，对NaCL的脱除率在90%以下，反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率；

纳滤膜主要去除直径为1个纳米（nm）左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、 、合成洗涤剂，可溶性有机物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。

生活污水处理装置

2处理工艺

可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

纯净水处理工艺，视原水水质而定。

如果原水是市政自来水，一般的流程是

砂滤--活性炭过滤器--软化（可有可无）--保安过滤器--反渗透--紫外消毒--产水

如果是一般的地表水，在进入上述流程之前要杀菌并添加絮凝剂。

如果是井水，在砂滤后要加除铁锰过滤器。

水进行循环净化。

石英砂过滤是去除水中悬浮物zui有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。

二．适用范围

1．用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统；

2．工业污水中的悬浮物、固体物的去除；

3．可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备；

以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。

催化电解

该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[.OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。应用废水种类：染料废水、焦化废水、医药废水、 废水、树脂废水、助剂废水、制革废水、电镀废水、造纸废水、淀粉废水、大蒜废水、垃圾渗滤液等工业类废水。

阳极：Fe-2e→Fe2+E（Fe/Fe2+）=0.44V

阴极：2H﹢+2e→H2E(H﹢/H2)=0.00V

当有氧存在时，阴极反应如下：

O2+4H﹢+4e→2H2OE(O2)=1.23V

O2+2H2O+4e→4OH﹣E（O2/OH﹣）=0.41V

它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。作用于电镀废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前电镀废水的处理带来了新的生机。

机械处理

机械（一级）处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的方法有两种，一般通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械（一级）处理是所有污水处理工艺流程*工程（尽管有时有些工艺流程省去初沉池），城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不*曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除；在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。另一种方法是应用化学处理，应用絮凝剂将用害的金属絮凝沉淀。

污水生化

污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。

在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：

基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。

近百年来城市化、工业化和农业集约化的高速发展，人口爆炸性的增长，给水资源、水环境都带来了巨大的压力。近些年水资源短缺、城市缺水问题突出的，都将单纯水污染控制转变为*的水环境可持续发展。我国也采取了多种措施来缓解城市用水的危机，其中zui主要的就是中水回用。中水回用目前主要是以回收城市污水为主，目的是zui大限度地实现区域内水资源的充分循环。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

1中水回用标准及方式

1.1国内的城市杂用水水质标准情况

1989年建设部颁布的《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）是我国有关城市杂用水水质的*个部颁标准。该标准规定了厕所便器冲洗、城市绿化、洗车、扫除等生活杂用水水质要求。2002年中南市政设计研究院主持对该标准进行了修订并上升为标准（GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水质》）。修订中将杂用水的适用范围进行了调整，增加了消防和建筑施工用水。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

1.2中水回用方式

城市可根据污水处理能力的大小和当地情况，选择不同的回用方式。大体有以下几种：①选择式回用方式，即在污水处理厂周围的一些居民区铺设管道，实行分质供水回用；②分区回用方式，即根据城市状况，分区实行污水再生利用；③全城回用方式，即全城铺设中水管道，适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

2中水回用的常规工艺

中水处理工艺的选择工作必须在大量资料调研和系统试验研究的基础上慎重进行，如果中水处理工艺标准选择过高，会增加中水处理设施的初期投资、运行费用和日常维护费用，导致中水处理成本和中水用户的负担费用增加；但如果中水处理工艺标准选择过低，会使中水水质不能达到相关标准的规定，影响中水的正常使用。

国内中水处理基本工艺有：二级处理→消毒；二级处理后→砂过滤→消毒；二级处理→混凝→沉淀（澄清、气浮）→砂过滤→消毒；二级处理→微孔过滤→消毒。

城市中水回用后对水质要求程度不同时的处理工艺：

中水的处理工艺首先取决于对中水水质的要求，参照国外经验，中水用于城市杂用水时应分为非限制性接触与限制性接触2种用水，在中水使用中，应尽可能地避免再生水与人体的直接接触，但在某些场所不可避免地确实存在着发生与人体接触的机会，把其中可能会与人体接触的用水定为非限制性接触再生水，而不可能与人体接触的用水定为限制性接触再生水。非限制性接触的含义并不是鼓励人们让再生水与人体接触，而是在确定再生水水质时要考虑到再生水有与人体直接接触的可能，而制定更安全的水质标准。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

用于城镇杂用的非限制性中水应包括居民和公共设施冲厕、建筑消防用水、商业性洗车用水等用途，因为这些用水场所均存在用户或工作人员直接与再生水接触的机会，为确保安全用水，要求水质较高，需要相应的中水处理工艺。在对示范工程及其他相关工程的处理工艺全面、系统的跟踪监测的基础上，作为城镇杂用的非限制性接触再生水，宜采用三级（深度）处理和严格的消毒，以提高出水水质，增加中水回用的可靠性。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

限制性接触再生水严格禁止用户人体与再生水接触，而且要求对操作工人进行必要的防护。作为城镇杂用水的限制性接触再生水包括非建筑消防用水、混凝土搅拌、街道路面清洗、园林绿化和高速公路绿化带浇灌等，限制性接触再生水的用水场所不存在或极少存在中水与人体直接接触的机会，可采用二级强化处理、常规三级处理和消毒处理，以保障再生水水质达标和使用的安全性及经济合理性。

3中水回用的主要途径

3.1回用于工业

污水处理厂达标排放的废水，根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中，如用做冷却水，熄焦、熄炉渣用水，灰渣水力输送用水，工厂绿地浇洒，地面、设备、车辆冲洗，消防用水，其中普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

3.2城市杂用

中水的城市回用途径主要有以下几个方面：一是城市生活冲厕用水，二是城市部分商业用水（如洗车行业），三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉，四是非接触性景观中水与消防用水等。其中，城市生活用水是比较稳定的用水渠道，道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。

3.3农业灌溉

经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准，其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田，通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理，也能进一步净化水质，改良土壤结构，增加水分和肥分，使农作物增产，节省大量化肥，可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉，一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程，才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。

3.4水利工程重庆水处理设备，四川水处理设备，贵州水处理设备

（1）城市二级河道景观用水。对景观水质制定了水质标准，二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的，其本身就具有一定的自净能力，这样不仅使城市景观得到改善，也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道。

（2）用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大，引起地面下沉。为了控制下沉，除限制开采量或禁止开采外，还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一，但要经过进一步处理，以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。

4结语

中水回用于工农业生产和城市生活，既减少新鲜水淡水的取水量，又使环境免受污染，其环境、社会和经济效益将非常可观。随着我国水资源短缺和水污染现象进一步加剧，人们的节水和污水回用意识不断增强，通过建立污水回用示范工程，制定合理完善的回用水水质标准，发展高效廉价的污水回用处理技术，我国中水回用事业将有更美好的前景。