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污水处理是指为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。

一、污水处理的重要性

环境保护

未经处理的污水直接排放会对自然水体造成严重污染。例如，含有大量有机物的污水进入河流后，会导致水中溶解氧急剧下降，引发水生生物的死亡。污水中的重金属（如汞、镉、铅等）会在水生生物体内积累，通过食物链传递，终危害人类健康。

它还会影响土壤质量。用未经处理的污水灌溉农田，污水中的有害物质会改变土壤的理化性质，使土壤肥力下降，甚至导致土壤板结和盐碱化。

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污水处理的工艺流程

一级处理（预处理）

主要采用物理方法，目的是去除污水中的较大颗粒的悬浮物和固体杂质。这一阶段包括格栅（拦截大块固体，如树枝、塑料瓶等）、沉砂池（去除沙粒等较重的无机颗粒）和初沉池（沉淀悬浮固体）。经过一级处理后，污水的悬浮物含量会大大降低，但有机物等污染物的去除率相对较低。

二级处理（主体处理）

通常采用生物处理方法，是污水处理的核心环节。它可以大幅度去除污水中的有机物，使污水的水质得到明显改善。经过二级处理后的污水，一般可以达到排放标准，但如果要回用，还需要进一步处理。

三级处理（深度处理）

根据污水的用途和出水要求，进行进一步的处理。这可能包括化学除磷、消毒（如紫外线消毒、用于杀灭病原体）、活性炭吸附（去除残留的有机物和色度）等工艺，以污水达到回用标准或更严格的排放标准。

污水处理是一个复杂的系统工程，需要综合考虑污水的性质、处理目标、经济成本等多种因素，选择合适的处理方法和工艺流程。

生物处理 - 生物膜法

生物转盘也是生物膜法的一种。它由一系列旋转的圆盘组成，圆盘的一部分浸没在污水中。微生物附着在圆盘表面形成生物膜，当圆盘缓慢转动时，生物膜交替与污水和空气接触。在与污水接触时，微生物分解污水中的有机物；在与空气接触时，微生物获得氧气进行呼吸作用。生物转盘的转速一般为 0.8 - 3 转 / 分钟，通过控制转速可以调节生物膜与污水和空气的接触时间。

生物滤池是生物膜法的一种常见形式。在生物滤池开始运行时，需要在滤料（如塑料滤料、陶粒等）表面培养微生物，形成生物膜。污水从滤池顶部喷洒而下，经过滤料层，微生物在滤料表面的生物膜上生长繁殖。微生物利用污水中的有机物作为营养物质进行代谢活动。滤料的选择对生物膜的形成和处理效果有重要影响，例如，比表面积大的滤料能够提供更多的微生物附着面积，有利于提高处理效率。

生物滤池挂膜：

生物转盘转动：

三级处理（深度处理）

消毒处理

紫外线照射可以破坏病原体的 DNA 或 RNA 结构，使其失去繁殖能力。紫外线消毒具有消毒速度快、不产生消毒副产物等优点。但是紫外线消毒的穿透能力有限，对于污水中的悬浮物和色度有的要求，需要在消毒前对污水进行适当的预处理。

水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能够破坏病原体的细胞膜等结构，从而达到消毒的目的。但是消毒会产生一些消毒副产物，如三卤甲烷等，可能对人体健康和环境产生的危害。

为了杀灭污水中的病原体，如细菌、病毒、寄生虫卵等，需要进行消毒处理。常见的消毒方法有消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等。

消毒：

紫外线消毒：

除磷脱氮处理

生物脱氮是一个复杂的过程，主要包括硝化和反硝化两个阶段。在硝化阶段，污水中的氨氮在好氧条件下被硝化细菌转化为硝酸盐；在反硝化阶段，硝酸盐在缺氧条件下被反硝化细菌还原为氮气，从而从污水中逸出。生物脱氮需要为硝化细菌和反硝化细菌提供适宜的环境条件，如合适的温度、pH 值、溶解氧等。

向污水中加入化学药剂，如铝盐（聚合氯化铝）、铁盐（硫酸亚铁）等，这些药剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶性的磷酸盐沉淀，通过沉淀或过滤的方式将磷去除。化学除磷的效果较好，但会增加污泥的产量。

化学除磷：

生物脱氮：

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