污水處理廠的秘密 ?
去年參觀完槐房再生水廠后,我就有個想法,想找機會去北京的各個污水處理廠看看,我稱之為“污水處理廠漫游計劃”,但事實上只是空想沒有行動。
今年因為疫情的緣故,這個計劃就變得更加不切實際。前些天我的同事們因為工作需要跑了不少污水處理廠,他們的參觀、考察是到了研究層面,過不了多久估計會有成果面世。北京的污水處理廠,除了槐房,我去過的有高碑店、清河、肖家河,外地的我也看過一些,大的小的,各有特色。但污水處理基本的流程是一樣的。作為一個環(huán)境領(lǐng)域的從業(yè)者,污水處理的門外漢,我收集過一些資料、文獻,給自己掃過盲。我把我知道的內(nèi)容寫出來,希望起到一點科普作用。本文提到的污水處理主要指生活污水處理。
以下為正文
我們?nèi)粘I町a(chǎn)生的污水,包括衛(wèi)生間的和廚房的,都會通過管道匯集到市政污水處理廠。在污水處理廠經(jīng)過三級處理,符合國家排放標準后,目前這些水大部分排入自然水體,再次進入到自然循環(huán)中,也有一部分作為再生水使用:洗車、園林綠化、沖廁等。
一個污水處理廠沙盤圖
污水處理廠是怎樣把污水重新變干凈呢?我們來解密下,就像把大象裝進冰箱的套路一樣,總共分三步。第一步是一級處理。一級處理的主要構(gòu)筑物、設(shè)備包括:格柵(柵,多音字,理論上此處這個字念zha四聲,但業(yè)內(nèi)人士都念shan一聲)間、泵房、曝(曝,多音字,理論上此處這個字念pu四聲,但業(yè)內(nèi)人士都念bao四聲)氣沉砂池和初級沉淀池。污水經(jīng)過管網(wǎng)匯集進入污水處理廠,這時候的污水里可謂百毒纏身,什么都有,大的小的,可見的不可見的。你說該怎么辦?肯定是先攔住大的呀。先讓剛進來的污水流入間距為100毫米的粗格柵。粗格柵就像是個網(wǎng)眼兒比較大的過濾網(wǎng),把礦泉水瓶、棉絲等大的固體漂浮物攔住。
這個是回轉(zhuǎn)式格柵,是粗格柵的一種,細格柵模樣跟這個有點像
接著水泵把污水輸送到間距為20毫米的細格柵,在這里,小型的固體垃圾也被攔截下來。這些固體垃圾經(jīng)過壓干后外運處理——運到能處理固體廢物的地方。經(jīng)過粗細格柵處理的污水經(jīng)泵房抽升,流入曝氣沉砂池中。在這里,要對付的是更小一些的東西,比如砂粒啥的,雖然小,肉眼還是可見的。曝氣的過程就是通過鼓風機設(shè)備,將空氣強制加入到污水池中,使池內(nèi)污水與空氣充分接觸,獲得足夠的溶解氧。然后,污水會產(chǎn)生豎向紊流,污水中較輕的污泥會隨氣泡上升,粒徑大于0.2毫米的砂粒沉降到池底。同時,這個過程對污水中有機物也有氧化分解作用。
一種正在安裝中的刮泥機
在曝氣沉砂池里,通過刮泥機往復(fù)運行,其將沉降的砂粒刮至泥斗中,排至濃縮池。分離后的水則會流入初級沉淀池進行自由沉淀。到這里污水的一級處理完成了,大概可以去除水中20%左右的污染物質(zhì)。這時候的水雖然還是烏漆嘛黑的,各種大塊固體垃圾是沒有了。第二步是二級處理。
百樂克工藝,一種具有脫氮除磷功能的多級活性污泥污水處理系統(tǒng)
氧化溝,也是活性污泥法的一種變形工藝
二級處理主要由曝氣池和二級沉淀池組成,目的是去除污水中呈膠體和溶解性狀態(tài)的有機物質(zhì)。這個大約是類似粘液之類的東西。曝氣池利用活性污泥的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀作用去除污水中的有機污染物。對了,人類利用活性污泥法處理污水已經(jīng)106年了。古老而又常用常新的技術(shù),有各種變種。經(jīng)過活性污泥凈化作用后的污水,進入二級沉淀池再次進行自由沉淀。
這是一個二級沉淀池。污水處理廠有很多個池子,情理之中意料之內(nèi)
經(jīng)過沉淀的污泥從沉淀池底部排出,其中大部分作為接種污泥,回流至活性污泥池,以保證池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度。多余污泥則從系統(tǒng)中排出,經(jīng)過深度脫水后,進行無害化處理,處理后還有可能用作肥料等。
污水經(jīng)過二級處理后,仍含有氮、磷和難以生物降解的有害物質(zhì),容易造成水體富營養(yǎng)化,需要進一步凈化處理。
氮、磷是生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì),是農(nóng)業(yè)上使用的肥料里必須含有的物質(zhì),但這種物質(zhì)放錯了地方也是禍害。
水體富營養(yǎng)化指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河湖、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養(yǎng)狀態(tài)過渡到富營養(yǎng)狀態(tài),不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營養(yǎng)化則可以在短時間內(nèi)出現(xiàn)。
我國的污水處理廠以前僅有二級處理,后來才將脫氮除磷安排上日程。
第三步是三級處理,也就是對水的深度處理。
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編輯:王媛媛
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