工業水處理介紹
概述
水的處理方法可以概括為三種方式：
①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質。
②通過在原水中添加新的成分來獲得所需要的水質。
③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。
軟化水處理：用化學"樹脂"處理，如硬水軟化.
常用的污水處理技術有生物化學法，如活化污泥法(ActivatedSludgeProcess），生物結層法(FixedBiofilmProcesses），混合生物法（CombinedBiologicalProcesses）等；物理化學法，如粒質過濾法（GranularMediaFiltration），活化炭吸附法（ActivatedCarbonAdsorption），化學沉澱法（ChemicalPrecipitation），膜濾/析法（MembraneProcesses）等；自然處理法，如穩定塘法（StabilizationPonds），氧化溝法(AeratedorFacultativeLagoons），人工濕地法（ConstructedWetlands），化學色可賽思樹脂處理法。
水處理是指通過一系列水處理設備將被污染的工業廢水或污水進行淨化處理，以達到國家規定的水質標準。由於社會生產、生活與水密切相關，因此，水處理領域涉及的套用範圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業套用。
簡單講，“水處理”便是通過物理的、化學的手段，去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。
水是為了適用於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。
由於社會生產、生活與水密切相關。因此，水處理領域涉及的套用範圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業套用。
常說的水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種。經常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺，活性炭及各種濾料等。
水處理的效果可以通過水質標準衡量。
為達到成品水（生活用水、生產用水或可排放廢水）的水質要求而對原料水（原水）的加工過程。
⒈加工原水為生活或工業的用水時，稱為給水處理；
⒉加工廢水時，則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放（排入水體或土地）或再次使用（見廢水處置、廢水再用）。
在循環用水系統以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置（見污泥處理和處置），有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式：①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質；②通過在原水中添加新的成分來獲得所需要的水質；③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。
水中雜質和處理方法水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質由取水構築物的設施去除，不列入水處理的範圍。
廢水處理中，去除粗大的雜質一般屬於水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多，主要方法的適用範圍可以大致按雜質的粒度來劃分（圖1）。由於原水所含的雜質和成品水可允許的雜質在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。
就生活用水（或城鎮公共給水）而論，取自高質量水源（井水或防護良好的給水專用水庫）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質，然後消毒；污染較嚴重的原水，還需去除有機物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求，但工業用水有時需要進一步的加工，如進行軟化、除鹽等。
當廢水的排放或再用的水質要求較低時，只需用篩除和沉澱等方法去除粗大雜質和懸浮物（常稱一級處理）；當要求去除有機物時，一般在一級處理後採用生物處理法（常稱二級處理）和消毒；對經過生物處理後的廢水，所進行的處理過程統稱三級處理或深度處理，如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進行的去除氮、磷過程即屬於三級處理（見水的物理化學處理法）。當廢水作為水源時，成品水水質要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上，現代的水處理技術，可以從任何劣質水製取任何高質量的成品水。
處理工藝
污水處理一般來說包含以下三級處理：一級處理是物理處理，它通過機械處理，如格柵、沉澱或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同，有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
微電解法用於工業水的處理
技術概述
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後，設備內會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H]、Fe2+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性，特別是在加鹼調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高於一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機大分子。其工作原理基於電化學、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用範圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優點。
該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸鹼活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這導致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加了噸水投資成本，這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。
技術特點
⑴反應速率快，一般工業廢水只需要半小時至數小時；
⑵作用有機污染物質範圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果；
⑶工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解反應劑。微電解劑只需定期添加無需更換，添加也無需進行活化直接投入即可。
⑷廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，並且不會對水造成二次污染；
⑸具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
⑹該方法可以達到化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；
⑺對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，在降解COD的同時提高廢水的可生化性，可確保廢水處理後穩定達標排放。也可對生化後廢水進很行微電解或微電解聯合生物濾床的工藝進行深度處理。
（8）該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利於污泥的沉降和生物掛膜
適用廢水種類
本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛套用於印染、化工、電鍍、製漿造紙、製藥、洗毛、農藥、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。
⑴染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水；
------上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；
------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑶電鍍廢水；印刷廢水；採礦廢水；其他含有重金屬的廢水；
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷有機磷農業廢水；有機氯農業廢水；
------大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物
產品介紹
產品概述：
新型催化活性微電解填料由該公司與科研院校共同研發，由具有高電位差的金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成，具有鐵炭一體化、熔合催化劑、微孔架構式合金結構、比表面積大、比重輕、活性強、電流密度大、作用水效率高等特點。作用於廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩定，可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證。
技術特點：
⑴陰陽極及催化劑通過高溫冶鍊形成鐵炭一體化，保證“原電池”效應持續作用。不會像鐵炭物理混合組配那樣容易出現陰陽極分離，影響原電池反應。
⑵填料通過高溫冶鍊形成架構式微孔合金結構，比表面積大，活性強，不鈍化、不板結，陰陽極針對不同廢水進行配比，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應效果，反應速率快，一般工業廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩定有效。
技術參數：
比重：1.0噸/立方米；，比表面積：1.2平方米/克；，空隙率：65%；，物理強度：≧1000KG/CM
化學成分：鐵75-85%，碳10-20%，催化劑5%
⑷規格：1cm*3cm（大小可定製）
3、反應公式：
陽極：Fe-2e→Fe2+E（Fe/Fe2+）=0.44V
陰極：2H﹢+2e→H2E(H﹢/H2）=0.00V
當有氧存在時，陰極反應如下：
O2+4H﹢+4e→2H2OE(O2）=1.23V
O2+2H2O+4e→4OH﹣E（O2/OH﹣）=0.41V
機械處理
機械（一級）處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在於通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍採用的污水處理方式。機械（一級）處理是所有污水處理工藝流程必備工程（儘管有時有些工藝流程省去初沉池），城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池，以避免快速降解有機物的去除；在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下，初沉的設定與否以及設定方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
生化處理
污水生化處理屬於二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，其工藝構成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉變成無害的氣體產物（CO2）、液體產物（水）以及富含有機物的固體產物（微生物群體或稱生物污泥）；多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離，從淨化後的污水中除去。
在污水生化處理過程中，影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類：
一、基質類包括營養物質，如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素；另外，還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
二、環境類影響因素主要有：
⑴溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的，儘管在高溫環境（50℃～70℃）和低溫環境（-5～0℃）中也活躍著某些類的細菌，但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度範圍是20-30℃。在適宜的溫度範圍內，微生物的生理活動旺盛，其活性隨溫度的增高而增強，處理效果也越好。超出此範圍，微生物的活性變差，生物反應過程就會受影響。一般的，控制反應進程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
⑵PH值。活性污泥系統微生物最適宜的PH值範圍是6.5-8.5，酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長，嚴重時會使污泥絮體遭到破壞，菌膠團解體，處理效果急劇惡化。
⑶溶解氧。對好氧生物反應來說，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時，兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸；當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時，兼性菌則轉入厭氧呼吸，絕大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌（多數為絲狀菌）還可能生長良好，在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜，過高則增加能耗，經濟上不合算。
在所有影響因素中，基質類因素和PH值決定於進水水質，對這些因素的控制，主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言，這些因素大都不會構成太大的影響，各參數基本能維持在適當範圍內。溫度的變化與氣候有關，對於萬噸級的城市污水處理廠，特別是採用活性污泥工藝時，對溫度的控制難以實施，在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求，以達到處理目標。因此，工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過調控手段來改變的環境因素上，控制的主要任務就是採取合適的措施，克服外界因素對活性污泥系統的影響，使其能持續穩定地發揮作用。
實現對生物反應系統的過程控制關鍵在於控制對象或控制參數的選取，而這又與處理工藝或處理目標密切相關。
前已述及溶解氧是生物反應類型和過程中一個非常重要的指示參數，它能直觀且比較迅速地反映出整個系統的運行狀況，運行管理方便，儀器、儀表的安裝及維護也較簡單，這也是近十年中國新建的污水處理廠基本都實現了溶解氧現場和線上監測的原因。
三級處理
解釋原因
三級處理是對水的深度處理，中國的污水處理廠投入實際套用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物，並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒，然後將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離，在使污水得到淨化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。由於這些污泥含有大量的有機物和病原體，而且極易腐敗發臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進行處理，污泥將不得不隨處理後的出水排放，污水廠的淨化效果也就會被抵消掉。所以在實際的套用過程中，污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。
