污水如何處理?技術(shù)原理、實(shí)操指南與2026行業(yè)新趨勢(shì)
一、污水處理核心原理:污染物的 “分離與轉(zhuǎn)化” 邏輯
污水處理的本質(zhì)是通過物理、化學(xué)、生物三大手段,實(shí)現(xiàn)污染物的 “遷移 - 轉(zhuǎn)化 - 去除”,核心遵循兩大原理:
1.相分離原理:利用污染物與水的物理性質(zhì)差異(如密度、粒徑、溶解性),通過過濾、沉淀、氣浮等工藝分離懸浮物、膠體及部分溶解態(tài)物質(zhì),典型應(yīng)用如一級(jí)處理中的沉淀池、深度處理中的膜過濾。
2.轉(zhuǎn)化降解原理:通過微生物代謝(生物法)或化學(xué)反應(yīng)(化學(xué)法),將有毒有害污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)(如 CO₂、H₂O)或易分離物質(zhì)(如污泥),二級(jí)處理中的活性污泥法、芬頓氧化法均基于此原理。
二、分場景污水處理實(shí)操指南:從源頭控制到達(dá)標(biāo)排放
1. 生活污水處理:低成本高效達(dá)標(biāo)方案
•源頭預(yù)處理:居民端安裝廚余垃圾處理器,減少餐廚廢棄物進(jìn)入污水系統(tǒng);小區(qū)設(shè)置化糞池,初步分解有機(jī)物,降低后續(xù)處理負(fù)荷。
•中端核心處理:
◦城鎮(zhèn)集中處理:采用 “格柵 + 沉砂池 + A²/O 工藝 + 二沉池”,COD 去除率達(dá) 85% 以上,氮磷去除率超 70%,符合 GB 18918-2002 一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。
◦分散式處理(農(nóng)村 / 老舊小區(qū)):選用一體化 MBR 設(shè)備,占地僅為傳統(tǒng)工藝的 1/3,無需專人值守,處理成本約 1.2-1.8 元 / 噸水,出水可用于沖廁、綠化。
•末端回用:經(jīng)超濾 + 消毒處理后,可接入小區(qū)中水系統(tǒng),回用率達(dá) 30%-50%,降低自來水消耗。
2. 工業(yè)污水處理:分類施策 + 達(dá)標(biāo)管控
•高鹽廢水(化工 / 制藥行業(yè)):采用 “蒸發(fā)結(jié)晶 + 膜蒸餾” 組合工藝,鹽去除率達(dá) 99.8%,冷凝水可循環(huán)利用,結(jié)晶鹽可回收資源化。
•高 COD 廢水(印染 / 造紙行業(yè)):先通過 “厭氧發(fā)酵(UASB)” 將 COD 從 10000mg/L 降至 2000mg/L 以下,再經(jīng)好氧處理(MBBR)達(dá)標(biāo),厭氧階段產(chǎn)生的沼氣可回收發(fā)電,降低能耗 30%。
•重金屬廢水(電鍍 / 冶金行業(yè)):采用 “化學(xué)沉淀(調(diào) pH + 硫化物)+ 螯合樹脂吸附” 工藝,鉛、鎘、鉻等重金屬去除率≥99.5%,符合 GB 21900-2008 排放標(biāo)準(zhǔn),污泥需委托有資質(zhì)單位安全處置。
3. 特殊污水(醫(yī)療 / 養(yǎng)殖):強(qiáng)化消毒 + 病原控制
•醫(yī)療污水:需增設(shè) “二氧化氯消毒池”,確保糞大腸菌群數(shù)≤100CFU/mL,致病菌(如結(jié)核桿菌)100% 去除,處理后嚴(yán)禁直接排放至飲用水源保護(hù)區(qū)。
•養(yǎng)殖污水:采用 “固液分離 + 厭氧消化 + 人工濕地” 工藝,先分離糞便(制成有機(jī)肥),再處理污水,氨氮去除率達(dá) 80% 以上,避免污染土壤與地下水。
三、污水處理關(guān)鍵配套:污泥處置與藥劑選型
1. 污泥處置:避免二次污染的核心環(huán)節(jié)
•減量化處理:通過板框壓濾機(jī)將污泥含水率從 99% 降至 60%-80%,體積縮小 5-10 倍,便于運(yùn)輸。
•無害化處置:
◦城鎮(zhèn)污泥:采用 “厭氧消化 + 焚燒”,消化氣(甲烷)回收利用,焚燒灰可制磚或填埋。
◦工業(yè)污泥(含重金屬):需經(jīng)固化穩(wěn)定化處理(添加水泥、石灰),確保浸出液中重金屬濃度達(dá)標(biāo)后再安全填埋。
2. 藥劑選型:高效低成本的核心技巧
四、2026 污水處理行業(yè)新趨勢(shì):智能、節(jié)能、資源化
1.智能運(yùn)維技術(shù):通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) COD、氨氮、pH 等指標(biāo),AI 算法自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度、藥劑投加量,可降低運(yùn)維成本 20%-30%,典型應(yīng)用如北京某污水廠智能控制系統(tǒng),噸水能耗降至 0.22kW・h。
2.資源化利用升級(jí):
◦污水能源回收:通過厭氧消化產(chǎn)生沼氣,提純后可作為管道天然氣(純度≥97%),某工業(yè)園區(qū)污水廠年回收沼氣 120 萬 m³,替代天然氣成本約 800 萬元。
◦污泥資源化:烘干后與煤摻燒發(fā)電,或制成陶粒(抗壓強(qiáng)度≥3.5MPa),用于建筑材料。
3.政策驅(qū)動(dòng)下的提標(biāo)改造:各地推進(jìn) “污水資源化利用示范城市” 建設(shè),要求新建污水廠回用率不低于 40%,現(xiàn)有污水廠 2027 年前完成提標(biāo)改造,膜分離、高級(jí)氧化等深度處理技術(shù)需求將持續(xù)增長。
五、實(shí)操常見問題與解決方案
問題 1:生物處理系統(tǒng)出水 COD 超標(biāo)?
原因:進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)、溶解氧不足;解決方案:增設(shè)調(diào)節(jié)池,采用智能曝氣系統(tǒng)(DO 控制在 2-4mg/L),投加生物菌劑強(qiáng)化降解。
問題 2:深度處理后出水回用有異味?
原因:消毒不徹底或水中含微量有機(jī)物;解決方案:采用 “臭氧 + 活性炭” 組合工藝,臭氧投加量 5-8mg/L,活性炭吸附時(shí)間≥30min。
問題 3:污泥壓濾后含水率居高不下?
原因:污泥絮凝效果差;解決方案:優(yōu)化 PAC/PAM 投加比例,或添加污泥調(diào)理劑(如石灰、粉煤灰),提升壓濾效率。
污水處理設(shè)備