废水的物理处理方法与基本原理

废水处理基本方法 - 污水处理

废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。

废物处理基本方法是用物理、化学或生物方法，或几种方法配合使用以去除废水中的有害物质，按照水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度，废水处理一般可分为一级、二级和三级处理。

废水处理基本方法：（1） 一级处理采用物理处理方法，即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整pH值，减轻废水的腐化程度。废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅25－40%）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。

废水处理基本方法：（2）二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80-90％，即BOD合量可低于30mg/L。经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。 但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。

废水处理基本方法：（3）三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。显然，废水的三级处理耗资巨大，但能充分利用水资源。

废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。常用的废水处理基本方法可以分为以下几种：

物理吸附

主要是具有高的比表面积或表面具有高度发达的空隙结构，如活性炭、矿物质、分子筛等。活性炭是最早，也是应用最广的吸附剂。但价格昂贵，使用寿命短。近年来，发现矿物材料具有强大的吸附能力，如沸石、蛇纹石、硅藻土等。其中，沸石是目前发现的天然矿物中比表面积最大，吸附性能最好的矿物。Myroslav等在静态条件下研究了斜发沸石对Pb2+、Cu2+、Ni2+和Cd2+的选择性吸附。结果表明，对 Cd2+的最大吸附容量为 4.22 mg·g-1（初始质量浓度为 80 mg·L1）；对Pb2+、Cu2+、Ni2+的最大吸附容量分别为27.7，25.76和13.03 mg·g-1（初始质量浓度为 800 mg·L1）。且吸附顺序为：Pb2+> Cu2>Cd2+>

Ni2+。Luiz C A Oliveira用 NaY 沸石和一种磁性离子氧化物合成了新的重金属离子吸附剂－磁性沸石。该沸石对Zn2+有很强的吸附性，吸附容量高达 114 mg·g-1。

2.3.2 树脂吸附

树脂中含有羟基、羧基、氨基等活性基团可与重金属离子进行螯合，形成网状结构的笼形分子，因此能有效地吸附重金属。其中壳聚糖（Chitosan）及其衍生物是处理重金属废水的理想树脂材料，许多学者对此都研究甚多，吸附机理的研究也比较成熟。壳聚糖对Mn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+和 Ag+等都有很强的去除能力。Mckay等评估了壳聚糖对 Hg+、Cd2+、Mn2+、Zn2+的最大吸附能力，各自的最大吸附量分别为 815、222、164、75 mg·g-1。近年来，对改性壳聚糖的吸附研究也大量涌现。Rorrer等将球形壳聚糖与戊二醛交联，与磁性元素结合后具有一定的磁性，同时它的表面积比壳聚糖薄片大

100 倍。研究表明，球形交联壳聚糖对Cd2+的最大吸附容量为518

mg·g-1，而粉末壳聚糖只有 420 mg·g-1。

吸附法

污水处理工艺流程详解物理处理步骤及其原理解析

污水处理是一种重要的环境保护措施，旨在将来源于工业、农业和家庭等生产和生活活动中产生的废水经过处理后，降低废水中的污染物浓度，使其达到符合排放标准，并减少对自然环境的负面影响。物理处理是污水处理过程中的一个重要环节，本文将详细介绍物理处理的步骤及其原理解析。

一、概述

物理处理是指通过一系列物理方法对污水中的悬浮物、沉积物和颗粒状污染物等进行分离、沉淀、过滤或吸附等处理操作，以实现初步净化的目的。相比于化学和生物处理，物理处理过程具有操作简单、处理效果稳定等优势。

二、物理处理步骤

物理处理通常包括如下几个步骤：筛池预处理、沉淀池沉淀、过滤和吸附等。

1. 筛池预处理

筛池是物理处理的第一步，其主要目的是去除污水中的大颗粒悬浮物和废弃物。在筛池中，污水通过网格或栅栏等障碍物时，会被阻挡住，从而实现初步的筛分作用。这个过程可以去除大部分的固体颗粒，减轻后续处理工艺的负荷。 2. 沉淀池沉淀

筛池预处理后的污水进入沉淀池，在这一步骤中，污水中的悬浮固体会被沉降下来。沉淀池通常是一个大型的容器，内部设计有斜板或斜管等结构，使得污水在流经沉淀池时速度减慢，悬浮物质自然沉降到底部形成污泥。待污泥沉积时间足够长后，可通过污泥刮板将其刮至污泥浓缩池进行后续处理。

3. 过滤

过滤是物理处理的关键步骤之一，其目的是进一步去除污水中的细小颗粒、悬浮物和浊度。常用的过滤介质包括沙砾、活性炭和石英砂等。在过滤过程中，污水通过过滤介质层，通过物理作用将污染物截留在介质中，使出水达到较高的清洁度。

4. 吸附

吸附是物理处理的另一种常用方法，通过吸附剂对污水中的溶解性有机物和色素等进行吸附，从而实现净化的目的。常用的吸附剂包括活性炭、沸石和石墨等。在吸附过程中，污水通过吸附剂床层时，溶解性有机物和颜色等污染物会被吸附在吸附剂上，从而将其从污水中去除。

三、物理处理原理解析

物理处理的原理主要基于以下几个方面：

污水处理中常见的物理处理方法

污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的有害物质去除或降低到达一定的标准，以保护环境和人类健康。物理处理方法是其中的一种关键技术，本文将介绍污水处理中常见的物理处理方法。

一、颗粒物去除

颗粒物是指废水中的悬浮颗粒物质，如沉积污泥、悬浮颗粒等。常见的颗粒物去除方法包括：

1. 沉砂池处理：通过设置沉砂池，利用重力作用将废水中的沉积物沉淀到池底，从而实现颗粒物的去除。沉砂池通过不同的结构设计，如斜板、斜槽等，提高沉淀效果。

2. 气浮法：利用气体的浮力原理，通过对废水注入空气或其他气体，形成细小气泡，使废水中的悬浮颗粒物质附着在气泡上升到水面，再经过集水和除泡装置，实现颗粒物的去除。

3. 旋流器：旋流器是一种利用涡旋力和离心力将废水中的颗粒物质进行分离的设备。通过旋流器内部的涡旋和离心力效应，将废水中的颗粒物质沉降到旋流器底部，从而实现去除。

二、悬浮物去除

悬浮物是指废水中的微小悬浮物质，如悬浮菌群、胶体颗粒等。常见的悬浮物去除方法包括： 1. 滤料过滤：通过设置过滤装置，利用滤料对废水中的悬浮物进行截留，从而实现去除。滤料可以选择砂滤料、活性炭等，根据不同的悬浮物质选择不同的滤料。

2. 膜分离：膜分离是一种常见的悬浮物去除技术，通过膜的选择性阻隔作用，将废水中的悬浮物质从水中分离，从而实现去除。常用的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤等。

三、溶解物去除

溶解物是指废水中的溶解性有机物、无机物等。常见的溶解物去除方法包括：

1. 活性炭吸附：活性炭是一种有机高分子，具有较大的比表面积和吸附能力。通过将废水经过活性炭吸附装置，利用活性炭对溶解物质进行吸附，从而实现去除。

2. 厌氧氧化：通过将废水置于缺氧或无氧环境中，利用微生物的厌氧代谢作用，将溶解物质转化为无害物质，从而实现去除。

3. 化学沉淀：通过添加化学药剂，如铁盐、铝盐等，与废水中的溶解物质发生反应，形成沉淀物，从而实现去除。