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污水處理是指為使污水達(dá)到排入某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，對其進(jìn)行凈化的過程。

一、污水處理的重要性

環(huán)境保護(hù)

未經(jīng)處理的污水直接排放會對自然水體造成嚴(yán)重污染。例如，含有大量有機(jī)物的污水進(jìn)入河流后，會導(dǎo)致水中溶解氧急劇下降，引發(fā)水生生物的死亡。污水中的重金屬（如汞、鎘、鉛等）會在水生生物體內(nèi)積累，通過食物鏈傳遞，終危害人類健康。

它還會影響土壤質(zhì)量。用未經(jīng)處理的污水灌溉農(nóng)田，污水中的有害物質(zhì)會改變土壤的理化性質(zhì)，使土壤肥力下降，甚至導(dǎo)致土壤板結(jié)和鹽堿化。

污水處理一般分為以下幾個主要步驟：

一、預(yù)處理

格柵攔截

這是污水處理的第一道工序。格柵通常安裝在污水渠道的入口處，其作用是攔截污水中較大的固體雜物，如樹枝、塑料垃圾、紙張等。格柵的間隙大小可以根據(jù)污水的來源和后續(xù)處理要求進(jìn)行設(shè)計。例如，在處理生活污水的小型污水處理廠，格柵間隙一般為 10 - 20 毫米，能夠有效防止大型物體進(jìn)入后續(xù)處理單元，避免損壞設(shè)備。

沉砂池沉淀

經(jīng)過格柵后的污水進(jìn)入沉砂池。沉砂池主要是利用重力作用，使污水中的砂粒、礫石等比重較大的無機(jī)顆粒沉淀到池底。這是因為這些顆粒如果進(jìn)入后續(xù)處理單元，可能會磨損設(shè)備或影響處理效果。平流式沉砂池是常見的一種，污水在其中以較低的流速水平流動，砂粒等在重力作用下逐漸沉淀，沉淀時間一般在 30 - 60 秒左右。

調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)

對于污水水質(zhì)和水量波動較大的情況，需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池可以對污水的水量和水質(zhì)進(jìn)行均衡調(diào)節(jié)。例如，一些工業(yè)企業(yè)的污水排放具有間歇性，且水質(zhì)成分復(fù)雜。調(diào)節(jié)池可以收集不同時段的污水，使后續(xù)處理單元能夠在相對穩(wěn)定的水質(zhì)和水量條件下運行。在調(diào)節(jié)池中，通過攪拌裝置使污水充分混合，防止沉淀和分層現(xiàn)象的發(fā)生。

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一級處理

初次沉淀池沉淀

經(jīng)過預(yù)處理后的污水進(jìn)入初次沉淀池。初次沉淀池主要是去除污水中的懸浮固體，其原理是重力沉降。污水在沉淀池內(nèi)緩慢流動，懸浮固體在重力作用下逐漸沉淀到池底形成污泥。沉淀時間一般為 1 - 3 小時，根據(jù)沉淀池的類型（如輻流式、豎流式等）和污水的性質(zhì)有所不同。初次沉淀池能夠去除污水中約 50% - 70% 的懸浮固體，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)擔(dān)。

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二級處理

生物處理 - 活性污泥法

從曝氣池流出的混合液進(jìn)入二次沉淀池。在二次沉淀池中，活性污泥在重力作用下沉淀到池底，與處理后的上清液分離。沉淀后的污泥一部分回流到曝氣池前端，以維持曝氣池中活性污泥的濃度，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。二次沉淀池的沉淀時間一般為 1 - 2.5 小時，其表面水力負(fù)荷（單位時間內(nèi)單位面積沉淀池所處理的水量）是設(shè)計的重要參數(shù)。

經(jīng)過初次沉淀池后的污水進(jìn)入曝氣池。在曝氣池中，污水與活性污泥充分混合，同時通過曝氣設(shè)備向污水中充入空氣，為微生物提供氧氣。微生物在有氧的條件下分解污水中的有機(jī)物。例如，活性污泥中的細(xì)菌、原生動物等微生物會將污水中的糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物分解為二氧化碳、水和微生物細(xì)胞物質(zhì)。曝氣時間和曝氣強(qiáng)度需要根據(jù)污水的性質(zhì)和處理要求進(jìn)行控制，一般曝氣時間為 4 - 8 小時。

曝氣池曝氣：

二次沉淀池泥水分離：

三級處理（深度處理）

消毒處理

紫外線照射可以破壞病原體的 DNA 或 RNA 結(jié)構(gòu)，使其失去繁殖能力。紫外線消毒具有消毒速度快、不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物等優(yōu)點。但是紫外線消毒的穿透能力有限，對于污水中的懸浮物和色度有的要求，需要在消毒前對污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。

水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能夠破壞病原體的細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到消毒的目的。但是消毒會產(chǎn)生一些消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷等，可能對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生的危害。

為了殺滅污水中的病原體，如細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵等，需要進(jìn)行消毒處理。常見的消毒方法有消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等。

消毒：

紫外線消毒：

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