污水处理过程的步骤和药剂

    污水处理是一个通过物理、化学、生物等多维度技术协同作用，将污水中的污染物（如有机物、悬浮物、氮磷、重金属等）去除或转化，使水质达到回用要求的系统工程。其过程可分为核心处理阶段和辅助处理环节，不同阶段对应不同的处理步骤与药剂，以下是详细拆解：
一、污水处理核心步骤（按处理阶段划分）
污水处理通常遵循 “预处理→一级处理→二级处理→三级处理（深度处理）” 的递进流程，每一步的目标和技术手段差异显著：
1. 预处理：去除粗大杂质，保护后续设备
核心目标：拦截污水中体积较大的漂浮物、悬浮物（如树枝、塑料袋、砂石等），避免堵塞水泵、管道或损坏后续处理构筑物（如曝气池、滤池）。
关键步骤：
格栅过滤：通过格栅（粗格栅：细格栅间隙 5-20mm）物理拦截粗大漂浮物，定期人工或机械清理栅渣。
沉砂池：利用重力作用，使污水中的无机砂粒（密度大、易沉降）与水分离，减少砂粒对后续设备（如曝气叶轮）的磨损。常见类型有平流式沉砂池、旋流式沉砂池。
2. 一级处理（物理处理）：去除悬浮物，降低后续负荷
核心目标：通过物理沉淀去除污水中可自然沉降的悬浮物（SS），同时去除部分浮油，降低污水的浊度和后续生物处理的负荷。
关键步骤：
初沉池（初次沉淀池）：污水在池中缓慢流动，悬浮物在重力作用下沉降至池底，形成 “初沉污泥”（定期排出处理）；上层澄清液进入。
3. 二级处理（生物处理）：降解溶解性有机物，净化环节
步骤（主流工艺）：
活性污泥法（应用广泛）：
曝气池：将污水与 “活性污泥”（富含微生物的絮状污泥）混合，通过曝气设备（如曝气盘、曝气机）向池中充氧，为微生物提供有氧环境，微生物吸附、降解有机物。
二沉池（二次沉淀池）：曝气后的混合液进入二沉池，活性污泥在重力作用下沉降，上层澄清液（“二沉出水”）进入三级处理；部分沉降的活性污泥回流至曝气池（维持微生物浓度），剩余污泥排出处理。
生物膜法（适用于小规模污水或水质波动大的场景）：
污水流经附着有 “生物膜”（微生物群落形成的膜状结构，附着在填料上，如生物滤池的滤料、生物转盘的盘面）的构筑物，微生物通过膜的吸附和代谢降解有机物，无需回流污泥，操作更简单。
4. 三级处理（深度处理）：去除特定污染物，实现回用或高标准排放
步骤（按需组合）：
深度沉淀 / 混凝沉淀：通过投加混凝剂，使微小悬浮物或胶体形成大絮体，再通过沉淀池去除。
过滤：利用滤料（如石英砂、活性炭、陶粒）截留水中残留的悬浮物、胶体和部分有机物，提升水质透明度。
脱氮除磷：
脱氮：通过 “缺氧池（反硝化细菌将 NO转化为 N）+ 好氧池（硝化细菌将 NH转化为 NO）” 的组合工艺（A/O 工艺），将污水中的氮转化为氮气释放到空气中。
二、污水处理阶段常用药剂（按功能分类）
药剂的作用是强化污染物去除效率、优化处理过程（如防止结垢、污泥脱水），不同阶段的药剂功能差异显著，具体如下：
药剂类别 核心功能 常用药剂举例 适用处理阶段
混凝剂 使微小悬浮物 / 胶体形成大絮体（“混凝”），便于沉淀去除 聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）、硫酸铝 预处理（如沉砂池辅助）、三级处理（混凝沉淀）
絮凝剂 促进混凝形成的小絮体进一步团聚为大絮体，加速沉降 聚丙烯酰胺（分阴离子型、阳离子型） 初沉池、二沉池、三级混凝沉

三、关键补充：污泥处理（污水处理的 “副产品” 处理）
污水处理过程中会产生大量污泥（如初沉污泥、剩余活性污泥），污泥含水率高，若不处理会造成：
污泥调理：投加调理剂（如 PAM石灰），破坏污泥胶体结构，提升脱水效率。
污泥脱水：通过板框压滤机、带式压滤机等设备，将含水率降低形成 “泥饼”。
污泥处置：泥饼可通过卫生填埋、焚烧（能量回收）、堆肥（农业回用，需满足重金属标准）等方式处置。

综上，污水处理是 “步骤递进 + 药剂协同” 的系统工程，不同水质（如生活污水、工业废水）需根据污染物特性调整步骤和药剂类型，实现 “减污降害、资源回用” 的目标。