厂废进水所含的主要污染物
污水处理设备面对的污染物类型取决于进入处理厂的水质来源, 常见的包括:
- 悬浮物 (SS): 泥沙、灰尘等固体颗粒, 浓度通常在 50~500 mg/L;
- 有机物 (COD、BOD): 食品加工、制纺业排废水含 COD 500~3000 mg/L, BOD 200~1500 mg/L;
- 氨氮 (NH₃-N): 化工、养殖业排水, 浓度多在 10~100 mg/L;
- 磷酸盐 (PO₄³⁻): 生活污水或化肥生产废水, 浓度约 2~20 mg/L;
- 重金属: 镉、铅、铜等, 浓度多在 0.01~5 mg/L;
- 细菌与寄生虫: 如大肠菌群、贵衎原虫, 数量可达 10³~10⁶ 个/mL。
这些污染物直接决定了处理工序的设置顺序与设备选型。
物理处理去除颗粒与分离油污
物理处理是第一道防线, 主要依靠机械屏、沉砂池与旋滤机等设备完成:
- 格栅除污: 截留直径大于 3~6 mm 的颗粒物, 去除率达 40~60%;
- 沉砂池: 靠水流速度下降(0.3~0.6 m/s)使悬浮颗粒沉淀, SS 去除率 30~50%;
- 油水分离器: 采用攀升板或螺旋推进式, 去除表面活性剂携带的乳状油, 去除率超过 85%。
此阶段成本约 0.8~1.5 元/吨, 但为后续生物处理创造了良好水质条件。
生物处理降解有机污染物
生物处理依赖微生物代谢, 常见工艺包括曝气池、活性污泥法与生物滤材:
- 曝气厌氧池 (A/O): 控制溶解氧浓度在 0.5~2 mg/L, 同时处理有机物与氨氮;
- 活性污泥法: 污泥浓度维持在 3000~5000 mg/L, 持水产污泥率 60~70%;
- 生物滤材: 使用陶环或塑料填料, 表面积大于 150 m²/m³, 有效截留微生物膜。
该阶段 COD 去除率可达 80~90%, NH₃-N 去除率 70~85%, 但需耗电 0.3~0.6 kWh/吨。
化学处理去除磷酸盐与重金属
化学沉淀与消毒剂配用是处理难降解污染物的关键:
- 三氯胺法: 投加过硫酸铁或聚磷酸铝, PO₄³⁻ 浓度从 5 mg/L 降至 0.2 mg/L 以下, 去除率 >90%;
- 重金属沉淀: 调节 pH 值至 9~11 范围内, 使镉、铜等形成氢氧化物沉淀;
- 紫外消毒: 波长 254 nm, 杀灭率达 99.9%, 滞留消毒时间不少于 20 min。
化学药剂费用约 1.5~3 元/吨, 但可有效降低后续耗电与清污成本。
尾水回用前的精细处理
为满足回用的标准, 尾水常需经过膜过滤与吸附装置:
- 颗粒过滤: 使用多介质滤料, 滤速控制在 8~12 m³/㎡·h, SS 去除率 >95%;
- 反渗透 (RO): 应用压力 1.0~2.5 MPa, 去除率达 99% 以上, 产水率 60~80%;
- 活性炭吸附: 去除剩余有机物与异味, 处理强度 0.5~1.0 kg-C/吨。
精致处理后水质 COD < 50 mg/L, 氨氮 < 5 mg/L, 可直接用于工业循环水或景观灌溉。