我們日常生活產(chǎn)生的污水,包括衛生間的和廚房的,都會(huì )通過(guò)管道匯集到市政污水處理廠(chǎng)。在污水處理廠(chǎng)經(jīng)過(guò)三級處理,符合國家排放標準后,目前這些水大部分排入自然水體,再次進(jìn)入到自然循環(huán)中,也有一部分作為再生水使用:洗車(chē)、園林綠化、沖廁等。
一個(gè)污水處理廠(chǎng)沙盤(pán)圖
污水處理廠(chǎng)是怎樣把污水重新變干凈呢?我們來(lái)解密下,就像把大象裝進(jìn)冰箱的套路一樣,總共分三步。**步是一級處理。一級處理的主要構筑物、設備包括:格柵(柵,多音字,理論上此處這個(gè)字念zha四聲,但業(yè)內人士都念shan一聲)間、泵房、曝(曝,多音字,理論上此處這個(gè)字念pu四聲,但業(yè)內人士都念bao四聲)氣沉砂池和初級沉淀池。污水經(jīng)過(guò)管網(wǎng)匯集進(jìn)入污水處理廠(chǎng),這時(shí)候的污水里可謂百毒纏身,什么都有,大的小的,可見(jiàn)的不可見(jiàn)的。你說(shuō)該怎么辦?肯定是先攔住大的呀。先讓剛進(jìn)來(lái)的污水流入間距為100毫米的粗格柵。粗格柵就像是個(gè)網(wǎng)眼兒比較大的過(guò)濾網(wǎng),把礦泉水瓶、棉絲等大的固體漂浮物攔住。
這個(gè)是回轉式格柵,是粗格柵的一種,細格柵模樣跟這個(gè)有點(diǎn)像
接著(zhù)水泵把污水輸送到間距為20毫米的細格柵,在這里,小型的固體垃圾也被攔截下來(lái)。這些固體垃圾經(jīng)過(guò)壓干后外運處理——運到能處理固體廢物的地方。經(jīng)過(guò)粗細格柵處理的污水經(jīng)泵房抽升,流入曝氣沉砂池中。在這里,要對付的是更小一些的東西,比如砂粒啥的,雖然小,肉眼還是可見(jiàn)的。曝氣的過(guò)程就是通過(guò)鼓風(fēng)機設備,將空氣強制加入到污水池中,使池內污水與空氣充分接觸,獲得足夠的溶解氧。然后,污水會(huì )產(chǎn)生豎向紊流,污水中較輕的污泥會(huì )隨氣泡上升,粒徑大于0.2毫米的砂粒沉降到池底。同時(shí),這個(gè)過(guò)程對污水中有機物也有氧化分解作用。
一種正在安裝中的刮泥機
在曝氣沉砂池里,通過(guò)刮泥機往復運行,其將沉降的砂粒刮至泥斗中,排至濃縮池。分離后的水則會(huì )流入初級沉淀池進(jìn)行自由沉淀。到這里污水的一級處理完成了,大概可以去除水中20%左右的污染物質(zhì)。這時(shí)候的水雖然還是烏漆嘛黑的,各種大塊固體垃圾是沒(méi)有了。第二步是二級處理。
百樂(lè )克工藝,一種具有脫氮除磷功能的多級活性污泥污水處理系統
氧化溝,也是活性污泥法的一種變形工藝
二級處理主要由曝氣池和二級沉淀池組成,目的是去除污水中呈膠體和溶解性狀態(tài)的有機物質(zhì)。這個(gè)大約是類(lèi)似粘液之類(lèi)的東西。曝氣池利用活性污泥的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀作用去除污水中的有機污染物。對了,人類(lèi)利用活性污泥法處理污水已經(jīng)106年了。古老而又常用常新的技術(shù),有各種變種。經(jīng)過(guò)活性污泥凈化作用后的污水,進(jìn)入二級沉淀池再次進(jìn)行自由沉淀。
這是一個(gè)二級沉淀池。污水處理廠(chǎng)有很多個(gè)池子,情理之中意料之內
經(jīng)過(guò)沉淀的污泥從沉淀池底部排出,其中大部分作為接種污泥,回流至活性污泥池,以保證池內的懸浮固體濃度和微生物濃度。多余污泥則從系統中排出,經(jīng)過(guò)深度脫水后,進(jìn)行無(wú)害化處理,處理后還有可能用作肥料等。
污水經(jīng)過(guò)二級處理后,仍含有氮、磷和難以生物降解的有害物質(zhì),容易造成水體富營(yíng)養化,需要進(jìn)一步凈化處理。
氮、磷是生物所需要的營(yíng)養物質(zhì),是農業(yè)上使用的肥料里必須含有的物質(zhì),但這種物質(zhì)放錯了地方也是禍害。
水體富營(yíng)養化指在人類(lèi)活動(dòng)的影響下,生物所需的氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河湖、海灣等緩流水體,引起藻類(lèi)及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會(huì )從貧營(yíng)養狀態(tài)過(guò)渡到富營(yíng)養狀態(tài),不過(guò)這種自然過(guò)程非常緩慢。而人為排放含營(yíng)養物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營(yíng)養化則可以在短時(shí)間內出現。
我國的污水處理廠(chǎng)以前僅有二級處理,后來(lái)才將脫氮除磷安排上日程。
第三步是三級處理,也就是對水的深度處理。
這一步要將經(jīng)過(guò)二級處理的水通過(guò)加藥、混合、絮凝、沉淀,去除水中的磷酸鹽,并控制出水懸浮物濃度。
處理后的水進(jìn)入反硝化生物濾池,利用濾料和濾料表面微生物作用,進(jìn)一步實(shí)現總氮和懸浮物的去除。
最后,再通過(guò)臭氧或加氯消毒殺滅細菌和病毒后,就可以將處理過(guò)的水作為再生水使用,沖洗廁所,洗車(chē)等,這時(shí)候它不再是污水,而是一種水源。
如果在深度處理環(huán)節用膜處理,像對飲用水那樣處理它,真的可以生產(chǎn)出能飲用的水,比如新加坡的新生水。
以上是比較通常的步驟,不同的污水處理廠(chǎng)為了深度處理或者其他緣故也會(huì )增加一些創(chuàng )新技術(shù)產(chǎn)品的使用。
縱觀(guān)這三個(gè)步驟可以看出,污水處理廠(chǎng)需要消耗大量的能源,抽升呀、曝氣呀等等,所以污水處理廠(chǎng)不光建設要花錢(qián),建成后運行、維護成本也是很高的,電費占大頭,還有藥劑費、維修費、大修改造費、污泥處置費、固定資產(chǎn)購置費以及人員費用等等。
一處二沉池配水井旁邊的小景觀(guān)
污水處理廠(chǎng)原來(lái)就是由各種池子及構筑物組成的一個(gè)觀(guān)感不佳的所在,現代化城市離不了它,但又不太喜歡它,覺(jué)得它又臭又占地兒?,F在通過(guò)加蓋子等方式,臭味的問(wèn)題解決了一些。
不過(guò)我也參觀(guān)過(guò)一些很美好的污水處理廠(chǎng),比如原來(lái)中持運營(yíng)的慈溪東部污水處理廠(chǎng),還有北排的槐房再生水廠(chǎng),雖然它們也是包含上述三步的普通污水處理廠(chǎng)(槐房還使用了MBR),人工濕地景觀(guān)的增加讓它們看起來(lái)不那么普通了。
人工濕地不光能繼續凈化水質(zhì),還會(huì )對整個(gè)生態(tài)系統起作用。在這里,有流水潺潺,綠草幽幽,鮮花盛開(kāi),蝴蝶飛舞,小魚(yú)游來(lái)游去,飛鳥(niǎo)做窩安家。若再種植一些瓜果蔬菜,養雞養鴨養條狗,倒是能營(yíng)造出一種田園牧歌式的氛圍來(lái)。
一個(gè)污水處理廠(chǎng)的人工濕地
一個(gè)污水處理廠(chǎng)一角
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