爱游戏首页废水:我们对废水处理、管理和解决方案的基本指南

^{图片来源:世界银行集团}

爱游戏首页废水处理、收集和排放对保护人类健康、环境和周围水质至关重要。在进行处理之前，废水需要从为家庭、市政、商业和工业场爱游戏首页所服务的下水道网络收集，包括从道路和其他不透水表面流下的雨水。爱游戏首页废水处理和工业废水处理正在不断发展。从历史上看，它的设计是为了在清理干净的废水安全排放到周围地区之前清理废水。爱游戏首页如今，废水被视爱游戏首页为一种宝贵的生产资源:用于灌溉、工业甚至饮用的能源、营养物质和水。本文提供了您需要了解的关于污水处理中涉及的不同处理阶段和技术的所有内容。爱游戏首页

爱游戏首页废水:创造可持续价值

为什么废水处理爱游戏首页很重要?

根据国际废水协会的数据，如今，约80%的废水被排放爱游戏首页到世界水道中，在那里产生了健康、环境和气候相关的危害。据估计，目前高收入国家废水处理能力占爱游戏首页产生废水的70%，而低收入国家仅占8%。

此外，根据IWA的说法，城市化进一步加剧了这一挑战，产生了越来越多的废水，同时使用了更多地球日益减少的资源。爱游戏首页

将未经处理的污水排放到水体中不仅会导致富营养化和人类健康风险，还会以一氧化二氮和甲烷的形式大大增加温室气体的排放。未经处理污水的排放量是常规污水处理排放量的三倍。爱游戏首页

未经处理的污水排放可能占城市全球排放的很大比例，即使在许多新兴城市，处理范围仍然很低。

爱游戏首页废水管理和适当的下水道系统在卫生和疾病预防方面发挥着重要作用。开发社区污水处理系统至关重要。爱游戏首页否则，废水会污染当地环爱游戏首页境和饮用水供应，从而增加疾病传播的风险。

在全球范围内获得安全饮用水、适当的环境卫生设施和适当的个人卫生教育可以减少疾病和疾病造成的死亡，从而改善健康、减少贫困和促进社会经济发展。

然而，在许多国家，由于缺乏资源、投资、基础设施、可用技术和空间，没有实爱游戏首页施适当的废水管理。许多国家面临向其人民提供这些基本必需品的挑战，使人们面临与水、环境卫生和个人卫生(讲卫生运动)有关的疾病的风险。

在《2030年可持续发展议程》中，目标6旨在确保到2030年人人可持续地管理和获得水和卫生设施。

^{图片来源:国际劳工组织}

然而，2015年，十分之一的人(21亿人)无法获得安全饮用水，45亿人(10人中有6人)没有安全管理的卫生设施。

在保障人类健康和环境保护的同时，现代废水处理正在帮助确定从废水流中所含的材料、能源和水中创造价值的方法。爱游戏首页

什么是废水处理?爱游戏首页

爱游戏首页废水处理通常是通过数千公里长的下水管道收集废水。

收集系统的规模因所服务的地区和国家而异。例如，英国最大的收集系统与大约9000个污水处理厂相连。爱游戏首页

在一些国家和地区，屋顶、道路和人行道上的雨水被收集到一个单独的系统中，称为地表水下水道，它直接流入河流。或者，在污水处理之前，废水和地爱游戏首页表水混合在联合下水道中。

最近在英国，一项使用纤维传感电缆的技术正在评估沿着下水道管道每5米测量一次流量、深度、温度和结构完整性。

^{图片来源:水公司}

一旦废水到爱游戏首页达处理厂，涉及四个阶段，包括:

• 初步处理(预处理)-去除砂砾和砾石，筛选大的固体。
• 初级处理-沉降较大的悬浮，一般是有机物质。
• 二级处理-生物分解和减少残留的有机物质。
• 三级处理-采用不同的处理工艺处理不同的污染物。

在废水处理过程爱游戏首页中，固体和水的混合物产生，称为污泥．根据IWA，的体积污泥在污水处理厂中只产生约1%(脱水)污泥为待处理进水废水体积的0.5%)。爱游戏首页要有效和有效率地管理污水处理厂，绝对有必要提取废物污泥，包括惰性固体和过量生物量，以防止它们在系统内积聚。

的类型污泥生产的有:

• 主要的污泥-由初级沉降过程中从原始废水中去除的可沉降固体产生;爱游戏首页与生物相比，具有高耐腐性和良好的脱水性污泥；初级总固体含量污泥在2-5%的范围内。
• 二次污泥(也称为生物的污泥) -由活化等生物过程产生污泥或者生物膜系统;含有在生物可降解物质(可溶性或颗粒)上生长的微生物，在初级沉降(存在初级沉降剂)中未去除的内源性残留物和惰性固体，或与原始废水一起进入(不存在初级沉降剂);爱游戏首页二级TS含量污泥在0.5-1.5%的范围内。
• 化学污泥-由特定物质(即磷)或悬浮固体沉淀产生。

爱游戏首页废水预处理(初处理)

治疗前必须去除任何可能干扰后续治疗的物质。它可以保护原水提升系统和管道免受堵塞，以及其他处理设备免受磨损，并通常清除任何可能干扰后续处理的东西。它们还有助于减少机械部件的磨损，延长卫生基础设施的寿命。

^{图片来源:可持续卫生和水管理工具箱}

以下构成预处理操作，尽管废水处理厂可以包括一个或多个选项，取决于原水质量:棒筛选;爱游戏首页紧张;粉碎;勇气删除;除脂，经常结合除砂;除油;副产物处理:砂砾和油脂;主要清洁废物与植物砂砾的联合处理。

预处理的优点包括相对较低的资本成本和低至中等的运营成本。同时，降低了后续传输和/或处理技术的风险。同时，主要的缺点是需要频繁的维护。

筛分通常是污水处理厂使用的第一个单元操作，用于清除物体，以防止下游设备和管道的爱游戏首页损坏和堵塞。在一些现代化的污水处理厂中，粗筛和细筛都可以使用。爱游戏首页

粗筛可去除废水中的大固体、破布和碎片，开口一般为6毫米(0.25英寸)或更大。爱游戏首页粗筛的类型包括机械和手动清洗的条筛，包括垃圾架。

细筛通常用于去除下游工艺中可能造成操作和维护问题的物质，特别是在缺乏初级处理的系统中。精细筛的典型开口尺寸为1.5至6毫米(0.06至0.25英寸)。在粗筛或细筛之后放置开口为0.2至1.5毫米(0.01至0.06英寸)的极细筛，可以将悬浮固体减少到接近初级澄清所达到的水平。

废水处理工艺分为三个阶段爱游戏首页

^{图片来源:Accutherm}

1. 主要治疗

初级处理的目的是通过沉淀去除可沉淀的有机和无机固体，通过撇脂去除会漂浮的物质(浮渣)。在初级处理过程中，大约25%至35%的生化需氧量(BOD)、50至70%的总悬浮物(SS)和65%的油和油脂被去除。一些有机氮、有机磷和与固体有关的重金属也在初级沉降过程中被去除，但胶体和溶解成分不受影响。

2. 二级处理

二级处理的目的是去除残留的有机物和悬浮物。在大多数情况下，二级处理在初级处理之后，涉及使用好氧生物处理过程去除可生物降解的溶解性和胶体有机物。好氧生物处理是由好氧微生物(主要是细菌)在氧气存在的情况下进行的，它们代谢废水中的有机物，从而产生更多的微生物和无机最终产物。爱游戏首页

二级处理采用几种好氧生物过程。它们的区别主要在于氧气供应给微生物的方式和生物体代谢有机物的速度。常见的高速率过程包括激活过程污泥工艺、滴滤器或生物滤器、氧化沟和旋转生物接触器。

在激活状态下污泥过程中，分散生长反应器是一个曝气池或盆，其中含有废水和微生物的悬浮液，混合液。爱游戏首页曝气池的内容物通过曝气装置进行大力混合，该曝气装置还向生物悬浮液提供氧气。常用的曝气装置包括释放压缩空气的浸入式扩散器和通过搅动液体表面引入空气的机械表面曝气器。曝气池中的水力停留时间通常为3至8小时，但对于高BOD废水可能会更高。爱游戏首页

在曝气步骤之后，微生物通过沉淀法从液体中分离出来，澄清后的液体为二级出水。生物的一部分污泥是否循环到曝气池作为返回激活污泥(RAS)以维持较高的混合液体悬浮固体(MLSS)水平。剩余部分作为剩余激活被移除污泥(SAS)或其他称为废物激活污泥(WAS)从进程发送到污泥加工过程中保持系统中微生物的相对恒定浓度。

3. 三级处理

三级和/或高级废水处理用于去除二级处理无法去除的特爱游戏首页定废水成分。氮、磷、其他悬浮固体、难降解有机物、重金属和溶解固体可以通过单独的处理过程去除。然而，高级处理工艺有时与初级或二级处理相结合(例如，向初级澄清池或曝气池中添加化学物质以去除磷)或用于替代二级处理(例如，初级污水的地面流动处理)。

4先进的废水解决方案

由于需要提高运营成本(OPEX)、缩小工厂占地面积和更严格的排放法规，目前有多种先进的处理解决方案可供选择。下面我们重点介绍了四个关键的废水解决方案。

1. 移动床生物膜反应技术



^{图片来源:Gustawater}

MBBR技术采用数千个聚乙烯生物膜载体，在曝气废水处理盆内混合运动。爱游戏首页每个单独的生物载体通过提供受保护的表面积来支持其细胞内异养和自养细菌的生长，从而提高生产力。正是这种高密度的细菌种群在系统内实现了高速率的生物降解。根据Headworks International的说法，MBBR工艺可以自我维持最佳水平的生产生物膜，当连接到系统内的移动生物载体时，该生物膜会自动响应负载波动。

2. 膜生物反应器(MBR)



^{图片来源:苏伊士水务手册}

膜生物反应器(MBR)通常是一个术语，用于定义废水处理过程，其中perm-selective膜，如微过滤或超滤，与生物过程集爱游戏首页成-特别是悬浮生长生物反应器，根据MBR站点。mbr不同于“抛光”工艺，后者采用膜作为离散的三级处理步骤，不将活性生物质返回生物工艺。目前几乎所有的商业MBR工艺都使用膜作为过滤器，拒绝由生物工艺产生的固体材料，从而产生澄清和消毒的产品流出物。

3. 曝气生物膜反应器(MABR)



^{图片来源:鼓风机和真空最佳实践}

MABR系统在大气压下通过螺旋缠绕膜被动循环氧气。MABR的自呼吸膜可以让细菌更容易地消耗氧气，从而减少90%的曝气能量。膜表面积累了细菌生物膜，建立了同步硝化-反硝化(SND)过程，以产生高质量、低氮废水，适合用于灌溉。

4. 紫外线(UV)



^{图片来源:环境科学与工程杂志}

对于先进的污水处理厂，紫外爱游戏首页线(UV)技术已纳入三级处理工艺。这可以使废水处理厂满足更严格的要求，在爱游戏首页某些情况下，间接和直接的饮用水回用和水回收。

紫外线的波长在200到300纳米(十亿分之一米)之间。特殊的低压汞蒸汽灯产生254纳米的紫外线辐射，这是消毒和破坏臭氧的最佳波长。被归类为杀菌剂，这意味着它们能够灭活微生物，如细菌、病毒和原生动物。紫外线灯从不接触水;它要么被安置在水腔内的石英玻璃套筒中，要么被安装在水的外部，水通过紫外线透明的聚四氟乙烯管流动。

UV系统的一个值得注意的发展是发光二极管技术(称为UV- led)的扩大，2018年见证了功率密度和采购价格的转折点。

废水回收

水回用是废水回收的一种形式，可以将水提取用于农业和爱游戏首页高尔夫球场灌溉等目的，而不是排放到环境中。这与越来越多的人将废水处理厂视为资源回收中心的趋势相吻合。爱游戏首页IWA表示，回收废水中的水、能源、营养物质和其他珍贵物质是一个关键机会。爱游戏首页

^{图片来源:世界银行集团}

用过的水是最未被充分开发的可用资源之一。来自工业或家庭使用的水含有能源、水、有机物、磷酸盐、氮、纤维素、稀土和其他资源。国际水协会表示，越来越多的技术使得从废水中回收资源在商业上可行，包括沼气、化肥、造纸、金属、塑料，也许最重要的是，它是一种“新”水的来源。爱游戏首页

工业废水处理爱游戏首页

在过去十年之前，大多数水再利用应用都是为工业或农业目的生产二次质量水。这些仍将为低等级的回用废水提供主要用途。爱游戏首页然而，对于饮用和一些工业用途，需要高水平的处理。

当回答为什么再利用废水的问题时，一个答案是，因为你已经为处理支付了费用，所以为什么不爱游戏首页充分利用这种资源呢?

饮用水回用技术包括膜技术，如超滤(UF)和反渗透(RO)，以及使用紫外线(UV)光或臭氧消毒。最近，这些技术在工业领域有了其他应用。电渗析、陶瓷膜和高级氧化等其他技术也正在以新的方式用于废水回用。爱游戏首页

出于饮用水的目的，该行业将废水回用分为间接(IPR)和直接(DPR)回用，后者需要比前者更爱游戏首页严格的标准和审批。

新加坡这个城市国家长期以来一直是将废水再利用用于饮用水的探路者——政府所说的NEWater。爱游戏首页然而，德克萨斯州的小城市大斯普林和威奇托福尔斯，以及加利福尼亚州的大城市圣地亚哥，可能会因为在全世界引入DPR而被更好地铭记。

^{图片来源:橘子郡水务局}

美国已经拥有了一个世界领先的知识产权案例，即加利福尼亚州奥兰治县地下水补充系统。与此同时，澳大利亚也有一个同样大的项目，位于昆士兰州的西部走廊再生水项目，日产量为23.2万立方米。它有三个先进的废水处理厂，为工业和农业提供再利用爱游戏首页的水。

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