污水處理工藝簡介及對比方案必選比用?一、引言隨著工業化和城市化的快速發展，水污染問題日益嚴重，污水處理成為保障水資源可持續利用和生態環境健康的關鍵環節。不同的污水處理工藝具有各自的特點和適用范圍，選擇合適的污水處理工藝對于實現高效、經濟、環保的污水處理目標至關重要。本文將對常見的污水處理工藝進行簡介，并通過對比分析，為不同場景下的污水處理方案必選提供參考。

二、常見污水處理工藝簡介

（一）物理處理工藝1.格柵原理：通過一組平行的金屬柵條或篩網，攔截污水中較大的懸浮物、漂浮物和雜物，如樹枝、塑料袋、纖維等。作用：保護后續處理設備，防止堵塞，確保污水處理系統的正常運行。2.沉砂池原理：利用重力作用，使污水中的砂粒等密度較大的顆粒沉淀下來，與污水分離。作用：去除污水中的砂粒，減少后續處理設備的磨損，避免砂粒在管道和設備中沉積造成堵塞。3.沉淀池原理：污水在沉淀池中緩慢流動，利用重力使污水中的懸浮固體沉淀到池底，實現固液分離。分類：根據水流方向可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。平流式沉淀池水流水平流動，沉淀效果較好，適用于處理水量較大的場合；豎流式沉淀池水流垂直向上流動，占地面積小，但沉淀效率相對較低；輻流式沉淀池水流呈輻射狀流動，適用于大型污水處理廠。

（二）化學處理工藝1.混凝沉淀原理：向污水中加入混凝劑，使污水中的膠體顆粒和細微懸浮物凝聚成較大的顆粒，然后通過沉淀或氣浮的方法將其去除。常用混凝劑：硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等。混凝沉淀可有效去除污水中的懸浮物、色度、濁度等，提高污水的可生化性。2.化學沉淀原理：向污水中加入化學藥劑，使污水中的某些溶解性污染物發生化學反應，生成難溶性的沉淀物，從而去除污染物。應用場景：常用于去除污水中的重金屬離子，如鉛、汞、鎘、鉻等，以及磷酸鹽等營養物質。例如，向含磷污水中加入石灰，可生成磷酸鈣沉淀，從而去除磷。

（三）生物處理工藝1.活性污泥法原理：向曝氣池中通入空氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，活性污泥中的微生物利用污水中的有機物作為營養源進行新陳代謝，將有機物分解為二氧化碳和水，同時微生物自身也得到生長繁殖。流程：污水首先進入曝氣池，與活性污泥混合，在曝氣作用下進行有機物的分解。曝氣池中的混合液進入二次沉淀池，進行固液分離，分離出的污泥一部分回流至曝氣池前端，繼續參與污水處理，另一部分作為剩余污泥排出系統。優點：處理效果好，對不同類型的有機物都有較高的去除率，適用于處理量大、水質較穩定的污水。缺點：占地面積較大，運行費用較高，對水質水量的變化適應性相對較弱。2.生物膜法原理：使污水中的微生物附著在固體介質表面形成生物膜，污水在生物膜表面流動時，微生物利用污水中的有機物進行生長繁殖，從而去除污水中的污染物。常見形式：包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等。生物濾池是最早出現的生物膜法處理工藝，污水通過濾料層時，生物膜吸附和分解污水中的有機物；生物轉盤是由盤片、轉軸和驅動裝置組成，盤片上附著生物膜，隨著盤片的轉動，生物膜交替與污水和空氣接觸，進行有機物的分解；生物接觸氧化池內設置填料，填料上長滿生物膜，污水在池內流動時，與生物膜充分接觸，實現有機物的去除。優點：處理效果穩定，抗沖擊負荷能力強，占地面積相對較小，運行費用較低。缺點：填料易堵塞，需要定期進行反沖洗或更換，對進水水質要求較高。3.厭氧生物處理原理：在無氧的條件下，利用厭氧微生物的作用，將污水中的有機物分解為甲烷、二氧化碳等氣體，同時去除污水中的部分有機物。應用場景：適用于處理高濃度有機污水，如食品加工廢水、釀造廢水、屠宰廢水等。厭氧生物處理可在較低的運行成本下實現較高的有機物去除率，同時產生的沼氣還可作為能源利用。優點：能耗低，污泥產量少，可回收沼氣作為能源。缺點：處理時間較長，對有毒有害物質敏感，處理后的出水水質一般不能直接達到排放標準，需要后續的好氧處理進行進一步凈化。

（四）深度處理工藝1.過濾原理：通過過濾介質，如砂、活性炭、纖維等，截留污水中的細小懸浮物和膠體物質，進一步提高污水的水質。作用：過濾可去除污水中的殘留懸浮物、色度、濁度等，改善污水的外觀和口感，為后續的消毒處理提供良好的條件。2.消毒原理：通過物理或化學方法殺滅污水中的致病微生物，防止其對環境和人體健康造成危害。常用消毒方法：包括氯消毒、紫外線消毒、臭氧消毒等。氯消毒是最常用的消毒方法，通過向污水中加入氯氣或含氯消毒劑，殺滅水中的細菌、病毒等微生物；紫外線消毒利用紫外線的殺菌作用，破壞微生物的DNA結構，從而達到消毒的目的；臭氧消毒則是利用臭氧的強氧化性，殺滅污水中的微生物。

三、污水處理工藝對比

（一）處理效果1.物理處理工藝：主要去除污水中的粗大懸浮物和漂浮物，對溶解性有機物和微生物的去除效果較差。2.化學處理工藝：可有效去除污水中的某些溶解性污染物和膠體物質，對懸浮物和色度的去除也有較好的效果，但一般不能單獨作為污水處理的最終工藝，需要與其他工藝結合使用。3.生物處理工藝：是污水處理的核心工藝，對污水中的有機物有較高的去除率，能使污水達到較好的水質標準。活性污泥法和生物膜法在處理效果上較為相似，但生物膜法對水質水量的變化適應性更強。厭氧生物處理對高濃度有機污水有較好的處理效果，但處理后的出水一般需要進一步的好氧處理才能達標排放。4.深度處理工藝：過濾可進一步去除污水中的細小懸浮物和膠體物質，消毒則主要用于殺滅污水中的致病微生物，提高污水的安全性。深度處理工藝可使污水達到更高的水質標準，滿足回用或排放的要求。

（二）運行成本1.物理處理工藝：運行成本較低，主要包括設備的維護和運行費用，如格柵、沉砂池等的清理和運行能耗。2.化學處理工藝：運行成本較高，主要消耗在化學藥劑的購買和投加上。不同的化學處理工藝所需的藥劑種類和用量不同，成本也存在差異。例如，混凝沉淀需要消耗大量的混凝劑，化學沉淀則需要針對不同的污染物選擇合適的藥劑。3.生物處理工藝：活性污泥法的運行成本相對較高，主要包括曝氣能耗、污泥處理費用等。生物膜法的運行成本相對較低，主要是設備的維護和運行費用。厭氧生物處理的運行成本較低，除了設備維護和運行能耗外，主要消耗在沼氣的收集和利用上。4.深度處理工藝：過濾的運行成本主要是過濾介質的更換費用，消毒的運行成本主要與消毒藥劑的消耗和設備的維護有關。深度處理工藝的運行成本相對較高，但可有效提高污水的水質，滿足更高的使用要求。

（三）占地面積1.物理處理工藝：占地面積相對較小，如格柵、沉砂池等設備占地面積不大。2.化學處理工藝：一般不需要較大的占地面積，化學藥劑的投加和反應設備可布置在較小的空間內。3.生物處理工藝：活性污泥法占地面積較大，需要建設曝氣池、二次沉淀池等較大的構筑物。生物膜法的占地面積相對較小，如生物濾池、生物轉盤等設備占地面積相對較小。厭氧生物處理需要建設厭氧反應器，占地面積也較大。4.深度處理工藝：過濾和消毒設備占地面積較小，可根據實際需要進行合理布置。

（四）對水質水量變化的適應性1.物理處理工藝：對水質水量的變化適應性較強，一般能穩定運行，不易受到水質水量波動的影響。2.化學處理工藝：對水質水量的變化有一定的適應性，但化學藥劑的投加量需要根據水質水量的變化進行調整，以保證處理效果。3.生物處理工藝：活性污泥法對水質水量的變化適應性相對較弱，水質水量的突然變化可能導致微生物代謝異常，影響處理效果。生物膜法對水質水量的變化適應性較強，生物膜的生長相對穩定，能較好地適應水質水量的波動。厭氧生物處理對水質水量的變化較為敏感，高濃度有機污水的沖擊可能導致厭氧反應的失敗。4.深度處理工藝：對水質水量的變化適應性較強，可根據進水水質的變化調整過濾和消毒的參數，保證出水水質的穩定。

四、污水處理方案必選比用案例分析

（一）某城市污水處理廠1.進水水質：該污水處理廠進水為城市混合污水，主要污染物為有機物（CODcr約為300mg/L）、懸浮物（SS約為200mg/L）、氨氮（NH?N約為30mg/L）等。2.處理要求：出水水質需達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB189182002）一級A標準，即CODcr≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH?N≤5mg/L。3.方案必選方案一：采用活性污泥法。活性污泥法處理效果好，對該城市污水中的有機物和氨氮有較高的去除率，能滿足出水水質要求。但活性污泥法占地面積較大，運行成本較高，需要建設較大規模的曝氣池和二次沉淀池。方案二：采用生物膜法（生物接觸氧化池）。生物接觸氧化池處理效果穩定，抗沖擊負荷能力強，對水質水量的變化適應性較好。占地面積相對較小，運行成本較低。但生物接觸氧化池的填料需要定期更換，以保證處理效果。對比結果：經過綜合比較，方案二生物接觸氧化池在處理效果、占地面積和運行成本等方面具有優勢，最終選擇生物接觸氧化池作為該污水處理廠的主體處理工藝。同時，為了進一步提高出水水質，在生物接觸氧化池后增加了過濾和消毒工藝，確保出水達到一級A標準。

（二）某食品加工廠污水處理1.進水水質：該食品加工廠廢水主要來源于食品加工過程中的清洗、蒸煮、發酵等環節，有機物濃度高，CODcr約為2000mg/L，懸浮物SS約為500mg/L，氨氮NH?N約為50mg/L，pH值在69之間。2.處理要求：出水水質需達到《污水綜合排放標準》（GB89781996）二級標準，即CODcr≤150mg/L，SS≤150mg/L，NH?N≤25mg/L。3.方案必選方案一：采用先厭氧后好氧的處理工藝。先通過厭氧生物處理去除大部分有機物，降低后續好氧處理的負荷，然后再采用活性污泥法進行好氧處理，進一步去除有機物和氨氮。厭氧生物處理產生的沼氣可作為能源利用，降低運行成本。但該方案工藝流程較長，占地面積較大，投資成本較高。方案二：采用水解酸化+生物接觸氧化工藝。水解酸化可將污水中的大分子有機物分解為小分子有機物，提高污水的可生化性，然后通過生物接觸氧化池進一步去除有機物和氨氮。該方案工藝流程相對較短，占地面積較小，投資成本較低。對比結果：方案二水解酸化+生物接觸氧化工藝在處理效果、占地面積和投資成本等方面具有優勢，最終選擇該方案作為該食品加工廠污水處理的工藝。經過實際運行，該方案能有效處理食品加工廠廢水，達到二級排放標準要求。

五、結論不同的污水處理工藝具有各自的特點和適