污水處理方法的比較

    1.1物理法
    SS不僅僅是污水中懸浮物含量的指標，關鍵是SS和COD、BOD的含量有直接的關系，不但自身可能是COD的重要來源，還能通過自身的吸附能力攜帶大量的溶解性COD，所以，物理法不但能去除SS，而且能通過SS的去除而降低廢水中的COD。因此，對于大多數的廢水來說，物理法是廢水處理工藝中必不可少的工序。
    物理處理法的重點是去除廢水中大部分固體懸浮物、油類等。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、膜分離和蒸發等方法。
    重力分離技術：依靠油-水比重差進行重力分離是飲廢水治理的關鍵。從油水分離的試驗結果看，沉淀時間越長，從水中分離浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作為含油廢水治理的基本手段，已被廣泛采用。
    離心分離技術：離心分離是使裝有廢水的容器高速旋轉，形成離心力場，因顆粒和污水的質量不同，受到的離心力也不同。質量大的受到較大離心力作用被甩向外側，質量小的則停留在內側，各自通過不同的出口排出，達到分離污染物的目的。含油廢水經離心分離后，油集中在中心部位，而廢水則集中在靠外側的器壁上。按照離心力產生的方式，離心分離可分為水力旋流分離器和離心機。其中水力旋流器，由于具有體積小、重量輕、分離性能好、運行安全可靠等優點，而備受重視。目前在世界各油國都有應用。
    粗粒化：是指含油廢水通過一個裝有粗粒化材料的設備時，油珠粒徑由小變大的過程。目前常用的粗粒化材料有石英砂、無煙煤、蛇紋石、陶粒、樹脂等材料。粗粒化除油罐用以去除經前期治理后的含油污水中的細小油珠和乳化油。
    過濾法：過濾器有壓力式和重力式兩種，目前我國普遍采用的是壓力式，有石英砂過濾器、核桃殼過濾器、雙層濾料過濾器、多層濾料過濾器等。近年來，隨著纖維材料的發展，以纖維材料為濾料發展起來的深床高精度纖維球過濾器，因其具有纖維細密、過濾時可形成上大下小的理想濾料空隙分布、納污能力大、反洗濾料不流失等優點，發展迅速。
    1.2化學法
    化學法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質，特別是含油廢水中的乳化油。化學法包括混凝沉淀、化學氧化和中和法。
    混凝沉淀法：是借助混凝劑對膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩，在絮凝劑的作用下，發生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝劑主要有鋁鹽類、鐵鹽類、聚丙烯酰胺（PAM）類、接枝淀粉類等。
    化學氧化法：是轉化廢水中污染物的有效方法，能將廢水中呈溶解狀態的無機物和有機物轉化為微毒、無毒物質或轉化成容易與水分離的形態。該法分為化學氧化法，電解氧化法和光化學催化氧化法3類。化學氧化是指利用強氧化劑(如
    O2、O3、Cl2、H2O2、KMnO4、K2FeO4等)氧化分解廢水中油和COD等污染物質以達到凈化廢水的一種方法。電解氧化法是指在廢水中插入電極，通以一定的直流電．廢水中的油和COD等污染物在陽極發生電氧化作用或與電解產生的氧化性物質(如C12、C1O－、Fe3－等)發生化學氧化還原作用，以達到凈化廢水的一種方法。光化學催化氧化法是指以半導體材料(如TiO2、Fe2O3、WO3等)利用太陽光能或人造光能(如紫外燈、日光燈等)使廢水中的油和COD等污染物質降解以達到凈化廢水的一種方法。目前常用的處理含油廢水的方法包括超
    臨界水氧化、濕式空氣氧化、臭氧氧化、TiO2電極氧化、Fenton試劑氧化等。
    總之，化學法即通過加入一定的化學試劑通過化學的方法使污染物和其發生
    化學反應而生成穩定氣、固、液的一種方式，它能使污染物生成CO2、N2、H2O和沉淀物或其他無毒無害物質。隨著生物技術的發展，在污水處理方面，化學法已逐漸被生物法所取代，但在毒性廢水和重金屬廢水的處理方面，化學法仍占據著絕對的地位，在小量廢水處理和間歇式廢水處理工程中，由于成本和操作連續性的原因，化學法也不適為一種首選工藝。
    1.3物理化學法
    含油污水物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。
    氣浮法：是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。
    張登慶等把電氣浮技術應用于油田采出水處理中，研究表明電氣浮工藝用于油田采出水除油及殺菌是可行的。陽極用于除油，陰極用于殺菌，除油率為80％～90％，電耗約為0.1kW·h/m3。
    吸附法：主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據固體表面吸附力的不同，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。
    含油污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸
    附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一
    定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新
    的吸油劑方面的研究，研究主要集中在兩點：一是把具有吸油性的無機填充
    劑與交聯聚合物相結合，提高吸附容量：二是提高吸油材料的親水性，改善
    其對油的吸附性能。
    20世紀70年代，美國學者Richard首次提出了超聲波輻照的化學效應，隨著超聲波技術的不斷發展，大功率超聲波設備的問世，超聲波的物理化學效應逐漸成為人們的研究熱點。20世紀90年代以來，國內外學者紛紛致力于超聲波降解有機物的研究，開始將超聲波應用于控制水污染，尤其是治理廢水中難以降解的有毒有機污染物，結果表明，超聲波對污染水體的降解機理是聲空化效應及由空化產生的增強化學反應的活性自由基的作用。李書光等在超聲波處理石油污水的實驗中探討了時間、功率、pH值和溫度的影響。
    另外，徐有生等取得專利并大力推廣的微波能水處理技術，也開始應用于含油污水的治理。
    1.4生物法
    當前的生物法主要用于有機廢水的處理，其工藝過程就是通過各種生物細菌
    的繁衍和生長將有機物進行降解或消化，例如，利用專有細菌的生物催化作用，可以使有機物發生生化反應而生成其他穩定物質，或將有機物作為細菌生長繁衍的飼料，同時將有機物轉變為穩定的無機物，從而達到凈化污水的目的。例如通常所講的活性污泥法—厭氧法和好氧法。
    生物法去除的污染污主要是有機物，去除的污染指標主要有COD、BOD、NH3-N和P，現將生物法去除以上污染指標的作用和效果作以下分析：
    1.4.1BOD的去除
    一般認為，組成廢水中BOD5的物質是可溶性或小分子有機物，從化學和生物學角度來看，是比較容易氧化分解的一類有機物質。其去除方法有化學法和生物法，如化學氧化法中的折點加氯法、臭氧氧化法、二氧化氯法等，生物法中的好氧生物法—即活性污泥法。
    活性污泥法是目前廢水處理中應用最廣泛的好氧生物處理技術，近幾十年來，其生物反應和凈化機理的研究已經取得了長足的發展，工藝流程漸趨成熟、合理，很適合大規模、濃度高的廢水處理，選擇活性污泥法作為廢水的處理方法已成為大家的共識。
    污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對污泥與水進行分離完成的。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩定物質。這也就是污水中BOD5的降解過程。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（例如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用，如：
    原生質（微生物）剩余污泥（C5H7NO2）
    有機物+O2+微生物
    中間產物CO2、H2O、NH3、SO42-、PO43-+能
    廢水生物處理過程示意圖
    由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是無害的穩定物質，因此可以使處理水中的殘BOD5濃度降得很低。
    但對于不溶性有機物質如：油脂、淀粉、蛋白質等物質，采用活性污泥法就不能完全有效的將其去除，要想達到更高的出水要求，必須用化學氧化法。
    由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中溶解性有機物的降解非常有效，并且代謝產物是無害的穩定物質，對非溶解性有機物的降解作用就大打折扣，因此，在污水處理系統中往往把厭氧水解酸化作為好氧處理工藝的預處理，以便將復雜的大分子有機物分解為好氧菌可以接受的小分子有機酸類物質，使好氧菌能徹底降解廢水中的有機物（COD）。
    在生物法處理工藝中，好氧工藝在去除BOD方面是不可代替的方法。但具體選擇生物法或化學法，要根據處理水的量和排出水的要求來決定。