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一文搞懂污水中污染物去除的科学原理

 江西拟态王格 2024-07-31

污水中污染物去除的原理 污水主要的污染物包括:悬浮物SS,有机污染物CODcr、BOD5,细菌等。

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1. SS的去除

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污水中的SS去除主要靠沉淀作用以及末端MBR膜的过滤作用,污水处理厂中悬浮物的浓度 不仅仅只涉及到出水的SS指标,而且出水的BOD5、CODcr等指标也与其有关,这是因为组成污 水中悬浮物的主要是活性污泥絮体,其本身有机成分就很高,较高的悬浮物含量会使得出水中 BOD5、CODcr等均增加,所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的,也是十分重要的。

为了尽量去除污水中的悬浮物,需在工程中采取适当的措施,常用的方法包括采用适当的 污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。在传统生化池的末端,我司新增了MBR膜组件, 过滤膜组件的微过滤作用,完全能够使出水SS指标达到设计值。

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2. BOD5 的去除

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污水中的BOD5 的去除主要是靠微生物吸附与代谢作用,然后对吸附代谢物进行泥水分离 来完成的。 在活性污泥与污水接触初期,会出现很高的BOD5 去除率,这是由于污水中有机颗粒和胶 体被吸附在微生物表面,从而被去除所致。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用, 对溶解性有机物不起作用。对于溶解性有机物需要靠微生物的代谢来完成,活性污泥中的微生 物在有氧的条件下,将污水中一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最 终产物是CO2 和H2O等稳定物质。

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3.有机物的去除

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在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低 分子有机酸等)直接进入细胞内部被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然 后被酶水解后进入细胞内被利用,由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物 和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物均为无害的稳定物质,因此可以使处理后污水中的 残余BOD5 浓度很低。国内外统计资料显示,当污泥负荷为 0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时,就可 以使出水BOD5 指标小于 20mg/L。

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4.COD的去除

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污水中的COD去除的原理与BOD基本相同,即COD的去除率取决于原污水的可生化性,它与 城市污水的组成有关。对于那些主要以医疗废水及其成分与医疗废水相近的工业废水组成的污 水,这些城市污水的BOD5/COD比值往往接近 0.5,甚至大于 0.5,其污水的可生化性较好,出 水中COD值可控制在较低的水平;而成分主要以工业废水为主的城市污水,其BOD5/COD比值较 5参考方案 小,其污水的可生化性较差,处理后污水中残存的COD会较高。对于这种情况,所选择的处理 工艺是要在前端设置水解酸化段,即可提高BOD5/COD的比值,也就是提高污水的可生化性。

由此可见,在一般情况下,通过采用一定的工程措施,污水处理厂COD达标是有保障的。

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5. 杀菌消毒

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次氯酸钠的消毒机理与液氯完全一致,ClO离子在水中低pH时,产生HClO杀灭病菌。次氯 酸钠液体投入水中,瞬时水解形成氯酸和次氯酸根,反应式如下NaClO+H2O=HClO+NaOH,因次氯 酸是很小的中性分子,不带电荷,能迅速扩散到带负电的菌(病毒)体表面,并通过细菌的细 胞壁,穿透到细菌内,次氯酸极强氧化性破坏了菌体和病毒上的蛋白质等酶系统,从而杀死病 原微生物。还有一说,次氯酸钠溶液主要杀菌成分为次氯酸,并能分解形成新生态氧,其氧化 性使菌体和病毒上的蛋白质等物质变性,产生的氯离子显著改变细菌和病毒体的渗透压,从而 致死病原微生物。

文章来源:公众号《水处理研究院》

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