一、物理处理原理
格栅拦截:在设备的进水口处通常设置有格栅,其作用是拦截污水中较大的漂浮物和悬浮物,如树枝、塑料瓶、纸张等,防止这些杂物进入后续处理单元,造成管道堵塞或设备损坏。
沉淀分离:利用重力作用,使污水中的悬浮颗粒在沉淀池中自然沉降。密度较大的颗粒会逐渐下沉到池底,形成污泥,而相对清澈的水则位于上部,实现固液分离。这一过程可以去除污水中大部分可沉降的固体物质。
过滤:通过过滤介质,如石英砂、活性炭、滤膜等,进一步去除污水中剩余的细小悬浮物和胶体物质。过滤介质的孔隙大小决定了过滤的精度,能有效拦截粒径大于孔隙的颗粒,使水变得更加清澈。
二、生物处理原理
好氧处理:在有氧的条件下,利用好氧微生物(如活性污泥中的细菌、真菌、原生动物等)的新陈代谢作用,将污水中的有机污染物分解为二氧化碳和水等无害物质。好氧处理通常在曝气池中进行,通过向池中通入空气或氧气,为微生物提供充足的溶解氧,使其能够快速繁殖并高效分解有机物。
厌氧处理:在无氧的环境下,厌氧微生物(如产甲烷菌等)对污水中的有机物质进行分解。这一过程分为水解、酸化、产乙酸和产甲烷等多个阶段,最终将有机物质转化为甲烷、二氧化碳等气体和少量的生物污泥。厌氧处理不仅可以去除有机物,还能产生沼气等可利用的能源。
生物膜法:在一些一体化污水处理设备中,会采用生物膜法。通过在反应器内设置填料,使微生物在填料表面附着生长形成生物膜。污水流经生物膜时,其中的有机污染物被生物膜上的微生物吸附、分解。生物膜法具有微生物浓度高、处理效果稳定、耐冲击负荷等优点。
三、化学处理原理
消毒杀菌:经过物理和生物处理后的污水,虽然大部分污染物已被去除,但仍可能含有一些致病微生物。通过向水中投加消毒剂,如氯气、二氧化氯、次氯酸钠等,或采用紫外线、臭氧等物理消毒方法,破坏微生物的细胞结构和生理功能,杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫等病原体,确保出水水质符合卫生标准。
化学除磷:在一些污水处理中,为了去除污水中的磷元素,会向污水中加入化学药剂,如铁盐、铝盐、钙盐等。这些药剂与污水中的磷酸盐反应,生成难溶性的磷酸盐沉淀物,通过沉淀或过滤的方式将其从水中去除,达到除磷的目的。