實(shí)驗(yàn)室污水處理是一個關(guān)鍵的環(huán)境管理方面，尤其是在涉及化學(xué)品、生物物質(zhì)和其他潛在危害物質(zhì)的研究環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)室污水可能含有多種污染物，包括有機(jī)化合物、重金屬、溶劑、酸堿物質(zhì)以及各種生物危害物。對這些污水進(jìn)行妥善處理不僅是法律的要求，也是保護(hù)環(huán)境和人類健康的必要措施。下面是實(shí)驗(yàn)室污水處理的幾個關(guān)鍵步驟和技術(shù)：
 

一. 污水分類

源頭分類：實(shí)驗(yàn)室污水應(yīng)該根據(jù)其化學(xué)和生物特性進(jìn)行分類。例如，含重金屬的廢水、有機(jī)溶劑廢水和生物污染的廢水應(yīng)分別處理。

預(yù)處理：在廢水離開實(shí)驗(yàn)室之前進(jìn)行必要的預(yù)處理，如中和酸堿廢水、分離有機(jī)溶劑等。

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，污水分類是一個關(guān)鍵的步驟，它有助于確保污水得到適當(dāng)?shù)奶幚?，并防止?jié)撛诘沫h(huán)境污染。實(shí)驗(yàn)室污水通常含有多種化學(xué)物質(zhì)和生物危害成分，因此其分類需要根據(jù)污水的化學(xué)特性、危害級別和處理要求來進(jìn)行。下面是一些常見的實(shí)驗(yàn)室污水分類方式：

1. 有機(jī)溶劑廢水

包含有機(jī)溶劑的廢水，這些溶劑可能是用于實(shí)驗(yàn)過程中的萃取、溶解或其他化學(xué)反應(yīng)。處理這類廢水時通常需要分離和回收有機(jī)溶劑，或者通過專業(yè)的化學(xué)處理設(shè)施進(jìn)行安全處置。

2. 酸堿廢水

實(shí)驗(yàn)室中常用各種酸和堿處理樣品，因此產(chǎn)生的廢水pH值可能極高或極低。這類廢水需要通過中和反應(yīng)調(diào)節(jié)pH值到接近中性，以便安全排放或進(jìn)一步處理。

3. 重金屬廢水

含有重金屬離子的廢水，如銅、鉛、汞、鎘等，這些來自于化學(xué)分析或某些化學(xué)反應(yīng)過程。這類廢水需要通過沉淀、絮凝或膜過濾技術(shù)來去除重金屬。

4. 生物廢水

在生物或醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的廢水，可能含有病原體、細(xì)胞培養(yǎng)物或其他生物材料。處理這類廢水通常需要消毒或生物處理技術(shù)以確保其無害化。

5. 放射性廢水

在包含放射性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢水。這種廢水必須按照嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，通常涉及特殊的收集、儲存和處置程序。

6. 實(shí)驗(yàn)室一般廢水

這包括不含有害化學(xué)物質(zhì)和生物危害的普通廢水，例如清洗實(shí)驗(yàn)器材后的廢水。盡管相對無害，但仍推薦進(jìn)行基本的處理和過濾后再排放。

處理原則

對于所有類型的實(shí)驗(yàn)室廢水，最好的處理原則是在源頭進(jìn)行管理和預(yù)處理。例如，可以在生成點(diǎn)設(shè)立小型中和系統(tǒng)或初步過濾設(shè)施，以減少處理壓力并提高最終處理效率。此外，還應(yīng)制定嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室廢水管理規(guī)程，培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室人員正確處理各類廢水。

通過這樣的分類和管理，實(shí)驗(yàn)室可以顯著減少對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，同時符合法律法規(guī)的要求，保證實(shí)驗(yàn)室工作的安全和環(huán)境的可持續(xù)性。



 

二. 物理處理方法

1.沉淀和絮凝

沉淀和絮凝是廢水處理中兩種常用且有效的物理和化學(xué)過程，主要用于去除廢水中的懸浮固體、重金屬、某些溶解物和磷等污染物。這些方法可以顯著提高廢水的清潔度，使其達(dá)到再利用或排放標(biāo)準(zhǔn)。以下是沉淀和絮凝的基本原理、應(yīng)用以及操作要點(diǎn)。

1.1.沉淀

沉淀是一種通過重力作用將廢水中的懸浮顆粒分離出來的過程。顆粒在重力作用下沉到容器底部，形成沉淀層，而清水留在上層。

類型：

重力沉淀：最基本的沉淀形式，依靠顆粒自身重力。

化學(xué)沉淀：通過添加化學(xué)試劑（如石灰、氫氧化鋁、硫酸鐵等）使溶解的污染物轉(zhuǎn)化為不溶性的固體顆粒。

應(yīng)用：

常用于處理含有重金屬、磷及其他無機(jī)物的廢水。

在水處理中常用來軟化水和去除重金屬。

1.2.絮凝

絮凝是指在廢水中添加絮凝劑（通常是聚合物），使得細(xì)小且難以沉降的顆粒聚集成較大的團(tuán)塊（絮體），從而更容易通過沉淀或過濾來去除。

類型：

無機(jī)絮凝劑：如硫酸鋁、氯化鐵等，效果快速但可能增加水中的溶解鹽分。

有機(jī)絮凝劑：聚丙烯酰胺等，效率高，可形成更大的絮體，但成本較高。

生物絮凝劑：使用微生物產(chǎn)生的聚合物來促進(jìn)絮凝。

應(yīng)用：

廣泛應(yīng)用于城市污水處理、工業(yè)廢水處理，尤其是紡織、造紙、食品加工等行業(yè)。

也用于飲用水處理，特別是在水源含有大量懸浮物時。

1.3.操作要點(diǎn)

pH調(diào)節(jié)：某些沉淀和絮凝反應(yīng)需要在特定pH條件下進(jìn)行，如磷的化學(xué)沉淀通常需要在偏堿性環(huán)境下進(jìn)行。

絮凝劑的投加量：必須精確控制絮凝劑的投加量，過量可能導(dǎo)致處理效果下降或增加處理成本。

攪拌：適當(dāng)?shù)目焖贁嚢栌兄谛跄齽┑姆稚⒑托躞w的形成，隨后的緩慢攪拌有助于絮體的成長和沉降。

溫度影響：溫度可以顯著影響絮凝和沉淀的效率，通常較高的溫度有利于絮凝劑的活性。

沉淀和絮凝是廢水處理中基本且經(jīng)濟(jì)有效的步驟，通過合適的設(shè)計(jì)和操作，它們可以極大地提高廢水處理效率，減少環(huán)境污染。在實(shí)施這些過程時，理解每種方法的化學(xué)原理和操作條件是關(guān)鍵。
 

2.過濾

過濾是廢水處理中常用的一種物理方法，主要用于移除懸浮固體、部分溶解物質(zhì)、微生物以及其他顆粒物。這種方法在提高廢水質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境和人類健康方面起著至關(guān)重要的作用。廢水過濾技術(shù)種類繁多，每種技術(shù)適用于不同類型的污染物和處理需求。

常見的過濾技術(shù)

沙濾法

描述：通過一層或多層砂層過濾廢水，以去除懸浮顆粒和部分微生物。

應(yīng)用：常用于市政污水處理和一些工業(yè)廢水的初級處理，以及游泳池水處理。

多介質(zhì)過濾

描述：使用兩種以上的過濾介質(zhì)（通常包括砂、礫石、炭或合成材料）層，不同粒徑的介質(zhì)層可以更有效地捕捉各種大小的顆粒。

應(yīng)用：用于要求較高清潔度的水處理，如飲用水凈化或某些工業(yè)用水的預(yù)處理。

活性炭過濾

描述：利用活性炭的吸附性能去除水中的有機(jī)污染物、氯、味道、色度以及部分重金屬。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于飲用水處理和工業(yè)廢水處理，特別是在去除微量有毒物質(zhì)和改善水的感官質(zhì)量方面。

微濾、超濾和納濾

描述：這些都是膜過濾技術(shù)，根據(jù)膜的孔徑大小區(qū)分，微濾能攔截較大的懸浮顆粒和細(xì)菌，超濾能進(jìn)一步攔截病毒和大分子有機(jī)物，納濾則能攔截一部分溶解的離子。

應(yīng)用：用于需要高水平凈化的場合，如制藥、食品加工、海水淡化和廢水回用。

反滲透

描述：利用半透膜在高壓作用下，逆向滲透原理去除水中的幾乎所有溶解鹽分和微生物。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于海水淡化、高純水制備和有嚴(yán)格放排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水處理。

操作和維護(hù)要點(diǎn)

預(yù)處理：為防止過濾設(shè)備堵塞，通常需要對廢水進(jìn)行預(yù)處理，如去除大顆粒雜質(zhì)和調(diào)整pH。

清洗和再生：過濾系統(tǒng)需要定期反洗或使用化學(xué)方法清洗，以恢復(fù)過濾介質(zhì)的性能。

替換周期：某些過濾介質(zhì)（如活性炭）需要定期更換，以保持其高效的處理能力。

監(jiān)控：持續(xù)監(jiān)控過濾前后的水質(zhì)以及過濾系統(tǒng)的壓差，可以有效評估過濾效果和設(shè)備狀態(tài)。

總之，過濾技術(shù)在廢水處理中扮演著重要的角色，不僅可以有效去除各種物理和化學(xué)污染物，還能改善水質(zhì)，適用于從簡單的物理顆粒去除到復(fù)雜的溶解物質(zhì)去除等多種需求。通過正確選擇和管理過濾系統(tǒng)，可以大幅提升廢水處理的效率和效果。


 

三. 化學(xué)處理方法

1.中和反應(yīng)：

對于酸性或堿性廢水，通過加入反作用的堿或酸來調(diào)整pH值。

在廢水處理中，中和反應(yīng)是一種常見的化學(xué)處理方法，用于調(diào)整廢水的pH值，使其達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)或適合后續(xù)處理步驟的要求。中和過程不僅對保護(hù)水體生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要，也有助于防止管道和設(shè)備的腐蝕。

1.1.基本原理

中和反應(yīng)基于酸堿反應(yīng)的原理，即酸與堿反應(yīng)生成水和鹽。此過程涉及添加反作用的化學(xué)物質(zhì)（堿性物質(zhì)中和酸性廢水或酸性物質(zhì)中和堿性廢水），以調(diào)節(jié)pH至中性范圍（通常為pH 6-8）。

1.2.常用的中和劑

中和酸性廢水：

氫氧化鈉（NaOH，即燒堿）：高效且常用，但需謹(jǐn)慎操作因其具有很強(qiáng)的腐蝕性。

氫氧化鈣（Ca(OH)?，即石灰水或石灰漿）：成本較低，適用于大規(guī)模處理，但沉淀可能導(dǎo)致堵塞問題。

碳酸鈉（Na?CO?，即蘇打灰）：反應(yīng)溫和，但調(diào)節(jié)效果較慢。

中和堿性廢水：

硫酸（H?SO?）：反應(yīng)迅速，但具有較強(qiáng)的腐蝕性，需小心使用。

鹽酸（HCl）：常用且反應(yīng)速度快，但揮發(fā)性較強(qiáng)，可能產(chǎn)生腐蝕性蒸氣。

磷酸（H?PO?）：常用于需要額外磷源的生物處理系統(tǒng)。

1.3.設(shè)計(jì)和操作注意事項(xiàng)

自動控制系統(tǒng)：為確保連續(xù)且穩(wěn)定的pH控制，通常采用自動控制和計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行中和劑的投加。

混合充分：確保廢水與中和劑充分混合，通常需要安裝攪拌器或使用靜態(tài)混合器。

溫度控制：某些中和反應(yīng)會放熱或吸熱，可能需要溫度控制措施以避免影響處理效果或安全。

副產(chǎn)物處理：中和反應(yīng)可能生成沉淀（如使用氫氧化鈣中和酸性廢水時生成的氫氧化鈣沉淀），需要適當(dāng)?shù)墓腆w廢物處理措施。

1.4.環(huán)境與安全考慮

安全存儲和搬運(yùn)：中和劑（特別是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿）需安全儲存，并采取適當(dāng)?shù)陌徇\(yùn)措施以避免事故。

監(jiān)測和排放：持續(xù)監(jiān)測處理后廢水的pH值，確保其在法規(guī)允許的排放范圍內(nèi)。

環(huán)保法規(guī)遵守：遵守相關(guān)的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，合理處理所有副產(chǎn)物和廢物。

中和反應(yīng)是廢水處理的一個基本且關(guān)鍵步驟，適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和管理不僅能有效調(diào)整廢水的pH值，還能預(yù)防環(huán)境和設(shè)備的潛在損害。
 

2.氧化還原：

廢水化學(xué)處理中的氧化還原反應(yīng)是一種有效的方法，用于降解、轉(zhuǎn)化或去除廢水中的有機(jī)污染物、無機(jī)污染物和有害物質(zhì)。通過氧化還原反應(yīng)，可以將廢水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害或更易于處理的形式，從而實(shí)現(xiàn)廢水的凈化和符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

氧化還原反應(yīng)的基本原理

氧化還原反應(yīng)涉及電子從還原劑（電子供體）轉(zhuǎn)移至氧化劑（電子受體）。在廢水處理中，這意味著某些污染物被氧化（失去電子）或被還原（獲得電子），從而改變其化學(xué)性質(zhì)。氧化過程通常用于破壞有機(jī)物質(zhì)，而還原過程則常用于處理某些無機(jī)污染物，如重金屬離子。

常用的氧化劑

1. 臭氧 (O?)：

強(qiáng)氧化性，能高效地破壞廢水中的有機(jī)物和某些無機(jī)物。

常用于去除顏色、味道和剩余生物污染物。

2. 高錳酸鉀 (KMnO?)：

強(qiáng)氧化劑，用于氧化有機(jī)物質(zhì)和硫化物。

也用于廢水的色度去除。

3. 過氧化氫 (H?O?)：

與紫外光結(jié)合使用時（高級氧化過程），可以高效破壞難降解的有機(jī)污染物。

用于消毒和氧化有機(jī)污染物。

4. 氯和次氯酸鹽：

強(qiáng)氧化性，用于消毒和氧化。

在處理過程中可能生成有害的副產(chǎn)物，如三鹵甲烷。

常用的還原劑

1. 亞硫酸鹽：

   - 用于重金屬的沉淀和去除，如將六價鉻轉(zhuǎn)化為三價鉻。

2. 鐵粉或鐵鹽：

   - 通過還原反應(yīng)處理某些金屬和無機(jī)污染物。

3. 硫化氫和其他硫化合物：

   - 用于重金屬離子的還原和沉淀。

應(yīng)用案例與技術(shù)

1. 高級氧化過程 (AOPs)：

   - 利用臭氧、紫外光、過氧化氫等氧化劑結(jié)合使用，形成自由基，有效破壞難降解有機(jī)污染物。

   - 適用于工業(yè)廢水中有毒、難處理的有機(jī)化合物。

2. 電化學(xué)氧化：

   - 利用電流直接氧化廢水中的污染物。

   - 對處理含鹽廢水或重金屬廢水尤其有效。

設(shè)計(jì)與操作注意事項(xiàng)

- 控制反應(yīng)條件：pH、溫度和反應(yīng)時間對氧化還原反應(yīng)的效率和選擇性有重要影響。

- 副產(chǎn)品管理：特別是使用氯和其他強(qiáng)氧化劑時，注意可能生成的有害副產(chǎn)品。

- 成本效益：雖然氧化還原技術(shù)在處理某些污染物方面非常有效，但操作成本可能較高，需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

- 安全措施：處理強(qiáng)氧化劑和還原劑需要適當(dāng)?shù)陌踩胧乐够瘜W(xué)事故。

氧化還原反應(yīng)在廢水處理中的應(yīng)用提供了一個強(qiáng)大的工具，用于去除、轉(zhuǎn)化和降解各種污染物，從而達(dá)到凈化廢水和保護(hù)環(huán)境的目的。

3.化學(xué)沉淀：

化學(xué)沉淀是一種廣泛使用的廢水處理技術(shù)，主要用于移除廢水中的懸浮固體、重金屬、磷及某些溶解性污染物。該方法涉及向廢水中加入化學(xué)試劑，使溶解的污染物轉(zhuǎn)化為不溶性固體顆粒，這些顆粒因較大的質(zhì)量在重力作用下沉降，隨后可以通過沉淀和過濾等方法從水中分離出來。

基本原理

化學(xué)沉淀通過添加化學(xué)試劑（沉淀劑）到廢水中實(shí)現(xiàn)，這些試劑與溶解的污染物反應(yīng)生成不溶性的固體沉淀。例如，重金屬可以與硫化物或氫氧化物反應(yīng)生成不溶性的金屬硫化物或金屬氫氧化物沉淀。

常用的化學(xué)沉淀劑

1. 氫氧化鈣（Ca(OH)?，即石灰）:

用于中和酸性廢水，同時沉淀重金屬和磷。

2. 硫酸鋁（Al?(SO?)?）和氯化鐵（FeCl?）:

用于沉淀磷和懸浮固體，通過形成不溶性的鋁或鐵的磷酸鹽。

3. 硫酸鈉（Na?SO?）:

在某些工藝中用作沉淀劑，尤其是在處理含重金屬的廢水。

4. 碳酸鈉（Na?CO?，洗蘇打）:

用于沉淀水中的鈣（軟化水）和重金屬。

應(yīng)用實(shí)例

- 重金屬去除:

  - 例如，使用石灰或碳酸鈉可以將含水的重金屬如鉛、鎘轉(zhuǎn)化為其不溶性的碳酸鹽或氫氧化物，從而沉淀下來。

- 磷去除:

  - 在市政和工業(yè)廢水處理中，通過添加硫酸鋁或氯化鐵，磷可以被有效地沉淀并去除。

- 水硬度處理:

  - 通過向硬水中添加碳酸鈉，可以沉淀出鈣和鎂，從而軟化水。

操作要點(diǎn)

- 劑量控制:

  - 確保沉淀劑的添加量適當(dāng)，過量可能導(dǎo)致處理成本增加且處理效果并不會顯著提高，而劑量不足則不能完全沉淀目標(biāo)污染物。

- pH調(diào)節(jié):

  - 許多沉淀反應(yīng)對pH值極為敏感，適當(dāng)調(diào)節(jié)pH可以最大化沉淀效果。

- 混合和攪拌:

  - 為了確保化學(xué)劑均勻分布并與污染物充分反應(yīng)，需要適當(dāng)?shù)幕旌虾蛿嚢琛?/span>

- 沉降和分離:

  - 沉淀后需要足夠的時間和空間讓固體顆粒沉降，之后通過過濾、離心或者其他分離技術(shù)收集沉淀物。

環(huán)境與安全考慮

- 處理和處置沉淀物:

  - 產(chǎn)生的沉淀物可能需要進(jìn)一步處理或作為固體廢物安全處置，特別是含有毒重金屬的沉淀物。

- 化學(xué)品存儲和處理:

  - 安全存儲和操縱化學(xué)試劑，防止化學(xué)事故和環(huán)境污染。

化學(xué)沉淀是廢水處理中一個非常有效的步驟，能夠針對性地移除廢水中的特定污染物。通過精確控制操作條件，可以大幅提升廢水處理效率并滿足環(huán)保要求。


 

四. 生物處理方法

1.活性污泥：

生物降解有機(jī)物，此過程中微生物利用有機(jī)物為食物，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

活性污泥法是廢水生物處理中非常常見且有效的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于市政和工業(yè)廢水的處理。這種方法利用微生物的生物降解能力來處理廢水中的有機(jī)物質(zhì)、氮和磷等污染物，是一種生物化學(xué)過程。

基本原理

活性污泥法基于微生物群落的作用，這些微生物在廢水處理系統(tǒng)中生長繁殖，消耗廢水中的有機(jī)污染物作為能量和營養(yǎng)來源。處理過程主要在一個被稱為生物反應(yīng)器的池中進(jìn)行，其中含有大量的微生物生物量，即“活性污泥”。

處理流程

1. 預(yù)處理：

   - 廢水首先經(jīng)過篩選和沉淀，去除大顆粒物質(zhì)和懸浮固體。

2. 主處理（生物處理）：

   - 曝氣：廢水進(jìn)入曝氣池，通過曝氣提供足夠的氧氣，支持好氧微生物的代謝活動。這些微生物利用溶解的有機(jī)物作為食物源，并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和能量。

   - 污泥回流：為維持反應(yīng)器中的微生物濃度，部分從沉淀池中分離出的活性污泥會被重新引入到曝氣池中。

3. 沉淀和分離：

   - 經(jīng)過生物處理的廢水進(jìn)入二沉池（沉淀池），重的污泥沉底，上清液則流出池外。

4. 污泥處理：

   - 沉淀下來的污泥需要進(jìn)一步處理，常見的處理方法包括消化（厭氧或好氧）、脫水和焚燒。

關(guān)鍵參數(shù)

- 污泥齡：污泥在系統(tǒng)中的平均停留時間，影響微生物群落的穩(wěn)定性和處理效率。

- 曝氣量：足夠的氧氣是維持好氧微生物活動的必要條件。

- pH和溫度：影響微生物活性和生物降解過程的關(guān)鍵環(huán)境因素。

操作和維護(hù)

- 監(jiān)控：定期檢測進(jìn)出水的生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）、總懸浮固體（TSS）等指標(biāo)，以評估處理效果。

- 污泥回流率調(diào)整：根據(jù)處理需求調(diào)整污泥回流率，以保持系統(tǒng)的微生物活性和處理能力。

- 曝氣系統(tǒng)維護(hù)：保證曝氣設(shè)備如風(fēng)機(jī)和曝氣管正常工作，確保充足的氧氣供應(yīng)。

應(yīng)用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

優(yōu)勢：

- 能夠有效去除廢水中的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)。

- 靈活性高，適用于不同規(guī)模和類型的廢水處理。

挑戰(zhàn)：

- 運(yùn)營成本相對較高，尤其是曝氣過程的能耗。

- 需要專業(yè)的操作和維護(hù)，以保持系統(tǒng)平衡和高效運(yùn)行。

活性污泥法因其高效的有機(jī)物處理能力和較好的適應(yīng)性，成為廢水處理中的核心技術(shù)之一。通過精細(xì)的過程控制和系統(tǒng)維護(hù)，可以顯著提高廢水處理效率，減少環(huán)境污染。

2.生物膜系統(tǒng)：

廢水生物處理中的生物膜系統(tǒng)是一種高效的污水處理技術(shù)，主要通過生物膜的形式來去除水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物。生物膜是由微生物在固定或流動的介質(zhì)表面自然形成的一層生物活性層。這種技術(shù)具有處理效率高、占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。以下是一些常見的生物膜系統(tǒng)：

1. 生物濾池（Biofilters）：這種系統(tǒng)中，廢水通過固定填料層流動，填料表面生長著微生物膜。水流經(jīng)過填料時，污染物被生物膜吸附、轉(zhuǎn)化和分解。常用的填料材料包括砂石、塑料填料等。

2. 生物轉(zhuǎn)盤（Rotating Biological Contactors, RBC）：在這一系統(tǒng)中，一系列盤形填料附著在可旋轉(zhuǎn)的軸上，部分浸沒在廢水中。當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，生物膜在水和空氣中交替暴露，促進(jìn)氧氣的傳遞和污染物的去除。

3. 移動床生物反應(yīng)器（Moving Bed Biofilm Reactor, MBBR）：這種技術(shù)使用懸浮在廢水中的塑料載體，載體表面生長著微生物膜。通過曝氣或攪拌保持載體在水中的運(yùn)動，提高氧氣傳遞和污染物的去除效率。

4. 膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor, MBR）：MBR是生物膜系統(tǒng)和膜分離技術(shù)的結(jié)合。在這一系統(tǒng)中，生物反應(yīng)器內(nèi)的微生物處理廢水中的污染物，同時，膜分離單元攔截固體和微生物，保證出水的高質(zhì)量。

5. 流化床生物反應(yīng)器（Fluidized Bed Bioreactor, FBBR）：這種反應(yīng)器中，微生物膜形成在小的顆粒介質(zhì)上，這些介質(zhì)在反應(yīng)器中由于水流的上升作用而保持流化狀態(tài)。這樣可以提高水和微生物的接觸效率，加速污染物的去除。

每種系統(tǒng)都有其特定的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合的生物膜系統(tǒng)需考慮實(shí)際處理需求、設(shè)施成本、運(yùn)行維護(hù)等多種因素。這些系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城市污水處理、工業(yè)廢水處理和農(nóng)業(yè)廢水處理等領(lǐng)域。

五. 高級處理技術(shù)

膜技術(shù)：

膜技術(shù)在廢水高級處理中發(fā)揮著重要作用,主要包括以下幾個方面:

1. 微濾膜(MF)和超濾膜(UF):可以去除懸浮物、膠體、細(xì)菌等大分子物質(zhì),提高出水水質(zhì)。

2. 納濾膜(NF)和反滲透膜(RO):可以去除溶解性有機(jī)物、重金屬、營養(yǎng)鹽等,使水質(zhì)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。

3. 膜生物反應(yīng)器(MBR):將生化處理和膜分離集成,可有效脫除污染物,出水水質(zhì)好。

4. 正滲透膜(FO)和膜蒸餾(MD):可用于海水或高鹽廢水的脫鹽處理。

5. 膜耦合系統(tǒng):可與其他如臭氧、活性炭等工藝耦合,形成組合工藝,提高處理效果。

膜技術(shù)具有占地面積小、處理效率高、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn),在廢水回用、飲用水生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛。同時也要注意膜的耐久性、運(yùn)行成本等問題。總之,膜技術(shù)是廢水高級處理的重要選擇之一。

紫外線消毒：

對處理后的廢水進(jìn)行消毒，特別是那些可能含有病原體的生物相關(guān)廢水。

紫外線消毒是一種廢水生物處理的常用方法,主要有以下優(yōu)點(diǎn):

1. 無化學(xué)添加劑,不會產(chǎn)生化學(xué)殘留和二次污染。

2. 消毒效果好,對細(xì)菌、病毒、藻類等有較強(qiáng)殺滅作用。

3. 反應(yīng)時間短,一般為幾秒到幾分鐘,處理效率高。

4. 操作簡單、自動化程度高,易于維護(hù)和控制。

5. 系統(tǒng)占地面積小,設(shè)備投資和運(yùn)行成本相對較低。
 

在廢水生物處理中,紫外線消毒通常應(yīng)用于二級或三級處理的終端,以確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

具體應(yīng)用時需要注意以下幾點(diǎn):

1. 預(yù)處理要充分,避免懸浮物、濁度等對紫外線穿透的影響。

2. 根據(jù)處理對象及水質(zhì)特點(diǎn),選擇合適的紫外線波長和強(qiáng)度。

3. 合理設(shè)計(jì)紫外線消毒池的結(jié)構(gòu)和流程,提高接觸時間和殺菌效果。

4. 做好運(yùn)行監(jiān)測和維護(hù)保養(yǎng),確保設(shè)備穩(wěn)定高效運(yùn)行。

5. 結(jié)合其他消毒方法,如臭氧、次氯酸鈉等,形成組合工藝。

總之,紫外線消毒是一種安全環(huán)保、能耗低的廢水生物處理技術(shù),在廢水回用和排放控制中應(yīng)用廣泛。



 

六. 廢物和副產(chǎn)品的處理

污泥處理：

活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥需進(jìn)一步處理，可能包括消化、干燥和最終的處置。

廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥處理是一個重要環(huán)節(jié),主要包括以下幾個方面:

1.污泥濃縮

采用重力濃縮、溶氣浮選等方式,去除污泥中的游離水,增加濃度。

2.污泥脫水

使用壓濾機(jī)、離心機(jī)等機(jī)械脫水設(shè)備,進(jìn)一步去除污泥中的水分。

添加絮凝劑、高分子聚電解質(zhì)等助理劑可提高脫水效果。

3.污泥干化

采用帶式干燥機(jī)、真空干燥機(jī)等熱干燥工藝,將污泥含水率降至10%以下。

可利用廢熱、太陽能等清潔能源進(jìn)行干燥,降低能耗。

4.污泥焚燒

高溫焚燒可大幅減量污泥體積,并消毒殺菌。

焚燒殘?jiān)话憧勺鳛榻ㄖ牧系荣Y源利用。

5.污泥厭氧消化

厭氧消化可分解有機(jī)污泥、產(chǎn)生生物沼氣作為能源。

消化后污泥減量、穩(wěn)定性和可處置性得到改善。

6.其他處理

如化學(xué)stabilization、熱解、化學(xué)氧化等方法,以達(dá)到減量化、無害化、資源化目標(biāo)。

綜合利用上述技術(shù),可以有效實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源化,最大限度地減輕污泥處理的環(huán)境負(fù)荷。

 

危險廢物處理：

某些化學(xué)廢水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品可能需要按照危險廢物進(jìn)行處理和處置。

在廢水處理和危險廢物處理過程中,需要特別注意以下幾個方面:

1. 廢水處理中的危險廢物管理:

   - 廢水中可能含有重金屬、有機(jī)毒物等危險成分,在處理過程中要做好防護(hù)。

   - 產(chǎn)生的濃縮污泥也屬于危險廢物,需要采取相應(yīng)的安全處理措施。

   - 建立臺賬,記錄各類危險廢物的產(chǎn)生、暫存、處理等全過程信息。

2. 實(shí)驗(yàn)室廢物的收集與處理:

   - 實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的化學(xué)試劑、殘?jiān)葘儆谖ｋU廢物,需要分類收集、暫存。

   - 采取中和、氧化、焚燒等適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法進(jìn)行無害化處理。

   - 處理過程中做好安全防護(hù),避免污染環(huán)境和傷害作業(yè)人員。

3. 污水處理廠的危險廢物管理:

   - 污水處理過程中可能產(chǎn)生含重金屬、有機(jī)毒物的濃縮污泥,屬于危險廢物。

   - 污水廠應(yīng)建立專門的危險廢物暫存設(shè)施,并委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行安全處理。

   - 加強(qiáng)對危險廢物的全過程監(jiān)控和管理,確保環(huán)境安全。

4. 其他建議:

   - 制定完善的危險廢物管理制度和應(yīng)急預(yù)案。

   - 加強(qiáng)作業(yè)人員的安全培訓(xùn)和防護(hù)措施。

   - 定期監(jiān)測和檢查,確保各項(xiàng)管理措施落實(shí)到位。

總之,在廢水處理和危險廢物處理中,安全是首要前提,需要有針對性的管理措施。

七. 監(jiān)控和維護(hù)

定期監(jiān)測：監(jiān)測廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行，包括入口和出口水質(zhì)的定期測試，確保處理效果符合法規(guī)要求。

系統(tǒng)維護(hù)：定期檢查和維護(hù)設(shè)備，如泵、管道和處理設(shè)施，以確保持續(xù)有效運(yùn)行。

實(shí)驗(yàn)室污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體需求、處理量和污水特性來決定。合理的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)營不僅能確保遵守環(huán)境法規(guī)，還能顯著降低環(huán)境污染風(fēng)險。