蒸汽处理工业废水方法

A. 工业废水要怎么去处理

工业废水中水回用在美国应用较早。在我国，工业水的循环使用在政策层面得到了高度重视。国家鼓励回用和循环，通过五年规划和水资源规划对工业用水逐年限制。在工业废水回用领域中，具备高效除浊和除盐能力的超滤/微滤与反渗透/纳滤的集成技术，以其占地面积小、对环境污染少、自动化程度高的等优势，以其规模化生产带来的不断下降成本，以其可靠的应用技术和经验在欧美发达国家上得到了普遍应用并正逐渐在国内得以推广应用。
工业废水回用的主要领域
工业中主要的水消耗来源于如下几个领域：(l)冷却水，(2)锅炉补给水，(3)生产工艺用水和冲洗水。
上述不同用途的工业用水的消耗量和产生的废水特点如下：
用途 用水量 废水水质
冷却水 大 低污染
锅炉补给水 大 低污染
中水回用工艺用水和冲洗水 相对较小 高污染
据粗略统计，冷却水所占的工业用水比例最大，约三分之二的工业用水为冷却水，在电力行业和炼油行业中，冷却水的比例高达90%。冷却废水处理相对简单，经处理可以循环使用。锅炉补给水的废水处理流程简单，可以不断循环使用，广泛使用在制造业用以产生蒸汽。中水回用工艺生产的用水的水质要求和产生的废水的特点和工艺密切相关，相对于冷却水和锅炉补给水，该部分水量通常较小，然而，废水的污染程度则要高许多。对于化学、食品和纺织印染行业，产生废水的污染程度极高，而生产用水的水质要求较高，所以难以处理并回用做生产用水，但可以考虑用于冲洗或杂用;对于电子和半导体行业，油田开采生产用水，可经过深度处理回用于生产流程。
工业废水中水回用技术中最常用的为膜分离技术，包括超滤和微滤技术、膜生物反应器(MBR)工艺、反渗透和纳滤技术、双膜法组合技术等。

B. 工业废水处理常用的方法有哪些

(1)废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法!
(2)物理法---使呈悬浮状态的杂质回从水中分离出来。答不改变水的基本化学性质。如沉淀、过滤、反渗透、气浮、离心、蒸发等工艺均属于物理法!
(3)加某些化学药剂，利用其产生的化学反应来分离、转化、分解或回收废水中的污染物;常用的化学法有混凝、中和、吸附、氧化还原，离子交换等!
(4)利用水中微生物的新陈代谢功能，将水中的有机物分解，转化为无害物，使废水得到净化的方法称为生物法。如活性污泥、生物膜、自然生物处理等均属于生物法。

C. 工业废水的处理方法有哪些

1、物理法

主要是根据废水中所含悬浮物的比重不同利用物理作用而使之分离，可重力分离、离心分离、过滤、蒸发结晶等，其目的是去除悬浮物、胶装物质。

2、化学法

主要通过化学反应的作用，转化、分离、回收废水中的污染物质，该方法包括中和法、混凝法、化学沉淀处理法和氧化还原处理法，其目的是调整PH值，可以去除悬浮物、胶状和溶解性物质。

3、物理化学处理法

主要包括电解法、吸附法、膜分离和磁分离法，去除悬浮、胶状和溶解性物质。

4、生物处理法

主要是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的方法，常用方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污泥消化法等，可以去除胶体和溶解性物质。

工业废水的危害：

1、工业废水直接流入渠道，江河，湖泊，污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹；

2、工业废水还可能渗透到地下水，污染地下水，进而污染农作物；

3、如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡；

4、工业废水渗入土壤，造成土壤污染，影响植物和土壤中微生物的生长；

5、有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气；

6、工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害。

D. 我国国内对工业废水处理的主要方法有哪些

零排放膜集成污水再生系统的技术关键
由于污水成分复杂，胶体、生物黏专液、有机质、悬浮属物等都容易造成膜的严重污染，有效地解决膜污染问题成为能否在污水处理中采用膜技术的关键。
(1)高强度中空纤维超滤、微滤膜
应用于污水处理的新一代超滤微滤膜具有良好的抗氧化性、耐酸碱性和耐高温性能。
(2)抗污染运行工艺
针对易污染环境设计的超滤、微滤设备运行工艺能够有效地控制膜的污染，保证膜性能的稳定和可恢复性、低压运行是目前所有污水处理膜过程的共同特征。
(3)系统集成技术
适应于较天水质变化情况的膜组合工艺二级出水(工业及市政)深度处理系统的设计及运行维护技术，主要是系统的工艺优化设计，膜污染及劣化的防治措施，以及膜系统的清洗维护工艺。

E. 化工工业废水中含酚废水处理方法

从废水中回收酚的方法主要有：
溶剂萃取法溶剂萃取脱酚法是工业上常用的一种脱酚方法。溶剂萃取脱酚主要有两种，物理萃取脱酚技术及络合反应萃取脱酚技术。物理萃取脱酚技术主要选用苯、重苯、重溶剂油、乙酸乙酯、异丙醚等作为萃取溶剂，它们对苯酚均能提供比较高的平衡分配系数D值。物理萃取过程的分配系数的大小是选择物理溶剂的重要标准之一。
络合萃取剂一般是由络合剂、助溶剂及稀释剂组成的。在络合萃取过程中，助溶剂和稀释剂的作用是十分重要的。常用的助溶剂有辛醇、甲基异丁基酮、醋酸丁酯、二异丙醚、氯仿等。常用的稀释剂有脂肪烃类（正己烷、煤油等）、芳烃类（苯、甲苯、重苯等）。
稀释剂的主要作用是调节形成的混合萃取剂的粘度、密度及界面张力等参数，使液液萃取过程便于实施。一些络合萃取过程中，若络合剂或助溶剂的萃水问题成为络合萃取法使用的主要障碍时，加入的稀释剂可以起到降低萃取水量的作用。当然，稀释剂的加入是以降低萃取体系的分配系数为代价的。总之，选择适当的络合剂、助溶剂和稀释剂，优化络合萃取剂的各组分的配比是络合萃取法得以实施的重要环节。络合萃取脱酚技术对一元酚可以提供很高的平衡分配系数。例如，磷酸三丁酯对苯酚的D值高达460。更有特点的是，对于二元酚、三元酚等，络合萃取剂也可以提供较高的平衡分配系数。
CF系列离心萃取器处理含酚废水与其他萃取设备相比具有停留时间短、存留液量少、萃取效率高、破乳能力强、开停车方便、适用物料处理体系范围广等优点。
蒸汽脱酚法采用较早的脱酚方法，操作简单，适用于处理含挥发酚为主的废水。此法的实质在于酚与水蒸汽形成的共沸的混合物，水中的酚转入蒸汽中而使废水得到净化，再用碱液洗涤含酚蒸汽以回收酚。脱酚率约80% 左右。美国有的工厂用此法处理来自焦油提取、对异丙基苯-酚生产等废水,曾获得97%的脱酚效率。此法不用有机溶剂，回收酚的质量好，处理水量较大，操作较简单；但只能回收挥发酚，蒸汽用量大，脱酚塔塔体庞大，废水中剩余酚浓度较高，处理成本高。
吸附法应用较多的是活性炭吸附。美国、英国用此法从水质较单纯的化工厂、农药厂废水中回收酚。英国菲逊·比斯特农业化学公司的废水经活性炭吸附处理，酚含量由800毫克/升降为8毫克/升，脱酚效率达99%。用活性炭滤器作为炼油厂废水高度净化设备，已在中国湖南长岭炼油厂、北京东方红炼油厂使用。捷克斯洛伐克相当普遍地用廉价的吸附剂炉渣处理焦化厂含酚废水，除酚效率可达75%。美国用大孔吸附树脂从含酚废水中回收酚获得成功。
离子交换法用离子交换剂脱酚，以弱碱性阴离子交换树脂吸附和再生回收酚的效果为最好。德意志联邦共和国早在50年代就用弱碱型阴离子交换树脂从煤气厂、焦化厂等废水中回收大量的酚。中国在医药工业中已广泛应用磺化煤滤器脱酚，上海第六制药厂的磺化煤吸附脱酚效率可达98%以上。
化学沉淀法投加化学药剂使废水中的酚生成沉淀物而分离回收，如树脂厂中的高浓度含酚和甲醛的废水经进一步蒸发浓缩后使酚与甲醛缩合成酚醛树脂；用氧化钙使泥煤煤气站废水中的酚、脂肪酸转变为钙盐再进一步回收。
生物法浓度较低没有回收价值的含酚废水，或经回收处理后每升含酚数十至数百毫克的废水需进行净化处理，然后排放或回用。常用的净化处理方法有：①活性污泥法：处理效果好，费用较低。随活性污泥生物学研究的进展，活性污泥培育技术的提高，特别是高效破酚菌种的驯化和应用，以及新型高效能装置的出现，使此法成为处理各种含酚废水的主要方法。除酚效率可达到95～99%。②生物滤池法:对负荷变动的适应性强,操作管理简单近年来出现了塑料滤料滤池、塔式生物滤池、生物转盘等，克服了普通滤池占地面积大、处理效率低的缺点，已应用于焦化厂、煤气厂、化学纤维厂的含酚废水处理。③氧化塘法：利用自然生物作用进行净化。美国使用较多，用于处理炼油厂、焦化厂等的含酚废水。此法处理费用低，但占地面积大，如具备土地条件，可考虑采用。
除上述方法外，还可采用化学氧化法、催化氧化法、光化学氧化法、电化学氧化、燃烧等方法处理含酚废水。经过二次处理后的废水，酚等有害物含量大大降低，可用于农业灌溉或熄焦、水力除灰等。

F. 废水蒸发处理工艺叫什么

废水处理工艺的选择取决于要除去的污染物的类型,如对排放废水中的氯化物浓度/有机版物权浓度高，生化法运行不经济，则物理蒸发成为常有效的浓缩，是采用电厂蒸汽加热废水，使废水气化，再冷凝废水蒸气，从而获得可再利用的蒸馏液和废水浓缩液。

G. 工业废水去除氨氮的方法

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。
故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1． 折点氯化法去除氨氮
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下：
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
2． 选择性离子交换化去除氨氮
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对NH4+有很强的选择性。
O．Lahav等用沸石作为离子交换材料，将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段，沸石柱作为典型的离子交换柱；而在生物再生阶段，附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明，该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性，能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。
沸石离子交换与pH的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。
3． 空气吹脱法与汽提法去除氨氮
空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮，去除率可达60%～95%，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液，也可根据市场需求，用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品，未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷的冬季使用。
用该法处理氨氮时，需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低，现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成大气污染。
汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样是一个传质过程，即在高pH值时，使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率，用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水，操作条件与吹脱法类似，对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢，使操作无法正常进行。
吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收：用硫酸吸收作为肥料使用；冷凝为1%的氨溶液。
4． 生物法去除氨氮
生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种，但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。
硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下：
亚硝化： 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的适宜pH值为8.0～8.4，最佳温度为35℃，温度对硝化菌的影响很大，温度下降10℃，硝化速度下降一半；DO浓度：2～3mg/L；BOD5负荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥龄在3～5天以上。
在缺氧条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物（碳源）。以甲醇为碳源为例，其反应式为：
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的适宜pH值为6.5～8.0；最佳温度为30℃，当温度低于10℃时，反硝化速度明显下降，而当温度低至3℃时，反硝化作用将停止；DO浓度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%～95%，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大，低温时效率低。
常见的生物脱氮流程可以分为3类：
⑴多级污泥系统
多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果，其缺点是流程长，构筑物多，基建费用高，需要外加碳源，运行费用高，出水中残留一定量甲醇；
⑵单级污泥系统
单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程，通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比，该工艺特点：流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节省；将脱氮池设置在去碳源，降低运行费用；好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。此外，后置式反硝化系统，因为混合液缺乏有机物，一般还需要人工投加碳源，但脱氮的效果高于前置式，理论上可接近100%的脱氮效果。交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成，通过改换进水和出水的方向，两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是A/O系统，但利用交替工作的方式，避免了混合液的回流，其脱氮效果优于一般A/O流程。其缺点是运行管理费用较高，必须配置计算机控制自动操作系统；
⑶生物膜系统
将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器，即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流，但不需污泥回流，在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。
由于常规生物处理高浓度氨氮废水还存在以下：
为了能使微生物正常生长，必须增加回流比来稀释原废水；
硝化过程不仅需要大量氧气，而且反硝化需要大量的碳源，一般认为COD/TKN至少为9。
5． 化学沉淀法去除氨氮
化学沉淀法是根据废水中污染物的性质，必要时投加某种化工原料，在一定的工艺条件下（温度、催化剂、pH值、压力、搅拌条件、反应时间、配料比例等等）进行化学反应，使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物，或者生成不溶于水的气体产物，从而使废水净化，或者达到一定的去除率。
化学沉淀法处理NH3-N是始于20世纪60年代，在90年代兴起的一种新的处理方法，其主要原理就是NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中生成沉淀。
在氨氮废水中投加化学沉淀剂Mg(OH)2、H3PO4与NH4+反应生成MgNH4PO4•6H2O（鸟粪石）沉淀，该沉淀物经造粒等过程后，可开发作为复合肥使用。整个反应的pH值的适宜范围为9～11。pH值＜9时，溶液中PO43－浓度很低，不利于MgNH4PO4•6H2O沉淀生成，而主要生成Mg(H2PO4)2；如果pH值>11，此反应将在强碱性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更难溶于水的Mg3(PO4)2的沉淀。同时，溶液中的NH4+将挥发成游离氨，不利于废水中氨氮的去除。利用化学沉淀法，可使废水中氨氮作为肥料得以回收。

H. 工业废水的处理方法有哪些

1)废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法!
(2)物理法---使呈悬浮状态的杂质从水中分离出来。不改变水的基本化学性质。如沉淀、过滤、反渗透、气浮、离心、蒸发等工艺均属于物理法!
(3)加某些化学药剂，利用其产生的化学反应来分离、转化、分解或回收废水中的污染物;常用的化学法有混凝、中和、吸附、氧化还原，离子交换等!
(4)利用水中微生物的新陈代谢功能，将水中的有机物分解，转化为无害物，使废水得到净化的方法称为生物法。如活性污泥、生物膜、自然生物处理等均属于生物法。

I. 现代污水处理有哪些常见的方法

1、物理处理法
物理处理法是通过物理作用， 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠）， 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
（1） 过滤法：利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物， 常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。
1） 格栅与筛网。 在排水工程中， 废水通过下水道流人水处理厂， 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条（格栅）、 穿孔板或过滤网（筛网）， 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
这一步属废水的预处理， 其目的在于回收有用物质；初步漫清废水以利于以后的处理， 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷；保护抽水机械， 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物， 如纤维、纸浆、藻类等，通常用金属丝、化纤编织而成，或用穿孔钢板，孔径一般小于5mm，最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构，既要能截留污物，又便于卸料及清理筛面 。
2）粒状介质过滤（又称彤、滤、 惊料过滤）。 废水通过粒状滤料（如石英砂）床层时，其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时，位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料空隙越来越小，逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜， 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小 “沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积， 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。
(2）沉淀法。沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理， 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。 根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性（即彼此帖结聚团的能力）可分为四种：
1） 分离沉降（或自由沉降）。在沉淀过程中，颗粒之间互不聚合，单独进行沉降。 颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形状、 尺寸、 质量均不改变，下降速度也不改变。
2）混凝沉淀（或称作絮凝沉降）。 混凝沉降是指在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体，然后采用重力沉降予以分离去除。 混凝沉淀的特点是在沉淀过程中，颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体，因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大，其沉速也随深度 而增加。
常用的无机混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁及聚合铝；常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等，还可采用助凝剂如水玻璃、 石灰等 。
3）区域沉降（又称拥挤沉降、 成层沉降）。 当废水中悬浮物含量较高时，颗粒间的距离较小，其间的聚合力能使其集合成为一个整体，并一同下沉，而颗粒相互间的位置不发生变动，因此澄清水和混水间有一明显的分界面，逐渐向下移动，此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降（在沉降中后期）多属此类。
4)压缩沉淀。当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒互相接触、挤压，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出，颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中，进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同，设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前，以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20～100µ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向，可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池。废水从池一端流人，按水平方向在池内流动，水中悬浮物逐渐沉向池底，澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池。池子多为圆形，直径较大，一般在20～30m以上，适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板，沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大，流速逐渐变小，颗粒沉降下来，澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池。截面多为圆形，也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中，通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗，澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中，沉淀（或上浮）法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质，以减少生化处理时的负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离以保证出水水质。
(3）浮选法。将空气通人污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质（如乳化油等）附在气泡上，并随气泡上升到水面，然后用机械的方法撇除，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。疏水性的物质易气浮，而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率，需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性，使某些亲水性物质转变为疏水性物质，然后气浮除去，这种方法称为“浮选”。
气浮时要求气泡的分散度高，量多，有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当，既便于浮渣稳定在水面上，又不影响浮渣的运送和脱水。产生气 泡的方法有两种：
1）机械法。使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。
2）压力溶气法。将空气在一定的压力下溶于水中， 并达到饱和状态， 然后突然减压， 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。 目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。
气浮法的主要优点有：设备运行能力优于沉淀池， 一般只需15～20min即可完成固液分离， 因此它占地少， 效率较高；气浮法所产生的污泥较干燥， 不易腐化， 且系表面刮取， 操作较便利；整个工作是向水中通人空气， 增加了水中的潜解氧量， 对除去水中有机物、 藻类表面活性剂及臭味等有明显效果， 其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。
气浮法的主要缺点是：耗电量较大；设备维修及管理工作量增加， 运转部分常有堵塞的可能；浮渣露出水面， 易受风、 雨等气候因素影响。
除了上述两种气浮方法外， 目前较为常用的方法还有电解气浮法。
(4）离心分离法。 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时， 利用悬浮颗粒（如乳化油）和污水受到的离心力不同， 从而达到分离目的的方法。 常用的离心设备有旋流分离器和离心
2、化学处理法
向污水中投加化学试剂， 利用化学反应来分离、 回收污水中的污染物质，或将污染物质转化为无害的物质。 该法既可使污染物与水分离， 回收某些有用物质， 也能改变污染物的性质， 如降低废水的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有毒有害的物质等， 因此可达到比物理法更高的净化程度。 常用的化学方法 有化学沉淀法、 中和法、 氧化还原法和混凝法。
化学法处理的局限性如下：
由于化学处理废水常采用化学药剂（或材料）， 处理费用一般较高， 操作与 管理的要求也较严格。
化学法还需与物理法配合使用。 在化学处理之前， 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理；在某些场合下，又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。
( 1）化学沉淀法。
化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂， 使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应， 形成难榕于水的盐类（沉淀物）从水中沉淀出来， 从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、 镜离子以及废水中的重金属离子， 如隶、 锅、铅、 钵等。 按使用的沉淀剂不同， 沉淀法可分为石灰法（又称为氢氧化物沉淀法）、硫化物法和银盐法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的总和称总硬度， 可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉淀而降低， 如需同时去除非碳酸盐硬度， 可采用石灰－苏打软化法， 使Ca 2+和Mg2＋ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉淀除去。 因此， 当原水硬度或碱度较高时， 可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理， 以节省离子交换的运行费用。
去除废水中的重金属离子时， 一般采用投加碳酸盐的方法， 生成的金属离子， 碳酸盐的溶度积很小， 便于回收。 如利用碳酸销处理含镑废水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓＋ NazS04
此法优点是经济简便， 药剂来源广， 因此在处理重金属废水时应用最广。 存在的问题是劳动卫生条件差， 管道易结垢堵塞与腐蚀；沉淀体积大， 脱水困难。
(2）中和法。
中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理， 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。 对于酸或碱的浓度大于3%的废水， 首先应进 行酸碱的回收。 对于低浓度的酸碱废水， 可采取中和法进行处理。
酸性污水的处理， 通常采用投加石灰、 苛性锅、 碳酸锅或以石灰石、 大理石作洁、料来中和酸性污水。 碱性污水的处理， 通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。 另外， 对于酸、 碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。
(3）氧化还原法。
氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应， 将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。 这种方法主要处理无机污染物， 如重金属和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应， 将废水中的有害物质氧化分解为元害物质；利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应， 将废水中的有害物质还原为无害物质；臭氧氧化法对污水进 行脱色、 杀菌和除臭处理；空气氧化法处理含硫废水；还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。
水处理常用的氧化剂有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的还原剂有硫酸亚铁、 亚硫酸盐、 铁屑、 铸粉等。
(4）混凝法。
混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。 常用的混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁、 聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。 为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、 活性硅胶、 骨胶等。
3、物理化学处理法
物理化学法（简称物化法）， 是利用萃取、 吸附、 离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理， 处理或回收工业废水的方法。 它主要用分离废水中无机的或有机的（难以生物降解的）溶解态或胶态的污染物质， 回收有用组分，并使废水得到深度净化。 因此， 适合于处理杂质浓度很高的废水（用作回收利用的方法）， 或是浓度很低的废水（用作废水深度处理）。利用物理化学法处理工业废水前， 一般要经过预处理， 以减少废水中的悬浮物、 油类、 有害气体等杂质， 或调整废水的pH值， 以提高回收效率、 减少损耗。同时， 浓缩的残渣要 经过后处理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 离子交换法、 膜析法（包括渗析法、 电渗析法、 反渗透法、 超滤法等）。
（1）萃取法。
萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂， 充分混合接触后使污染物重新分配， 由水相转移到溶剂相中， 利用溶剂与水的密度差别， 将溶剂分离出来， 从而使污水得到净化的方法。再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收， 再生后的溶剂可循环使用。使用的溶剂叫萃取剂， 提出的物质叫萃取物。 萃取是一种液－液相间的传质过程， 是利用污染物（溶质）在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。
在选择萃取剂时， 应注意萃取剂对被萃取物（污染物）的选择性， 即溶解能力的大小， 通常溶解能力越大， 萃取的效果越好；萃取剂与水的密度相差越大， 萃取后与水分离就越容易。常用的萃取剂有含氧萃取剂、 含磷萃取剂、 含氮萃取剂等 。 常用的萃取设备有脉冲筛板塔、 离心萃取机等。
(2）吸附法。
吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料（吸附剂）的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等（称为熔质或吸附质）， 以回收或去除它们， 使废水得以净化。例如， 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质， 且具有脱色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理， 可分为静态吸附和动态吸附两种方法， 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。一般吸附剂均呈松散多 孔结构， 具有巨大的比表面积。其吸附力可分为分子引力（范德华力）、 化学键力和静电引力三种。水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。
吸附剂吸附饱和后必须经过再生， 把吸附质从吸附剂的细孔中除去， 恢复其吸附能力。再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法（湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等）、 溶剂再生法和生物再生法等。
由于吸附剂价格较贵， 而且吸附法对进水的预处理要求高， 因此多用于给水处理中。
(3）离子交换法。
离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展， 由于效果良好， 操作方便， 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面， 得到一定的应用。如用阳离子交换剂去除（回收） 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。
离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐， 主要去除废水中的金属 离子。 离子交换软化法采用Na＋交换树脂。
(4）膜析法。
1） 电渗析法。电掺析法是在直流电场的作用下， 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性（即阳膜只允许阳离子通过， 阴膜只允许阴商子通过）， 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，使得溶液中的电解质与水分离， 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法， 除用于污水处理外， 还可用于海水除盐、制备去离子水（纯水）等。
2）反渗透法。
反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。在世界淡水供应危机严重的今天， 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。 它的另一重要用途是与离子交换系统联用， 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。在废水处理中， 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子， 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。
目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。渗透水可重复利用。
4、生物处理法
生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用， 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物（如氟化物、硫化物）， 并将其转化为稳定无害的无机物， 从而使废水得以净化的方法。 此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点， 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。
现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气， 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。
(1）好氧生物处理法。
在有氧的条件下， 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。 该法需要有氧的供应。 根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态， 可分为活性污泥法和生物膜法。
1）活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。 该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气（曝气）， 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒， 这实际上是由好氧菌（及兼性好氧菌）所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体， 具有很强的分解有机物的能力，称之为 “活性污泥”。从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后， 澄清的水被排放， 污泥作为种泥回流到曝气池， 继续运作。 这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。废水在曝气池中停留4～6h， 可除去废水中的有机物（BOD6）约90%。 活性污泥法有多种池型及运行方式， 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。
2）生物膜法是使污水连续流经固体填料（碎石、煤渣或塑料填料）， 微生物在填料上大量繁殖， 形成污泥状的胶膜称为生物膜， 利用生物膜处理污水的方法，称为生物膜法。生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用， 吸附并降解水中的有机污 染物， 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池， 经过沉淀池沉淀分离后， 使污水得以净化。常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。
(2）厌氧生物处理法。
在无氧的条件下， 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物， 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。 近年来， 世界性的能源紧张， 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展， 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。 一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现， 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。 它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高， 市泥龄很长， 因此处理能力大大提高， 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。厌氧生物处理法经过多年的发展，已经成为污水处理的主要方法之一。
5、除磷、 脱氮
( 1） 除磷。 城市废水中磷的主要来源是粪便、 洗涤剂和某些工业废水， 以正磷酸盐、 聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。 常用的除磷方法有化学法和生物法。
1）化学法除磷。 利用磷酸盐与铁盐、 石灰、 铝盐等反应生成磷酸铁、 磷酸钙、 磷酸铝等沉淀， 将磷从废水中排除。化学法的特点是磷的去除效率较高， 处理结果稳定， 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染，但污泥的产量比较大。
2）生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧条件下， 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收，沉淀分离而除磷。 整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后，活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下， 将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。这就是 “ 厌氧放磷”。聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外， 其余供聚磷菌吸收废水中的有机物，并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背，再进一步转化为PHB （聚自－短基丁酸） 储存于体内。
进入好氧状态后， 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解， 并释放出大 量能量，一部分供自己增殖， 另一部分供其吸收废水中的磷酸盐， 以聚磷的形式积聚于体内。这就是 “好氧吸磷”。在此阶段， 活性污泥不断增殖。 除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外， 其余的作为剩余污泥排出系统，达到除磷的目的。
(2） 脱氮。
生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定：有机氮 50%~60%，氨氮40%～ 50%，亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0～ 5%。 它们均来源于人们食物中的蛋白质。脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
1）化学法脱氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把废水的pH值调整到10以上，然后在解吸塔内解吸氨
②加氯法。在含氨氮的废水中加氯。通过适当控制加氯量， 可以完全除去水中的氨氮。为了减少氯的投加量， 此法常与生物硝化联用， 先硝化再除去微量的残余氨氮。
2）生物法脱氮。生物脱氮是在微生物作用下， 将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程， 其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下， 废水中的氨态氮被硝化细菌 （亚硝酸菌和硝酸菌）转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反硝化反应是在无氧条件下， 反硝化菌将硝酸盐氮（N03－）和亚硝酸盐氮（NH2－）还原为氮气。因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。