Wastewater treatment/zh

▼此頁面或章節需要改進語法、拼字、清晰度和/或版面。您可以透過編輯來幫助 Appropedia ！

廢水通常被稱為污水。廢水處理是確保我們生活在一個舒適健康的環境中至關重要的一部分。廢水通常含有病原體，以及一些有機物，這些有機物使病原體得以繁殖，並吸收水中的氧氣。廢水中還含有營養物質，這些營養物質在適當的環境下是有益的，但在自然水體中，它們可能會造成極大的破壞，這個過程被稱為富營養化。

廢水處理與技術

我們希望水資源適宜捕魚和游泳。另一個應用是盡可能避免濫用地下水，以確保我們的保護區可持續發展。適當的廢水處理技術或許能減少廢水對健康和環境的影響。這可能包括以下任何一項：

• 減少人們的用水量，進而減少廢物量，
• 使用沼氣池對廢水進行厭氧處理，從廢物中提取能量並減少體積
• 使用非電過濾污水處理廠系統處理污水，或
• 營養物去除，針對氮和磷。

評論：

• 隨著我們生活水準的提高，人均需水量必然會增加。我們需要了解如何聰明地重複使用水。
• 厭氧處理投資較大，產生的能量較少。
• 強烈建議去除營養素。

廢水如何處理

廢水在廢水處理廠進行處理。廢水處理廠主要有兩種：生物處理廠和物理/化學處理廠。

生物處理廠主要用於處理市政生活污水和工業廢水。生物處理廠利用微生物處理廢水，其過程與自然過程幾乎相同。然而，在生物處理廠，廢水是在受控條件下進行處理的。這是為了確保廢水在排放回環境之前已充分淨化。

工業廢水處理通常採用物理/化學方法。這是因為廢水中通常含有化學污染物，這些污染物可能會殺死生物處理廠中的微生物。物理處理過程通常處理懸浮污染物，而不是溶解污染物，通常使用活性碳進行吸附。

污水處理廠

典型的污水處理廠由一系列獨立的單元流程組成。每個單元流程都有一個輸出（或稱出水）和一個輸入（或稱進水）。在單元流程中，一個單元的出水會成為另一個單元的進水。

第一階段是物理過程，去除易於去除的污染物。剩餘的污染物隨後透過更先進的生物或化學過程進行處理。生物和化學過程將執行以下操作之一：1）將溶解或膠體雜質轉化為固體或氣體形式，以便透過物理方式輕鬆去除；2）將其轉化為溶解物質，這些物質會留在水中，但其危害程度不如最初的污染物。前一階段形成的固體（通常稱為污泥或殘留物）也必須經過處理才能處置。

典型的市政處理廠將包含三個步驟。

進氣：泵浦和篩選

污水通常會在重力作用下流向處理廠。這意味著污水管道每延伸一米，坡度就會下降約一公尺。坡度必須足夠大，以確保流速足夠快，防止固體物質在管道中沉澱，造成堵塞。當管道到達處理廠時，通常會經過一段很長的地下水，必須使用專門設計的污水泵將其泵送到地面，這些泵的設計能夠有效處理污水中的固體物質，避免堵塞。

初步處理可以去除較大的固體，這些固體可能會堵塞或損壞設備。這些設備通常包括研磨機（粉碎機）、格柵或沉砂槽。研磨機可以切碎碎布和垃圾等物品。格柵可以捕獲較大的物體，這些物體可以透過耙子從篩網上清除。沉砂槽有助於較重的物質沉澱，以防止後續設備嚴重磨損。沉砂槽也有助於清除殘留的較大食物顆粒。

沉澱池

接下來是初沉池。在這裡，水會緩慢地流過幾個小時，使固體物質沉澱。初沉池要么是圓形的，要么是矩形的。無論哪種類型的沉澱池，底部都需要安裝某種刮刀，以便收集沉澱的污泥並將其引導至污泥池，然後將其泵送至處理池進行進一步處理。池子表面也需要安裝撇渣器，以收集漂浮在表面的物質。

二次治療

這個過程的下一部分稱為二級處理。二級處理通常是一個生物過程，旨在去除剩餘的溶解或膠體有機物。這個過程稱為生物降解，在能夠為微生物提供充足空氣的地方進行。這促進了腐蝕性較小的氧化產物的形成。此處理裝置的設計和容量旨在去除足夠的雜質，以防止排放後接收水體產生大量的氧氣需求。生物處理主要有兩種：附著生長和懸浮生長。

附著生長或滴流過濾器

在附著生長過程中，微生物在表面生長。沉澱池的進水被噴灑在適當的岩石基質上。需要氧氣來建立好氧菌叢。較新的設計通常使用電力驅動機械。較舊的設計和那些不依賴電力的設計則使用重力供水和自然氣流。隨著時間的推移，基質上會長出一層好氧細菌。當水流過這些細菌時，微生物會吞噬廢水中的污染物，將其轉化為水、二氧化碳和其他氧化物。

懸浮生長或活性污泥

懸浮生長過程也稱為活性污泥系統。系統由兩部分組成：曝氣池和沈澱池。曝氣池中含有“污泥”，最好將其描述為混合微生物培養物。其中主要包含細菌，以及原生動物、真菌、藻類等。污泥透過位於底部的壓縮空氣鼓泡器或位於表面的機械曝氣器不斷混合和曝氣。待處理的廢水進入池中並與培養物混合，培養物利用有機化合物進行生長——產生更多的微生物——並進行呼吸作用，主要生成二氧化碳和水。

污泥經過適當的曝氣時間後，會被送入沉澱池。底部收集的污泥隨後被循環回曝氣池，以消耗更多的有機物。之所以使用「活性污泥」一詞，是因為當污泥回到曝氣池時，微生物已經在食物匱乏的環境中生存了一段時間，處於飢餓狀態，或稱為激活狀態，渴望開始生物降解更多廢物。由於微生物數量（或稱為生物量）會在此過程中增加，因此必須定期移除部分污泥進行進一步處理和處置，從而增加初級處理產生的固體物。

能源使用

目前，廢水處理消耗約15吉瓦的電力，約占美國發電量的3%。然而，生活、工業和動物廢水加起來卻蘊藏約17吉瓦的潛在能量。目前，這些能量尚未開發，但可以透過微生物電解池（MEC）提取。^{[ 1 ]}

另請參閱

• 初級廢水處理
• 二級廢水處理
• 三級廢水處理

參考文獻

• 俄亥俄州立大學關於廢水處理的情況說明書。[1]
• 西門子水處理廠，第頁。[2]
• 美國地質調查局頁面。[3]
• 污水處理廠和系統說明
• 污水處理
• 污水處理過程和系統說明
• 延長曝氣時間說明
• 活性污泥法講解

外部連結

• 維基百科：廢水
• 維基百科：污水處理
• 維基百科：工業廢水處理