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污水處理是指為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求，對其進行凈化的過程。

一、污水處理的重要性

環境保護

未經處理的污水直接排放會對自然水體造成嚴重污染。例如，含有大量有機物的污水進入河流后，會導致水中溶解氧急劇下降，引發水生生物的死亡。污水中的重金屬（如汞、鎘、鉛等）會在水生生物體內積累，通過食物鏈傳遞，終危害人類健康。

它還會影響土壤質量。用未經處理的污水灌溉農田，污水中的有害物質會改變土壤的理化性質，使土壤肥力下降，甚至導致土壤板結和鹽堿化。

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污水處理一般分為以下幾個主要步驟：

一、預處理

格柵攔截

這是污水處理的第一道工序。格柵通常安裝在污水渠道的入口處，其作用是攔截污水中較大的固體雜物，如樹枝、塑料垃圾、紙張等。格柵的間隙大小可以根據污水的來源和后續處理要求進行設計。例如，在處理生活污水的小型污水處理廠，格柵間隙一般為 10 - 20 毫米，能夠有效防止大型物體進入后續處理單元，避免損壞設備。

沉砂池沉淀

經過格柵后的污水進入沉砂池。沉砂池主要是利用重力作用，使污水中的砂粒、礫石等比重較大的無機顆粒沉淀到池底。這是因為這些顆粒如果進入后續處理單元，可能會磨損設備或影響處理效果。平流式沉砂池是常見的一種，污水在其中以較低的流速水平流動，砂粒等在重力作用下逐漸沉淀，沉淀時間一般在 30 - 60 秒左右。

調節池調節

對于污水水質和水量波動較大的情況，需要設置調節池。調節池可以對污水的水量和水質進行均衡調節。例如，一些工業企業的污水排放具有間歇性，且水質成分復雜。調節池可以收集不同時段的污水，使后續處理單元能夠在相對穩定的水質和水量條件下運行。在調節池中，通過攪拌裝置使污水充分混合，防止沉淀和分層現象的發生。

一級處理

初次沉淀池沉淀

經過預處理后的污水進入初次沉淀池。初次沉淀池主要是去除污水中的懸浮固體，其原理是重力沉降。污水在沉淀池內緩慢流動，懸浮固體在重力作用下逐漸沉淀到池底形成污泥。沉淀時間一般為 1 - 3 小時，根據沉淀池的類型（如輻流式、豎流式等）和污水的性質有所不同。初次沉淀池能夠去除污水中約 50% - 70% 的懸浮固體，減輕后續處理單元的負擔。

二級處理

生物處理 - 活性污泥法

從曝氣池流出的混合液進入二次沉淀池。在二次沉淀池中，活性污泥在重力作用下沉淀到池底，與處理后的上清液分離。沉淀后的污泥一部分回流到曝氣池前端，以維持曝氣池中活性污泥的濃度，另一部分作為剩余污泥排出系統進行后續處理。二次沉淀池的沉淀時間一般為 1 - 2.5 小時，其表面水力負荷（單位時間內單位面積沉淀池所處理的水量）是設計的重要參數。

經過初次沉淀池后的污水進入曝氣池。在曝氣池中，污水與活性污泥充分混合，同時通過曝氣設備向污水中充入空氣，為微生物提供氧氣。微生物在有氧的條件下分解污水中的有機物。例如，活性污泥中的細菌、原生動物等微生物會將污水中的糖類、蛋白質、脂肪等有機物分解為二氧化碳、水和微生物細胞物質。曝氣時間和曝氣強度需要根據污水的性質和處理要求進行控制，一般曝氣時間為 4 - 8 小時。

曝氣池曝氣：

二次沉淀池泥水分離：

生物處理 - 生物膜法

生物轉盤也是生物膜法的一種。它由一系列旋轉的圓盤組成，圓盤的一部分浸沒在污水中。微生物附著在圓盤表面形成生物膜，當圓盤緩慢轉動時，生物膜交替與污水和空氣接觸。在與污水接觸時，微生物分解污水中的有機物；在與空氣接觸時，微生物獲得氧氣進行呼吸作用。生物轉盤的轉速一般為 0.8 - 3 轉 / 分鐘，通過控制轉速可以調節生物膜與污水和空氣的接觸時間。

生物濾池是生物膜法的一種常見形式。在生物濾池開始運行時，需要在濾料（如塑料濾料、陶粒等）表面培養微生物，形成生物膜。污水從濾池頂部噴灑而下，經過濾料層，微生物在濾料表面的生物膜上生長繁殖。微生物利用污水中的有機物作為營養物質進行代謝活動。濾料的選擇對生物膜的形成和處理效果有重要影響，例如，比表面積大的濾料能夠提供更多的微生物附著面積，有利于提高處理效率。

生物濾池掛膜：

生物轉盤轉動：

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