一、悬浮物的去除 1、去除对象
1、去除对象
污水经二级处理后残留的悬浮物是从几毫米到10μm的生物絮凝体和未被二沉池沉淀的胶体颗粒，这些颗粒几乎全部是有机性的，二级处理出水BOD值的50%～80%来源于这些颗粒，所以是必须要去除的。为提高二级处理出水的水质，提升深度处理和污水脱氮除磷效果，去除这些残留的悬浮物是必要的。采用的处理技术一般根据悬浮物的状态和粒径而定：
2、去除方法
①呈 胶体状态 的粒子，一般采用 混凝沉淀法 去除；
②粒径在 1μm以上的 颗粒，一般采用 砂滤 去除；
③粒径从 几百埃（几十纳米）到几十微米（μm） 的颗粒，可用 微滤 技术去除；
④粒径在 1000埃至几埃 的颗粒，则应采用去除溶解性盐类的 膜技术 加以去除。
膜处理方法比较
3、混凝沉淀
① 去除对象
混凝沉淀是污水深度处理常用的一种技术。混凝沉淀工艺去除的对象是污水中呈胶体和微小颗粒状态的有机和无机污染物， 也能去除污水中的某些溶解性物质，如砷、汞等 。还可有效地去除能够导致缓流水体富营养化的氮、磷等。从感官上讲， 混凝沉淀是去除污水中的浊度和色度 。 顺带去除一部分有机物
② 机理
城市、污水二级处理出水中的 悬浮物质和胶体物质 主要是在 生物处理过程中参与反应的微生物（活性污泥碎片、生物膜残屑）及其分泌物和代谢产物 等。它们是有机物，所含蛋白质是带负电荷的亲水胶体。亲水胶体由于颗粒表面存在某些极性基团（如COOH与NH 2 ），因而吸收大量的极性水分子，使其外围包覆一层水壳。对这种亲水胶体物质的混凝反应， 关键环节是压缩和去除其周围的结合水壳 。
投加混凝剂，首先是中和胶体颗粒所带电荷，继之是脱水作用，因混凝剂的离子有很强的水化作用，能夺走胶体颗粒周围的水分子而将水壳去除，使胶粒脱稳而产生凝聚作用。
③ 缺点
采用混凝法去除污水中的有机物，去除效果良好， 但投药量较大 ，如采用商品浓度的工业硫酸铝，往往需要投加50～100mg/L，这会 产生大量的含水率很高（可达99.0%以上）的化学污泥 ，且 难于脱水 ，给污泥处置带来很大困难。
④ 设计
7.11.5 采用混合、絮凝、沉淀工艺时， 投药混合设施中平均速度梯度值（G值） 宜为300s-1，混合时间宜采用30s~120s。
7.11.6 絮凝、沉淀、澄清、气浮工艺的设计宜符合下列规定：
絮凝时间宜为10min~30min。
平流沉淀池的沉淀时间宜为2.0h~4.0h，水平流速宜为4.0mm/s~12.0mm/s。
上向流斜管沉淀表面水力负荷宜为4.0m 3 /(m 2 ·h)~7.0m 3 /(m 2 ·h)，侧向流斜板沉淀池面水力负荷可采用5.0m 3 /(m 2 ·h)~9.0m 3 /(m 2 ·h)。
澄清池表面水力负荷宜为2.5m 3 /(m 2 ·h)~3.0m 3 /(m 2 ·h)。
溶气气浮池的接触室的上升流速可采用10.0mm/s～20.0mm/s，分离室的向下流速可采用1.5mm/s～2.0mm/s。溶气水回流比宜为5%～10%。
高效浅层气浮池表面水力负荷宜为5.0m 3 /(m 2 ·h)~6.0m 3 /(m 2 ·h)，溶气水回流比可采用15%～30%。
4、过滤
滤池是污水回用保证再生水水质的关键过程，但如将给水处理过滤技术直接用于废水处理过滤，由于 截留的废水处理污泥黏度大而且易破碎，污泥很快在滤料表面积聚，形成泥封，如加大水头，污泥又很容易穿透滤层 ，故污水回用中的过滤设计与给水中的过滤设计有所不同
① 特点：
a.
在一般情况下，不需要投加药剂 。但由于胶体污染物难于通过过滤法去除，滤后水的浊度有可能欠佳，在这种情况下应考虑投加一定的药剂。如处理水中含有溶解性有机物，则应考虑采用活性炭吸附法去除；
b.
反冲洗困难 ，二级处理出水的悬浮物多是生物絮凝体，在滤料层表面较易形成一层滤膜，致使水头损失迅速上升，过滤周期大为缩短。絮凝体贴在滤料表面，不易脱离，因此需辅助冲洗，即加表面冲洗，或用气水共同反冲洗。在一般条件下，气水共同反冲，气强度为20L/(m2·s)，水强度为10L/(m2·s)；
c.
所用滤料粒径应适当加大，以增大单位体积滤料的截泥量和减缓滤料堵塞 。
② 目的
a.
进一步去除废水二级处理后的 生物絮体和胶体物质 ，显著降低出水的 悬浮物含量和浊度 ，为出水的安全回用提供保证；
b.
进一步去除废水的 BOD、COD值 ，对 重金属、细菌、病毒也有很高的去除率 ；
c.
去除化学絮凝过程产生的 铁盐、铝盐、石灰等沉积物 ；
d.
去除化学法 除磷时水中的不溶性磷 ；
e.
在活性炭吸附或离子交换之前，作为预处理 来提高处理装置的安全性和处理效率；
f.
减少废水消毒的费用 。
③ 设计参数
a.
滤池的 进水SS宜小于20mg/L ；
b.
滤池可采用双层滤料滤池、单层滤料滤池、均质滤料滤池；
c.
双层滤料滤池可采用无烟煤和石英砂。滤层厚度：无烟煤宜为300～400mm，石英砂宜为400～500mm。滤速宜为5～10m/h；
d.
单层石英砂滤料滤池的滤层厚度可采用0.7～1.0m，滤速宜为4～6m/h；
e.
均质滤料滤池的滤层厚度可采用1.0～1.2m，粒径0.9～1.2mm，滤速宜为4～7m/h；
f.
滤池 宜设气水反冲洗或表面冲洗辅助系统 ；
g.
滤池的工作周期宜采用12～24h；
h.
滤池的构造形式可根据具体条件，通过技术经济比较确定；
i.
滤池应备有冲洗滤池表面污垢和泡沫的冲洗水管，滤池设在室内时，应设通风装置。
7.11.7 滤池的设计宜符合下列规定：
滤池的进水 SS宜小于20mg/L ；
滤池宜设有冲洗滤池表面污垢和泡沫的冲洗水管；
滤池宜采取 预加氯 等措施。 除藻类
7.11.8 石英砂滤料滤池、无烟煤和石英砂双层滤料滤池的设计应符合下列规定：
采用 均匀级配石英砂滤料的V型滤池 ，滤料厚度宜采用1200mm~1500mm，滤速宜为5m/h~8m/h，应设气水联合反冲洗和表面扫洗辅助系统，表面扫洗强度宜为2L/(m 2 ·s)~3L/(m 2 ·s)。单独气冲强度宜为13L/(m 2 ·s)~17L/(m 2 ·s)，历时2min~4min；气水联合冲洗时气冲强度宜为13L/(m 2 ·s)~17L/(m 2 ·s)，水冲强度宜为3L/(m 2 ·s)~4L/(m 2 ·s)，历时3min~4min，单独水冲强度宜为4L/(m 2 ·s)~8L/(m 2 ·s)，历时5min~8min。滤池的过滤周期应为12h~24h。
无烟煤和石英砂双层滤料滤池 ，滤速宜为5m/h~10m/h，宜采用先气冲洗后水冲洗方式，气冲强度宜为15L/(m 2 ·s)~20L/(m 2 ·s)，历时1min~3min；水冲强度宜为6.5L/(m 2 ·s)~10.0L/(m 2 ·s)，历时5min~6min。
单层细砂滤料滤池 ，滤速宜为4m/h~6m/h，宜采用先气冲洗后水冲洗方式，气冲强度宜为15L/(m 2 ·s)~20L/(m 2 ·s)，历时lmin~3min；水冲强度宜为8L/(m 2 ·s)~10L/(m 2 ·s)，历时5min~7min。
滤池的构造、滤料组成等宜符合现行国家标准《室外给水设计标准》GB50013的有关规定。
7.11.9 转盘滤池 的设计宜符合下列规定：
滤速宜为8m/h~10m/h 。
当过滤介质采用 不锈钢丝网 时， 反冲洗水压力宜为60m~100m ；当过滤介质采用 滤布 时， 反冲洗水压力宜为7m~15m 。
冲洗前水头损失宜为0.2m~0.4m 。
滤池前宜设可靠的沉淀措施
1．溶解性有机物的深度去除技术
污水中溶解性有机物的深度去除技术较多，但从经济合理和技术可行性方面考虑， 采用活性炭吸附较为适宜 。为了 避免活性炭层被悬浮物所堵塞 ，用活性炭处理二级处理出水时 ，需进行一定程度的预处理，主要是混凝沉淀和过滤 。
① 影响因素
活性炭对 分子量在1500以下的环状化合物和不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物（糖类）有较强的吸附能力，效果良好 ；
在吸附塔内有微生物孳生，根据镜检，在活性炭层内存活有根足虫类的表壳虫、变形虫等，此外还检出有游仆虫和内管虫等。由于有微生物存活，部分有机物为微生物所分解，能够显著地提高吸附塔去除溶解性有机物的功能。但如吸附塔内形成厌氧状态，就会孳生硫酸还原菌，导致产生硫化氢，出现设备腐蚀，且产生恶臭，处理水呈乳白色。抑制吸附塔内产生硫化氢的有效措施是向进水中投加硝酸钠，这样还能提高活性炭的有机物负荷。
② 设计参数
7.11.10 污水厂二级处理出水 经混凝、沉淀、过滤后，仍不能达到再生水水质要求时 ， 可采用活性炭吸附处理 。
因活性炭吸附处理的投资和运行费用相对较高 ，所以，在城市污水再生利用中应慎重采用。在常规的深度处理工艺不能满足再生水水质要求或对水质有特殊要求时，为进一步提高水质，可采用活性炭吸附处理工艺。
7.11.11 活性炭吸附处理的设计宜符合下列规定：
采用活性炭吸附工艺时，宜进行静态或动态试验，合理确定活性炭的用量、接触时间、表面水力负荷和再生周期。
采用 活性炭吸附池 的设计参数宜根据试验资料确定；当无试验资料时，宜按下列规定采用：
1） 空床接触时间宜为20min~30min 。
2） 炭层厚度宜为3m~4m 。
3） 下向流的空床滤速宜为7m/h~12m/h 。
4） 炭层最终水头损失宜为0.4m~1.0m 。
5）常温下经常性冲洗时，水冲洗强度宜为39.6m 3 /(m 2 ·h)~46.8m 3 /(m 2 ·h)，历时10min~15min，膨胀率15％~20％，定期大流量冲洗时，水冲洗强度宜为54.0m 3 /(m 2 ·h)~64.8m 3 /(m 2 ·h)，历时8min~12min，膨胀率宜为25％~35％。活性炭再生周期由处理后出水水质是否超过水质目标值确定，经常性冲洗周期宜为3d~5d。冲洗水可用砂滤水或炭滤水， 冲洗水浊度宜小于5NTU 。
活性炭吸附罐的设计参数宜根据试验资料确定；当无试验资料时，宜按下列规定采用：
1）接触时间宜为20min~35min；
2）吸附罐的最小高度和直径比可为2:1，罐径为1m~4m，最小炭层厚度为3m，可为4.5m~6m；
3）升流式表面水力负荷宜为9.0m 3 /(m 2 ·h)~24.5m 3 /(m 2 ·h)，降流式表面水力负荷宜为7.2m 3 /(m 2 ·h)~11.9m 3 /(m 2 ·h)；
4）操作压力宜每0.3m炭层7kPa。
2．溶解性无机物的深度去除技术
污水二级处理工艺对溶解性无机盐类几乎没有去除功能，城市污水处理厂尾水中若含有较高浓度的溶解性无机盐，是不宜回用和灌溉农田的，因为可能腐蚀金属材料、在设备器壁上形成水垢、硫酸盐还可能会还原产生硫化氢放出臭气；灌溉用水中含盐类物质过多，对土壤结构不利，影响农业生产。因此，对含有大量溶解性无机盐类的二级处理出水，在回用或农灌前应进行脱盐处理。
有效去除二级处理出水溶解性无机盐类的处理技术，主要有 电渗析、离子交换及膜处理技术等工艺。膜处理技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透 ，是非常重要的废水深度处理技术。
① 微滤 ：去除颗粒物的效果优于粒状材料过滤。
② 超滤 ：不仅能够有效去除颗粒物，而且能够去除大部分有机物以及细菌和部分病菌，超滤对二级出水中COD、BOD的去除率均大于50%。
③ 纳滤和反渗透 ：不仅可以有效地去除颗粒物和有机物，而且能够去除溶解性盐类和病原菌。
反渗透系统的性能参数一般包括：渗透压力、水质要求、渗透回收率、膜类型、膜平均水通量、装置的尺寸和数量。通常按总溶解固体（TDS）的去除率来衡量反渗透质量。
聚酰胺膜：对pH和温度的适应范围大，渗透通量和排盐率较高，因而高盐度苦咸水或海水的除盐大多数优先选用。
醋酸纤维膜：相对低的渗透水通量及相对高的盐通量，对有机污染物的亲和力较小，并可在低浓度游离氯条件下运行（可到1mg/L）， 城市污水深度处理多选用醋酸纤维膜 。
反渗透膜组件的技术特征
