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污水处理是指为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。

一、污水处理的重要性

环境保护

未经处理的污水直接排放会对自然水体造成严重污染。例如，含有大量有机物的污水进入河流后，会导致水中溶解氧急剧下降，引发水生生物的死亡。污水中的重金属（如汞、镉、铅等）会在水生生物体内积累，通过食物链传递，终危害人类健康。

它还会影响土壤质量。用未经处理的污水灌溉农田，污水中的有害物质会改变土壤的理化性质，使土壤肥力下降，甚至导致土壤板结和盐碱化。

污水处理一般分为以下几个主要步骤：

一、预处理

格栅拦截

这是污水处理的第一道工序。格栅通常安装在污水渠道的入口处，其作用是拦截污水中较大的固体杂物，如树枝、塑料垃圾、纸张等。格栅的间隙大小可以根据污水的来源和后续处理要求进行设计。例如，在处理生活污水的小型污水处理厂，格栅间隙一般为 10 - 20 毫米，能够有效防止大型物体进入后续处理单元，避免损坏设备。

沉砂池沉淀

经过格栅后的污水进入沉砂池。沉砂池主要是利用重力作用，使污水中的砂粒、砾石等比重较大的无机颗粒沉淀到池底。这是因为这些颗粒如果进入后续处理单元，可能会磨损设备或影响处理效果。平流式沉砂池是常见的一种，污水在其中以较低的流速水平流动，砂粒等在重力作用下逐渐沉淀，沉淀时间一般在 30 - 60 秒左右。

调节池调节

对于污水水质和水量波动较大的情况，需要设置调节池。调节池可以对污水的水量和水质进行均衡调节。例如，一些工业企业的污水排放具有间歇性，且水质成分复杂。调节池可以收集不同时段的污水，使后续处理单元能够在相对稳定的水质和水量条件下运行。在调节池中，通过搅拌装置使污水充分混合，防止沉淀和分层现象的发生。

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一级处理

初次沉淀池沉淀

经过预处理后的污水进入初次沉淀池。初次沉淀池主要是去除污水中的悬浮固体，其原理是重力沉降。污水在沉淀池内缓慢流动，悬浮固体在重力作用下逐渐沉淀到池底形成污泥。沉淀时间一般为 1 - 3 小时，根据沉淀池的类型（如辐流式、竖流式等）和污水的性质有所不同。初次沉淀池能够去除污水中约 50% - 70% 的悬浮固体，减轻后续处理单元的负担。

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二级处理

生物处理 - 活性污泥法

从曝气池流出的混合液进入二次沉淀池。在二次沉淀池中，活性污泥在重力作用下沉淀到池底，与处理后的上清液分离。沉淀后的污泥一部分回流到曝气池前端，以维持曝气池中活性污泥的浓度，另一部分作为剩余污泥排出系统进行后续处理。二次沉淀池的沉淀时间一般为 1 - 2.5 小时，其表面水力负荷（单位时间内单位面积沉淀池所处理的水量）是设计的重要参数。

经过初次沉淀池后的污水进入曝气池。在曝气池中，污水与活性污泥充分混合，同时通过曝气设备向污水中充入空气，为微生物提供氧气。微生物在有氧的条件下分解污水中的有机物。例如，活性污泥中的细菌、原生动物等微生物会将污水中的糖类、蛋白质、脂肪等有机物分解为二氧化碳、水和微生物细胞物质。曝气时间和曝气强度需要根据污水的性质和处理要求进行控制，一般曝气时间为 4 - 8 小时。

曝气池曝气：

二次沉淀池泥水分离：

过滤吸附处理

活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够吸附污水中的有机物、色度、异味等。活性炭吸附可以有效提高污水的水质，使污水达到更高的回用标准或更严格的排放标准。但活性炭吸附一段时间后会饱和，需要进行再生或更换。

污水经过砂滤池进行过滤，砂滤池中的石英砂等过滤介质可以进一步去除污水中的悬浮固体、胶体物质等。砂滤的过滤速度和过滤周期需要根据污水的性质和出水要求进行设计。

砂滤：

活性炭吸附：

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