中水回用污水处理设备的工作流程

一、预处理阶段

1. 格栅拦截

• 污水首先进入格栅装置。格栅就像一个筛子，有粗格栅和细格栅之分。粗格栅的栅条间隙较大，一般在 10 - 50mm 之间，主要用于拦截污水中较大的固体杂物，如树枝、大块塑料、纸张等。细格栅的栅条间隙较小，通常在 1 - 10mm 之间，能够进一步去除较小的固体颗粒，像毛发、纤维等。例如，在生活污水或含有较多杂质的工业污水进入处理设备时，格栅可以防止这些大颗粒物质进入后续的处理单元，避免堵塞管道和损坏设备。

2. 调节池调节

• 经过格栅过滤后的污水进入调节池。由于污水的产生量和水质在不同时间和不同来源情况下会有很大差异，调节池起到平衡污水水量和水质的作用。它就像是一个巨大的 “缓冲器”，能够储存污水，并通过搅拌装置或特殊的水流设计使不同时段流入的污水充分混合。比如，在工厂的污水处理中，白天生产过程产生的污水量和污染物浓度可能与夜间不同，调节池可以将这些变化的污水混合均匀，使后续处理过程能够在相对稳定的水质和水量条件下进行，确保处理效果的稳定性和可靠性。

二、生物处理阶段

1. 活性污泥法处理（如果采用）

• 曝气池曝气与生物反应：污水从调节池进入曝气池。在曝气池中，活性污泥与污水充分混合。活性污泥是一种由细菌、真菌、原生动物和后生动物等微生物群体组成的絮状体。微生物以污水中的有机物为食物，在曝气提供的有氧环境下进行新陈代谢。例如，对于污水中的糖类、蛋白质等有机物，细菌会分泌胞外酶将其分解为小分子有机物，然后再吸收这些小分子有机物进行代谢，将其转化为二氧化碳、水和微生物自身的细胞物质。曝气系统通过向曝气池中不断通入空气或氧气，维持微生物的好氧代谢过程。

• 二沉池泥水分离：经过曝气池处理后的泥水混合液进入二沉池。在二沉池中，利用重力作用使活性污泥沉淀到池底，与处理后的水分离。沉淀下来的活性污泥一部分会通过污泥回流系统回流到曝气池前端，以保持曝气池中足够的微生物浓度，另一部分剩余污泥则需要进行妥善处理，如脱水、干化后填埋或焚烧等。

2. 生物膜法处理（如果采用）

• 生物接触氧化池生物膜反应：污水进入生物接触氧化池，池中装有填料，如塑料环、纤维束等。微生物附着在这些填料表面生长，形成生物膜。当污水流经生物膜时，生物膜中的微生物利用水中的溶解氧分解污水中的有机污染物。生物膜具有分层结构，外层微生物可以直接接触污水中的有机物和氧气，进行好氧分解；内层微生物在缺氧或厌氧条件下也能发挥作用，例如进行反硝化反应去除污水中的氮素。以处理含有氨氮的污水为例，生物膜外层的硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐，硝酸盐扩散到生物膜内层后，被反硝化细菌还原为氮气排出，从而有效降低污水中的氮含量。

• 固液分离（可能采用沉淀或过滤等方式）：经过生物膜处理后的污水需要进行固液分离。这可以通过沉淀的方式，让微生物和其他固体物质沉淀到池底，或者采用过滤的方式，如通过滤布、滤网等将固体和液体分离，确保处理后的水能够进入下一个处理环节。

三、深度处理阶段

1. 过滤处理

• 砂滤：生物处理后的污水进入砂滤装置。砂滤器内部填充有石英砂等滤料，一般按照不同粒径分层填充。污水从上部进入砂滤器，在重力作用下流经砂层。砂粒之间的孔隙可以截留污水中的细小悬浮颗粒，使水的浑浊度降低。例如，在处理经过生物处理后的生活污水时，砂滤可以去除水中残留的泥沙、胶体等微小颗粒，进一步净化污水。

• 活性炭过滤：经过砂滤后的污水接着进入活性炭过滤器。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。当污水流经活性炭时，其中的有机污染物分子被吸附在活性炭的孔隙内，从而使污水的水质得到明显改善。比如，对于含有微量农药残留、洗涤剂残留或其他有机污染物的污水，活性炭过滤可以有效去除这些有害物质，使水更加清澈、无味。

• 膜过滤（如果需要更高水质要求）：在一些对中水水质要求的情况下，会采用膜过滤技术，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。微滤膜的孔径一般在 0.1 - 10μm 之间，可以去除污水中的细菌、悬浮颗粒等；超滤膜的孔径更小，在 0.001 - 0.1μm 之间，能够截留大分子有机物和胶体；纳滤膜可以去除部分二价离子和分子量在 200 - 1000 之间的有机物；反渗透膜则主要用于去除水中的盐分和小分子有机物，其孔径极小，在 0.0001 - 0.001μm 之间。

2. 消毒处理

• 经过过滤后的污水最后进入消毒环节。常用的消毒方法有紫外线消毒、二氧化氯消毒和氯消毒等。

• 紫外线消毒：紫外线消毒设备主要由紫外线灯管和石英套管组成。紫外线灯管发出特定波长（一般为 254nm）的紫外线，透过石英套管照射污水。紫外线能够破坏微生物（如细菌、病毒等）的 DNA 或 RNA 结构，使微生物失去繁殖和致病能力。这种消毒方式速度快、效率高，且不会产生二次污染，但对污水的水质要求较高，如污水的浑浊度不能太高，否则会影响紫外线的穿透能力。

• 二氧化氯消毒：二氧化氯是一种强氧化剂，二氧化氯消毒设备通过化学反应产生二氧化氯气体，将其溶解在水中进行消毒。二氧化氯能够穿透微生物的细胞壁，氧化细胞内的酶系统和蛋白质，从而杀死水中的细菌、病毒等有害微生物。二氧化氯消毒的优点是消毒效果好，能够在较宽的 pH 值范围内有效消毒，且对病毒的消毒能力较强，但二氧化氯具有一定的毒性，在使用和储存过程中需要注意安全。

• 氯消毒：氯消毒是一种传统的消毒方法，通过向水中加入氯气或含氯化合物（如次氯酸钙、次氯酸钠等），在水中生成次氯酸。次氯酸具有强氧化性，能够分解细菌的细胞壁，进入细胞内部氧化蛋白质和核酸等物质，起到消毒作用。氯消毒的优点是技术成熟、成本较低，但会产生消毒副产物，如三卤甲烷等，对人体健康可能有一定的潜在危害，因此需要控制氯的投加量。