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处理废水不再像半个世纪前那样简单。不断增加的人口、CWA指导方针、以健康和安全为重点的不断变化的EPA法规，为分离和处理废水带来了新的挑战。
工业和市政废水管理不可能有一个单一的通用解决方案。根据水源、污染物类型、地理位置、预算和技术可用性定制废水处理是主要挑战。其它挑战包括——高生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)– 对废物进行曝气可以促进生物氧化并产生可通过过滤和澄清轻松去除的固体废物。
溶解固体总悬浮量高——CWA法规对废水中的总悬浮固体(TSS)和总溶解固体(TDS)进行了限制。TSS常采用砂炭过滤法进行过滤。TDS需要化学处理、脱矿质或蒸发。硝酸盐和磷酸盐含量高——硝酸盐和磷酸盐通过人类和动物排泄物进入废水流。可以用IX、RO、澄清或生物处理对其进行处理。
油和油脂——除了对环境造成损害外，油和油脂还会堵塞水道和排水系统。它们通常采用溶气浮选(DAF)、超滤(UF)和碳过滤方法进行处理。大排放量——一些工业和市政设施产生大量废水，可能需要实施零液体排放系统。这允许重新调整化学品体积，回收大部分液体废物以供重复使用，处理有价值的副产品，并生产干燥/固体滤饼以供处置。
此外，许多陈旧的废水收集和处理设施需要改进和维护以延长其使用寿命。这需要持续的资金和技术投资。
废水处理技术：
场外处理设施通常从市政和工业排水系统收集废水，并通过各种方法对其进行处理，以分离不同类型的废物。在将废水输送到处理设施之前，废水也储存在工业单元内的密闭压裂罐中。废水处理大致可分为三类——
初级废水处理：在这个阶段，废水通过过滤装置，去除含有高达50%悬浮污染物的粗固体。过滤后的材料称为初沉污泥，然后将其送去进行生物固体处理。
二次废水处理：在这个阶段，生物有机体被用来从废水中自然分离污染物。这样产生的固体废物沉淀在罐底，可以很容易地清除。产生的废物称为二次废物或生物污泥。由此产生的生物固体要么用作农业中的天然肥料，要么用作能源生产的垃圾填埋场。生物固体也可以被焚烧以分解成更简单的物质，然后释放到土壤、空气或水中。
三级废水处理：在这个阶段，化学处理方法用于去除废水中的污染物，然后再将其释放到自然水体中。
一些用于处理废水的专业技术属于上述三大类之一：
反渗透（RO）——这种方法涉及使水以与自然渗透相反的方向通过半透膜。该工艺用于石化、制药、食品和饮料等行业。
超滤(UF)– 它类似于反渗透，水被迫通过半透膜。
纳米过滤(NF)– 这是一项相对较新的技术，其结果介于RO和UF之间。NF可以去除农药化合物和有机大分子等直径低至0.002和0.005 µm的纳米颗粒。NF技术保留了通过RO工艺去除的有价值的矿物质。
陶瓷过滤——它涉及超滤或微滤，即使在更高的温度下也可以处理废水。过滤器具有由氧化铝、碳化硅、二氧化钛和氧化锆制成的无机膜，有助于分离不同的生物质。
紫外线过滤——这是一种非侵入式的废水处理方法，可用于水产养殖、建筑服务、食品和饮料、海洋和航运、制药、石油等应用。它有助于消除各种污染物，例如如来自工业废水的尿素、酚类和多环芳烃。
溶气浮选(DAF)– 如果您想分离悬浮固体，DAF设备可能会很有效。DAF设备用于生物固体含量高的屠宰场和鱼类加工单元。该系统用于减少脂肪、油脂和有机废物中存在的化学需氧量。
重力污泥脱水——这是从市政和工业来源产生的废水中分离污泥的最简单方法之一。这包括将污泥储存在脱水容器中，并利用重力将水排出。有时，可以使用真空来加速脱水过程。这些通常用于建筑工地、环境修复工作和造船厂。
结论
随着城市和工业的不断发展，需要以有效和可持续的方式处理市政和工业水源排放的资金和智力投资。在将富含营养的水释放回河流中供海洋生物使用之前，应将废水视为一种宝贵的资源，可以从中提取能量。关键是采用循环废水管理模式，增加经济，回收资源，并通过自我可持续的过程再利用它们。
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