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陜西水處理公司講述廢水處理歷史

水處理經(jīng)常被認(rèn)為是現(xiàn)代文明的必要條件。沒有下水道系統(tǒng),廢水處理廠和總體監(jiān)管,我們的城市到處都會(huì)充滿疾病和人類廢物。在21世紀(jì)任何家庭中,許多標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代廢水管理技術(shù)(如廁所和下水道)實(shí)際上在歷史上都是相對(duì)較新的。


水處理的歷史


這并不是說下水道系統(tǒng)已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。畢竟,古羅馬人在帝國(guó)鼎盛時(shí)期擁有復(fù)雜的下水道系統(tǒng)。相反,關(guān)于廢水管理不善如何嚴(yán)重影響社會(huì)健康的知識(shí)還相對(duì)較新。


羅馬人有一個(gè)集中的污水管理系統(tǒng),盡管按今天的標(biāo)準(zhǔn)來說還很基本。打開和關(guān)閉的溝渠和管道會(huì)帶走糞便和垃圾,主要是利用雨水徑流。然后,被污染的水將流入大型混凝土罐中,使污水在允許水流入附近的河流之前沉淀出來。有室內(nèi)管道,下水道上方也建有公共廁所。




現(xiàn)代廢水處理如何改變我們的世界





在中世紀(jì)的歐洲,通常與化糞池一起使用封閉的下水道,石制管道或溝渠將污水排到居民區(qū),但通常將便池直接倒入街道。在1858年至1859年之間,倫敦的泰晤士河塞滿了未經(jīng)處理的廢水,再加上非常炎熱的天氣,導(dǎo)致了所謂的“ 大惡臭 ”。


17和18世紀(jì),自來水廠和 抽水系統(tǒng)迅速擴(kuò)張,但是工業(yè)革命導(dǎo)致城市和污染的增長(zhǎng)更加迅速,這一直是霍亂和傷寒等致命疾病暴發(fā)的持續(xù)來源。


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隨著19世紀(jì)城市的發(fā)展,越來越多的公共衛(wèi)生問題導(dǎo)致許多城市的市政衛(wèi)生計(jì)劃的發(fā)展和下水道系統(tǒng)的建設(shè)。這些系統(tǒng)經(jīng)常 未經(jīng)處理直接將污水排入河流,但是到19世紀(jì)后期,許多城市開始使用化學(xué)處理和沉淀系統(tǒng)。


集中式污水處理廠的建設(shè)始于19世紀(jì)末至20世紀(jì)初。這些系統(tǒng)將污水通過物理,生物和化學(xué)過程相結(jié)合,以去除污染物。同樣從1900年代開始,設(shè)計(jì)了新的污水收集系統(tǒng),將雨水與生活廢水分開,以防止污水處理廠在大雨中變得超負(fù)荷。


在1910和20年代,工程師們開發(fā)了更先進(jìn)的系統(tǒng)來處理飲用水,然后再將其提供給城市居民。


退一步,在這里檢查時(shí)間表,我們可以開始了解最近大規(guī)模有效的廢水處理是如何出現(xiàn)的。大約150年前是城市水處理的頭幾個(gè)集中實(shí)例。需要數(shù)十年的時(shí)間才能出現(xiàn)更嚴(yán)格的做法。


1972年,美國(guó)通過了《  清潔水法》。到現(xiàn)在為止,一些城市的污水處理仍然依靠化學(xué)處理和過濾,處理過的污水經(jīng)常被倒入河流和溪流中。工業(yè)廢水的預(yù)處理幾乎沒有防止有毒化學(xué)物質(zhì)干擾污水處理廠使用的生物過程的方式。


《清潔水法》通過后,城市開始了稱為二次處理的過程,該過程將廢水中的所有有機(jī)污染物去除。具有高濃度有機(jī)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分的廢水被傾倒到河流中,導(dǎo)致藻華和細(xì)菌生長(zhǎng),從而在河流中形成死區(qū)。二級(jí)處理實(shí)質(zhì)上消除了微生物和有機(jī)物的流出物,因此,排放時(shí),對(duì)周圍環(huán)境幾乎沒有影響。


想想看,僅在50年前,世界上許多社區(qū)就將未經(jīng)處理的污水傾倒入河流。


在過去的30多年中,廢水處理過程確實(shí)經(jīng)歷了最快速的增長(zhǎng),現(xiàn)在世界上每個(gè)計(jì)劃中的市政府都采用某種形式的集中式廢水管理系統(tǒng)。這一切也都付出了沉重的代價(jià)-數(shù)十億美元的規(guī)模。


但是,現(xiàn)在,我們可以沖廁所和淋浴了,而不必?fù)?dān)心所有臟水都在發(fā)生什么。在將其排入當(dāng)?shù)睾恿骱秃粗?,必須由值得信賴的廢水處理廠運(yùn)營(yíng)商處理。“哦,廢水中的所有固體怎么辦?” 你可能想知道。在某些情況下,廢水處理廠會(huì)將其干燥,包裝并出售為肥料,以幫助補(bǔ)充運(yùn)行污水處理廠的巨額成本。


在其他情況下,一些工廠將利用污泥生產(chǎn)甲烷,然后將其燃燒以發(fā)電或出售。今天的廢水處理使用了科學(xué)和工程技術(shù),盡管它仍然有點(diǎn)臭。我們認(rèn)為它是隨領(lǐng)土而來的。


現(xiàn)在,我們了解了關(guān)于人類廢物的衛(wèi)生知識(shí)是如何出現(xiàn)的,現(xiàn)在讓我們仔細(xì)看看廢水處理廠的工作方式。


當(dāng)您沖洗廁所時(shí),您的廢物會(huì)通過下水道流到廢水處理廠進(jìn)行處理。下水道系統(tǒng)本身就是一個(gè)主題,因此我們將主要關(guān)注廢水如何從地球上最臟的物質(zhì)之一返回到對(duì)環(huán)境安全的水,從理論上講,它可以飲用。一些被稱為全循環(huán)再利用廠的廢水處理廠甚至?xí)諒U水,并將其一直處理回飲用水,然后將其泵送到城市居民中。這聽起來似乎很麻煩,但如今的工程和化學(xué)水平允許全循環(huán)再利用工廠以化學(xué)方式輸出與您現(xiàn)在使用的自來水相同的飲用水。


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在深入探討廢水處理的特定過程之前,讓我們先進(jìn)行一下規(guī)模分析。紐約市擁有14個(gè)廢水處理廠,每天處理13億加侖(49億升)廢水。僅從一個(gè)大城市就可以用8年的時(shí)間將死水填滿死海。


因此,社會(huì)產(chǎn)生了很多浪費(fèi)。讓我們看看當(dāng)它到達(dá)廢水處理廠時(shí)首先發(fā)生什么。





前期和初級(jí)處理


當(dāng)廢水到達(dá)處理設(shè)施時(shí),它首先通過篩子過濾掉所有大塊,這是一個(gè)相當(dāng)大的篩子。這些濾網(wǎng)通常稱為條形濾網(wǎng),其主要工作是使污水更加均勻,使其可以流經(jīng)工廠中的泵和管道。


從柵欄篩去除的廢物被送至垃圾填埋場(chǎng),稍稍矮小的污水排入下一步,即沉砂室。


沉砂池本質(zhì)上只是您絕對(duì)不希望游入的大水池,它們使污水中的較大顆粒沉降到底部。這些較大的顆粒(如泥土,沙子和較大的食物顆粒)被稱為砂礫。同樣,此過程有助于使污水比進(jìn)入時(shí)更均勻。砂礫也被卡車運(yùn)到垃圾填埋場(chǎng)。


在最初的幾個(gè)過程中將污水完全勻漿后,將其轉(zhuǎn)移到一級(jí)澄清池中。


初級(jí)澄清池用作巨型沉降池,使大于10μm(0.01 mm)的顆粒(稱為懸浮固體)沉降到池底。巨大的撇油臂還刮掉了沿著水面上升的油脂。


這些主要澄清池基于稱為沉降速度的原理,基本上就是顆粒沉降的速度。工程師確保水進(jìn)入一級(jí)澄清池的流量不超過顆粒的沉降速度,這可以確保顆粒仍然沉降并且污水繼續(xù)流動(dòng)。


離開初級(jí)澄清池后,污水中沒有大于10μm的固體,此時(shí),大部分被有機(jī)物污染。污水隨后進(jìn)入曝氣池,開始進(jìn)行二次處理。


二次廢水處理


曝氣池實(shí)質(zhì)上是起泡的污水處理熱水浴缸。它們使空氣通過污水底部鼓泡,從而使污水中溶解了氧氣。工程師還將活性污泥泵入曝氣池,這實(shí)際上是下一輪澄清池中的細(xì)菌和廢物。這種活性污泥提高了水中的氧氣含量,細(xì)菌不斷地瘋狂進(jìn)食,吞噬了所有有機(jī)物。


在曝氣池之后,污水看起來會(huì)更加清澈,它將直接進(jìn)入二級(jí)澄清池。這是最終的過濾過程,所有剩余的顆粒都沉淀出來。沉淀出來的是剛才提到的活性污泥,其中一部分被重新利用,以使曝氣池平穩(wěn)運(yùn)行。未使用的東西在處理或用作肥料之前要先變干。


到污水離開次要澄清池時(shí),所有有機(jī)物中的85%已被清除,看起來相當(dāng)清晰。這  或許 也可以安全地喝太多,但你可能不會(huì)想。排放前的最后過程是消毒。


這個(gè)過程殺死了殘留在水中的所有細(xì)菌,并確保沒有任何疾病被排入河流。這通常是通過氯,臭氧或紫外線消毒(或這些方法的組合)完成的。


臭氧消毒涉及向水中放電,使氧氣分子變成臭氧分子,從而使細(xì)菌氧化,導(dǎo)致其細(xì)胞壁破裂并殺死它們。


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氯處理以類似的方式殺死細(xì)菌,但這是一種添加到水中的液態(tài)化學(xué)物質(zhì),處理廠的操作人員通常會(huì)在釋放污水之前先去除氯,這樣氯就不會(huì)破壞環(huán)境。


最后,工程師還可以使用紫外線來擾亂細(xì)菌的DNA,使細(xì)菌無(wú)法繁殖。所有這三個(gè)過程都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),并且在世界范圍內(nèi)可以互換使用。


在大多數(shù)情況下,消毒后,水會(huì)釋放到河流和溪流中。在缺水地區(qū),有時(shí)處理后的廢水會(huì)流回另一輪處理,制成飲用水。從化學(xué)上講,這是非常安全的,如果不是因?yàn)閷U水轉(zhuǎn)化為飲用水的閉環(huán)過程而受到的污名化,這可能會(huì)在全球更多地方使用。


整個(gè)過程大約需要24到36個(gè)小時(shí),一個(gè)分子的水才能通過處理廠。


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