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處理廢水不再像半個世紀前那樣簡單。不斷增加的人口、CWA 指導方針、以健康和安全為重點的不斷變化的EPA 法規，為分離和處理廢水帶來了新的挑戰。
工業和市政廢水管理不可能有一個單一的通用解決方案。根據水源、污染物類型、地理位置、預算和技術可用性定制廢水處理是主要挑戰。其它挑戰包括——高生化需氧量 (BOD) 和化學需氧量 (COD) – 對廢物進行曝氣可以促進生物氧化并產生可通過過濾和澄清輕松去除的固體廢物。
溶解固體總懸浮量高——CWA 法規對廢水中的總懸浮固體 (TSS) 和總溶解固體 (TDS) 進行了限制。TSS 常采用砂炭過濾法進行過濾。TDS 需要化學處理、脫礦質或蒸發。硝酸鹽和磷酸鹽含量高——硝酸鹽和磷酸鹽通過人類和動物排泄物進入廢水流。可以用IX、RO、澄清或生物處理對其進行處理。
油和油脂——除了對環境造成損害外，油和油脂還會堵塞水道和排水系統。它們通常采用溶氣浮選 (DAF)、超濾 (UF) 和碳過濾方法進行處理。大排放量——一些工業和市政設施產生大量廢水，可能需要實施零液體排放系統。這允許重新調整化學品體積，回收大部分液體廢物以供重復使用，處理有價值的副產品，并生產干燥/固體濾餅以供處置。
此外，許多陳舊的廢水收集和處理設施需要改進和維護以延長其使用壽命。這需要持續的資金和技術投資。
廢水處理技術：
場外處理設施通常從市政和工業排水系統收集廢水，并通過各種方法對其進行處理，以分離不同類型的廢物。在將廢水輸送到處理設施之前，廢水也儲存在工業單元內的密閉壓裂罐中。廢水處理大致可分為三類——
初級廢水處理：在這個階段，廢水通過過濾裝置，去除含有高達 50% 懸浮污染物的粗固體。過濾后的材料稱為初沉污泥，然后將其送去進行生物固體處理。
二次廢水處理：在這個階段，生物有機體被用來從廢水中自然分離污染物。這樣產生的固體廢物沉淀在罐底，可以很容易地清除。產生的廢物稱為二次廢物或生物污泥。由此產生的生物固體要么用作農業中的天然肥料，要么用作能源生產的垃圾填埋場。生物固體也可以被焚燒以分解成更簡單的物質，然后釋放到土壤、空氣或水中。
三級廢水處理：在這個階段，化學處理方法用于去除廢水中的污染物，然后再將其釋放到自然水體中。
一些用于處理廢水的專業技術屬于上述三大類之一：
反滲透（RO） ——這種方法涉及使水以與自然滲透相反的方向通過半透膜。該工藝用于石化、制藥、食品和飲料等行業。
超濾 (UF) – 它類似于反滲透，水被迫通過半透膜。
納米過濾 (NF) – 這是一項相對較新的技術，其結果介于 RO 和 UF 之間。NF可以去除農藥化合物和有機大分子等直徑低至0.002和0.005 μm的納米顆粒。NF技術保留了通過RO工藝去除的有價值的礦物質。
陶瓷過濾——它涉及超濾或微濾，即使在更高的溫度下也可以處理廢水。過濾器具有由氧化鋁、碳化硅、二氧化鈦和氧化鋯制成的無機膜，有助于分離不同的生物質。
紫外線過濾——這是一種非侵入式的廢水處理方法，可用于水產養殖、建筑服務、食品和飲料、海洋和航運、制藥、石油等應用。它有助于消除各種污染物，例如如來自工業廢水的尿素、酚類和多環芳烴。
溶氣浮選 (DAF) – 如果您想分離懸浮固體，DAF 設備可能會很有效。DAF 設備用于生物固體含量高的屠宰場和魚類加工單元。該系統用于減少脂肪、油脂和有機廢物中存在的化學需氧量。
重力污泥脫水——這是從市政和工業來源產生的廢水中分離污泥的最簡單方法之一。這包括將污泥儲存在脫水容器中，并利用重力將水排出。有時，可以使用真空來加速脫水過程。這些通常用于建筑工地、環境修復工作和造船廠。
結論
隨著城市和工業的不斷發展，需要以有效和可持續的方式處理市政和工業水源排放的資金和智力投資。在將富含營養的水釋放回河流中供海洋生物使用之前，應將廢水視為一種寶貴的資源，可以從中提取能量。關鍵是采用循環廢水管理模式，增加經濟，回收資源，并通過自我可持續的過程再利用它們。
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