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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。

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：

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除磷脱氮处理

生物脱氮是一个复杂的过程，主要包括硝化和反硝化两个阶段。在硝化阶段，污水中的氨氮在好氧条件下被硝化细菌转化为硝酸盐；在反硝化阶段，硝酸盐在缺氧条件下被反硝化细菌还原为氮气，从而从污水中逸出。生物脱氮需要为硝化细菌和反硝化细菌提供适宜的环境条件，如合适的温度、pH 值、溶解氧等。

向污水中加入化学药剂，如铝盐（聚合氯化铝）、铁盐（硫酸亚铁）等，这些药剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶性的磷酸盐沉淀，通过沉淀或过滤的方式将磷去除。化学除磷的效果较好，但会增加污泥的产量。

化学除磷：

生物脱氮：

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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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