废水处理系统的工作原理主要依赖于物理、化学及生物方法的综合运用,以下是对其工作原理的详细阐述:

一、物理处理
物理处理主要通过物理作用以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)。常见的物理法包括筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法、反渗透法等。例如,在预处理阶段,可以通过格栅或筛网去除废水中的大块悬浮物,再通过沉淀或气浮等方法去除悬浮颗粒和油脂等物质。
二、化学处理
化学处理则是利用化学反应的作用,去除废水中的溶解物质或胶体物质。常用的方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。在废水处理系统中,化学方法常用于深度处理阶段,如利用化学混凝剂使微小悬浮颗粒和胶体聚集成较粗大的颗粒而沉淀,或利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无害物质。
三、生物处理
生物处理则是利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。根据微生物对氧气的需求,生物处理可分为好氧处理和厌氧处理两大类。
好氧处理:在曝气的作用下,利用好氧微生物的新陈代谢活动去除废水中的污染物。常见的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法(包括生物接触氧化、生物转盘等)、序批式活性污泥法(SBR)等。在这些工艺中,好氧微生物通过吸附、降解等作用,将废水中的有机物转化为二氧化碳和水等无害物质。
厌氧处理:在隔绝氧气的情况下,利用厌氧微生物的新陈代谢作用去除废水中的污染物。常见的厌氧工艺有水解酸化、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧生物滤池等。厌氧微生物通过发酵、产乙酸和产甲烷等阶段,将有机物转化为甲烷、二氧化碳等气体以及剩余污泥。
四、综合处理工艺
在实际应用中,废水处理系统往往采用多种处理方法的组合,以形成综合处理工艺。例如,对于制药部件清洗机产生的废水,可能需要采用预处理(如格栅、调节池等)、物化处理(如混凝沉淀、气浮等)、生化处理(如好氧生物处理、厌氧生物处理等)以及深度处理(如过滤、消毒等)等多个阶段,以确保废水达标排放或回用。