造成水污染的污染源主要是工业污染源、农业污染源、生活污染源及其他污染源。要减轻水域污染，使水环境得到改善，就必须进行污水处理和水污染源治理。
（一）废污水处理方法
废污水处理按对污染物实施的不同作用，可分为两类方法：一类是通过外力作用，把有害物质从废水中分离出来，称为分离法；另一类是通过化学或生化作用，使其转化为无害的物质或可分离的物质，再经分离措施将可分离物质除去，称为转化法。
（1）分离法。废污水中的污染物以离子态、分子态、胶体和悬浮物等形式存在。存在形式的多种性和污染物特性的各异性，决定了分离方法的多样性。其分离方法分别为以下几种。
1）对离子态污染物。采用离子交换法、电解法、电渗析法、离子吸附法、离子浮选法分离。
2）对分子态污染物。采用萃取法、结晶法、精馏法、吸附法、浮选法、反渗透法、蒸发法分离。
3）对胶体污染物。可采用混凝法、气浮法、吸浮法、过滤法分离。
4）对悬浮污染物。可采用重力分离法、离心分离法、磁力分离法、筛滤法、气浮法等。
（2）转化法。可分为化学转化和生化转化两种。化学转化法又分为中和法、氧化还原法、化学沉淀法、电化学法。生化转化法则包含活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘法等。
（二）水污染控制
强化废水集中控制是改善总体环境质量、治理污染的必由之路。在水污染控制中，采取集中控制与分散治理相结合的方针，特别是城市污染源比较集中，应逐步把集中控制作为主要手段。城市水污染集中控制工程措施包括分散的点源治理措施，即集中控制措施要在一定的分散治理的基础上进行，只有将那些不适于集中控制的特殊污染废水处理好，污染集中控制才能达到事半功倍的效果。因此，工业废水处理是实施城市化污水集中处理的先决条件。所以城市污水集中控制应采取源内预处理，行业集中处理、企业联合处理、城市污水处理厂处理、土地处理系统、氧化塘等多种工程措施。
1.源内预处理
为保证污水集中控制效果，必须对重金属废水、电镀废水、含难生物降解的有毒有机废水、放射性废水、强酸性废水、含有粗大漂浮物和悬浮物废水等进行源内重点处理。经源内预处理后，按允许排放标准排入城市排水管或进入集中处理工程。
小城市废水中电镀、冶金、染料、玻璃、陶瓷等行业废水含有一定量的重金属，这些污染物在环境中易积累，不能生物降解，对环境污染较为严重；化工、农药、化肥、制药、造纸、印染、制革等行业则排放有机物废水，其废水中含有一定量的难生物降解的有毒有机物及金属污染物，它们对污水土地处理等集中控制工程的运转产生不利影响，易在生物、土壤、农作物中蓄积，对环境污染严重。因此，对上述主要行业的废水应在源头进行预处理，废水中污染物浓度达到有关排放标准后，再进入城市污水集中处理系统。另外，强酸废水易腐蚀排水管道，而粗大漂浮物和悬浮物废水可造成排水管网堵塞，所以，这两种废水必须在源内进行处理后再排入排水管网或集中处理工程。
（1）重金属废水的处理。重金属的源内治理措施要从实际情况出发，因地制宜，用少量的投资，最短的时间，取得最佳的环境效益。目前重金属废水处理措施可分为两类：一是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶的重金属化合物或元素，经沉淀或上浮从废水中去除。二是将废水中的重金属在不改变化学状态的条件下浓缩后分离，如反渗透法、蒸发法、离子交换法、电渗析法等。选择何种方法可据实际情况而定。
（2）有毒有害难降解有机废水的处理。
1）化工废水的处理。化工行业产生的废水有机组分复杂，废水中含有各种有机污染物且含量大小各异，每一种污染物的生物可降解性的难易程度不同，并对生物和环境的毒性也不一样，这一切既决定了该行业废水对环境的影响，也直接影响了废水的生物化学处理效果。化工废水除含有机难降解物外，有的还含有汞、镉、铬、铜、铅、砷等重金属等，这些重金属离子和多元酚、氰化物、醛类、硫化物、氯苯化合物等化学毒物，都是微生物最为敏感的有毒物质，对这类废水必须依据生物可降解容许浓度进行预处理，然后再进行生物处理；直链脂肪烃类化合物、醇类、单元酚类、氨基酸类、脂肪酸类，均属生物易降解的有机物，而且耐受浓度高；而聚氯乙烯等高分子化合物，在分子量为250～600以内时，也可以进行生物降解；高分子量物质，一般不适合生物处理。对有多分子结构污染物的废水，通常先通过物理方法进行分离，然后再用其他方法进行进一步处理。因此，对化工行业废水首先在源内进行清污分流，对含重金属废水按其所含重金属离子类型、浓度采取单独的处理；对含多元酚、氰化物、醛类、硫化物、氯苯类化合物废水和多分子结构的污染物的废水首先进行物理、化学方法处理，然后再进行生化处理，废水处理方法主要有：活性污泥法、生物膜法、厌气稳定池、厌气消化法。在实际工作中结合废水量、水质构成，将物理法、化学法、生物法、物理化学法有机结合，组成污水处理系统。
2）印染废水的处理，印染废水水量大，水质组分复杂，具有毒性，较难处理。该类废水分疏水性和亲水性两类，而且有的还有重金属，所以必须根据其水质特性，选择适宜的处理方法。废水脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程。废水中毒物和有机物的去除，可采用化学氧化法、生物化学法和反渗透法。废水中固体杂质和无机物的去除，可采用混凝法和过滤法。
3）造纸废水的处理。造纸废水中含有大量的化学药品和杂质，一般呈黑色，有臭味，COD、BOD5 和SS浓度都很高，尤其在制浆过程产生的黑液（或红液），BOD5 可达5000～40000mg/L。对造纸黑液和打浆废水必须在源内处理。造纸黑液可采用燃烧法、电渗析法、反渗透法进行处理。废水采用物理法、化学法、生物法、气浮法进行处理。
4）农药废水的处理。农药废水成分复杂，同时含有许多种组分，其中有许多属于生物难以降解的污染物，浓度高，有的污染物浓度可达每升数万毫克；毒性大，废水中除含有农药和中间体外，还含有酚等有毒物质、砷和汞等重金属；另外农药废水具有恶臭气味，水质水量波动很大，所以必须在源内进行处理，在达到排放标准后方允许排入城市管网或进入集中控制工程。
对含有乐果、甲醇、二甲胺等物质的有机废水，可采用萃取蒸馏方法对其进行回收，然后采取生物化学法进行无害化处理。对高浓度含盐废水，通常可采用浓缩焚烧法，湿性氧化法。对高浓度含酚废水，首先采取溶剂萃取法脱酚，将酚回收，使废水中酚含量低到300mg/L以下，然后再进一步进行生物处理，生产六六六的含苯废水，含苯约达150～200mg/L，可采取蒸馏回收苯，使苯含量降至0.2mg/L以下再排放。
5）制革废水的处理。制革废水成分复杂，含有COD、BOD5、SS、Cr、S2-、酚等多种污染物，废水色度浓、呈碱性、有臭味。制革污水应采取中和沉淀法、混凝法、生物法进行铬回收和综合废水处理。
在铬鞣工序，广泛利用铬鞣液鞣革，因此，工序产生的鞣革废液中会有大量铬，其浓度达1000～3000mg/L，如果将其排放，将影响环境和污染集中处理工程的运转，也造成原料的流失和浪费，因此，必须采取回收处理措施。回收方法是首先将废液进行过滤或沉淀处理，以除去悬浮物质，然后加入氢氧化钠，使之生成氢氧化铬沉淀，如废液或废水中的铬是六价铬，可先加入亚硫酸钠将六价铬还原成三价铬，然后将其用于配置新的鞣革液。
对于脱毛、浸质等废水进行混合处理，首先要通过格栅、均衡池或沉淀池对这些废水进行初级处理，以去除内屑、落毛等杂质，然后采用延时爆气、生物转盘、生物滤池等生物法进行处理，如果需要，可再采取混凝沉淀法进行进一步处理。
6）酸性和碱性废水的处理。对于浓度大于10%的废酸液或碱性废水必须在源内进行回收处理。酸性废水处理方法主要有中和法、电解法、离子交换法、浸没燃烧高温结晶法、蒸发法、浓缩冷冻结晶法。碱性废水主要处理方法有：离子交换法、生化法、蒸发法、中和法。
（3）放射性废水的处理。根据废水中所含放射性物质浓度，将放射性废水分成高水平放射性废水和低水平放射性废水两类。
对于低水平放射性废水可直接排入城市排水管网或污水集中处理工程。对低、中、高水平放射性废水可采取与人类生活环境长期隔离、任其自然衰变控制方式和物化处理方式。主要处理方法有：化学沉淀法、离子交换法、蒸发法、生物法、膜分离法、电化学法等方法。
（4）医院废水的处理。医院废水中含有大量的废毒、细菌、大肠菌群等，因此，可采取药剂消毒、接触氧化、贮存衰减等处理技术方法。
药剂消毒法：首先将污水进行沉淀、过滤和生物法处理，然后用液氯、次氯酸钠或臭氧等强氧化剂进行消毒处理以杀灭病原微生物。(www.xing528.com)
接触氧化法：先将污水预处理，排入接触氧化池用充氧喷射器进行氧化分解，再经过滤和药物消毒。
贮存衰减法：对含有碘131、磷32、金198、钠24等短半衰期放射性同位素污水，单独放置10个半衰期时间。
2.废水的联合或分区集中处理
对于生产规模较小、布局分散、污染程度较高的电镀、纺织印染、造纸、化工等工厂实行同行业合并以集中生产，废水集中排放，对于当时不能合并的可联合对同类行业的废水进行集中控制，采用效率较高的处理设施，实行集中处理，这样既可提高产品质量，又可减少分散治理的面源污染，有较好的环境、经济效益。
对于布局相邻或较近的企业，在其废水性质相近的条件下，可采取联合集中处理方法。即将各企业污染较重的水集中到一起进行处理。另外也可以在一个汇水区或工业小区内，对全部企业所排放的污染较重的废水集中处理，也可采取企业间废水的串用或套用，将一个企业排放的废水作为另一个企业的生产用水，这样既减少了污染处理费用，又节约了水资源，缓解了水资源的供需矛盾。
3.城市污水处理厂
城市污水处理厂是集中处理城市污水，保护环境的最主要措施和必须途径，城市污水的处理按处理程度可分为：污水一级处理、污水二级处理、污水三级处理。
污水一级处理，是城市污水处理中的第一级，主要是初级处理，也是预处理。一级处理的常用方法有：筛选法、沉淀法、上浮法、预曝气法。一级处理主要采取过滤、沉淀等机械方法或简单化学方法对废水进行处理，以去除废水中悬浮或胶态物质，以及中和酸碱度，以减轻废水的腐化程度和后续处理的污染负荷。污水经过一级处理，一般可去除BOD 和SS的25%～40%，但不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氰化物、硫化物等有毒物。污水经过一级处理后，通常达不到有关排放标准或环境质量标准。所以一般都把一级处理作为预处理。
污水二级处理，主要指生物处理。污水经过一级处理后进行二级处理，用来去除溶解性有机物，一般可去除90%左右的可溶解有机物，去除90%～95%的固体悬浮物。污水二级处理的工艺按BOD 去除率可分成两类：一类为完全的二级处理，这一工艺可去除BOD85%～90%，主要采用活性污泥法；另一类为不完全的二级处理，主要采用高负荷生物池等设施，其BOD 去除率在75%左右。污水经过二级处理后，大部分可以达到排放标准，但是很难去除污水中的重金属毒物和微生物难以降解的有机物。同时在处理过程中，常使处理水出现磷、氮富营养化现象，甚至有时还会含有病原体生物等。
污水三级处理，也称深度处理。是目前污水处理的最高级。主要是将二级处理后的污水，进一步采取物理化学方法处理，主要去除可溶性无机物，难以生物降解的有机物、矿物质、病原体、氮磷和其他物质。通过三级处理后的废水可达到工业用水或接近生活用水的水质标准。
污水三级处理包括除磷、除氮、除有机物、除无机物、除病原体的多个处理单元。三级处理基建费和运行费都较高，是否进行污水三级处理，采取什么样的处理工艺流程，主要考虑经济条件和处理后污水的用途与去向。为了保护下游饮用水源或浴场不受污染，应采取除磷、除氮、除病毒、除病原体等处理单元过程；如只为防止受纳污水的水体富营养化，只要采用除磷和氮处理工艺就可以了；如果将处理后的废水直接作为城市饮用以外的生活用水，如洗衣、清扫、冲厕所，喷洒街道和绿化等用水，则要求更多的处理单元过程。污水三级处理厂与相应输配水管道结合起来，便成为城市的中水管道系统。
城市污水处理厂处理深度取决于处理后污水的去向、污水利用情况、经济承受能力和地方水资源条件。如果废水只用于农业灌溉，可只进行一级或二级处理；如果废水排入地面水体，则应根据地面水功能和水质保护目标，规划处理深度；对于水资源短缺，且有经济承受能力的城市可考虑三级处理。
4.污水氧化塘
利用氧化塘处理主要是利用水体的生物降解能力以及物理、化学等净化功能处理污水。污水中有机污染物由好气菌氧化分解，或经厌氧微生物分解，使其浓度降低或转化成其他物质，实现水质的净化。在该过程中好气微生物所需的溶解氧主要由藻类通过光合作用提供，也可以通过人工作用充氧。
氧化塘可利用天然的洼地、湖泊、坑、塘、沟、河套等改造而成。其规模可大可小，小的每天可处理几十吨废水，大的可达到日处理废水数十万吨，处理规模由地理条件和排污量决定。
氧化塘处理污水受自然环境和气候条件影响较大，它更适用于气候温暖、干燥、阳光充足的地区。氧化塘可充分利用天然的地理条件，所以造价较低，所需机械设备较少，运行费用也较低，运行维护和管理简单方便。
氧化塘较适合于低浓度的有机污染为主的废水的处理，尤其是在气候较为寒冷的地区，氧化塘污水负荷不宜太高。氧化塘处理废水主要依靠自然净化，很少人工控制。为提高污水处理效果，在氧化塘设计中可增加人工控制措施，污水处理逐步由自然净化发展到半控制或全控制。
氧化塘既可以处理污水，又可以通过人工措施从氧化塘中索取生物资源，利用氧化塘养鱼，处理后的污水用于农灌。这样则需要不同类型、不同功能的氧化塘系统组合，形成氧化塘污水处理系统或氧化塘生态系统。
氧化塘根据溶解氧的来源及条件分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘、曝气塘四种类型。①厌氧塘面积较小水深较大，一般在2.5～3.5m，主要是在缺氧条件下分解有机物。它主要靠塘内及底泥厌氧分解，厌氧塘内几乎不存在藻类。它主要适用于处理水温较高和污染浓度较高的粪便等污水和工业废水。②兼性塘较深，分三层。上层为好氧层，溶解氧主要来自藻类光合作用，少部分来自大气氧；由表层向下，溶解氧逐渐降低，直至溶解氧为零；在溶解氧为零的水域为厌氧层；由好氧层到厌氧层的过渡层为兼性层，在白天它处于好氧状态，而夜间处于厌氧状态。兼性塘中主要发生光合作用、好氧分解、厌氧分解三个过程。③好氧塘，水深较浅，一般在0.3～0.5m。它是在好氧条件下，微生物对有机物进行分解。用于水较浅，阳光能射到池底，藻类利用光合作用维持生长。好氧塘为藻菌共生系统，该系统中发生两个过程，光合作用过程和好氧微生物分解有机物过程。光合作用过程中，藻类利用CO2、无机营养物、H2O，借光能合成有机物，然后形成细胞质。与此同时释放出电子、质子和分子态氧。好氧微生物将废水中的有机物作为能源合成为新的细胞质，作为能源的有机物则被氧化成CO2、H2O 和其他无机物质。④曝气塘，它是由人工供氧的氧化塘，它分好氧性曝气氧化塘和兼性曝气氧化塘两种类型。好氧性曝气氧化塘中，塘中污泥都处于悬浮状态并使全部液体都有溶解氧，它实质上是一个没有污泥回流的活性污泥处理系统。兼性曝气氧化塘有机物分解机理与兼性塘相似，只是二者供氧方式不同。
5.污水土地处理系统
污水土地处理系统是指有控制地将污水投配至土地表面，在污水通过土壤——植物——水分复合系统的过程中，污水中的污染物经过土壤过滤、吸附、土壤中生物的吸收分解、植物的吸收净化等物理、化学和生物的综合作用而得到降解、转化。这样即使污水得到净化，防止环境污染，同时又利用了废水中的水肥资源，种植树木、草坪、芦苇、农作物等，进一步改善生态环境，取得较大的经济、环境、社会效益。污水土地处理方法有快速渗滤系统、慢速渗滤系统、漫流系统、人工湿地、地下渗滤系统五种类型。
（1）快速渗滤系统。是指以每周10～250cm 的负荷量有控制地向具有良好渗滤性的土壤渗滤池施用污水。通常它较适宜砂土和壤沙土。该系统中，上层土壤在污水净化过程中起主要作用，污水在上层土壤中经历生物、化学和物理过程而得到净化，经过该系统处理的污水主要回注地下水或补充地表水，也可以回收和再次利用。
（2）慢速渗滤系统。是指以每周几厘米的负荷量有控制地向生长有植物的土地表面施用污水，一般情况下它较适宜壤土和沙壤土地。慢速渗滤系统中，污水经过土壤——植物复合体时得到净化，一部分污水及污染物被植物吸收利用，一部分则可能进入地下水。该系统中植被是必不可少的组成部分，是使污水得到处理的主要因素。
应用慢速渗滤法处理的污水，可将其处理后的水肥资源用于林木、牧草、粮食作物生产等，取得一定的经济效益。
（3）漫流系统。漫流污水土地处理方法是指有控制地向覆盖着植被的缓坡上渗透较差的粘性土壤施用污水。漫流系统典型的水力负荷为每周数厘米至数十厘米，通常高于慢速渗滤系统。植被（多年生牧草）是漫流系统中必不可少的组成部分，它既能固定坡地防止侵蚀，又可以去除污水中的养分及污染物质。在漫流污水土地处理系统中污水与土壤、植物及地面生物膜相互作用而得到处理。污水的处理过程包括了物理、化学和生物反应。漫流系统处理的污水通常只有很少的一部分通过深层渗漏而损失，另外通过蒸发、蒸腾也将损耗一部分，而绝大部分将排入地表水体。
漫流系统对BOD、SS、氮类具有很高的去除率，既可以作为整个污水处理系统的基本单元，也可以作为污水深度处理的手段。
（4）人工湿地。该处理方法一般利用盐碱荒地等非耕地通过修筑围堰、建设水流控制工程，并在其中种植芦苇等植物，将污水排入湿地，使污水按设计流线流动，经过土壤、植物的吸附、生物的吸收分解和缓流过程的沉降等，可除去绝大部分污染物。处理后的水除预留一部分作为湿地生态用水外，其余水量可回用于生产供水系统或排于地面水体。利用人工湿地治污不但治理了污水避免水域污染，而且可以改良盐碱荒地，并为芦苇等植物提供水肥资源，获得经济效益，还增加湿地周围空气湿度，改善小气候。如山东省沾化县齐明纸业有限公司将制浆废水通过组织排水排放于人工芦苇湿地，经漫流沉降，土壤、植物吸附，将大部分污染物除去。处理后的水回流入供水系统，不但实现了污水处理回用、节约了水资源，而且通过污水压碱将寸草不长的盐碱地改造成了苇田，使污水有控制的在湿地、生产工序内循环流动、重复利用，实现了污水向水域的零排放，保护了水环境。
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