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第四章水处理系统概述
4.1水处理方法的分类
4.1.1污染物分类及其可处理性
水中污染物按其来源来分，可分为：天然污染物（Naturalpollutants），来源于天然降水、降尘等过程；生活污染物（Domesticpollutants），来源于生活排水；工业污染物（Industrialpollutants），来源于工业排水；农业污染物（Agriculturalpollutants），来源于农田灌溉排水；畜产污染物（Livestockpollutants），来源于畜产或家禽养殖排水。此外，水产养殖、航运、水上娱乐运动等也都会引起水中污染物的增加，这里不再一一赘述。这种分类是按照污染源的分类，不便于区分污染物的性质，也不便于研究污染物的处理方法。因此，一般对污染物的分类是按照其物理化学性质来进行的。
根据污染物的物理性质，一种最直接的方法是按照污染物的尺度来进行分类，从而可得到图4.1所示的污染物尺度分布。如图所示，尺度在微米（μm）量级以上的污染物属于悬浮物的范畴；尺度在1nm（10-9m）至数μm的污染物通常具有胶体的性质；而尺度在10nm以下的污染物可认为属于溶解物的范畴。悬浮物、胶体和溶解物的尺度有一定重叠，这是因为分类的尺度界限并不是唯一的，例如尺度在1nm至10nm之间的污染物既可以看作处于胶体下限尺度的物质，也可以看作是处于溶解物上限尺度（或分子量）的物质。这样按尺度范围的分类没有涉及污染物的化学性质，例如同属于胶体范畴的污染物既包括粘土颗粒这样的污泥物，又包括腐殖质这样的有机物，还包括细菌等微生物。然而，污染物的尺度在很大程度上决定了其处理性，这样的分类方法对选择水处理方法具有重要参考价值。
图4.1污染物尺度分布
根据污染物的化学性质，又可将其分为无机物和有机物两大类。然而，这样的分类很难和其处理性直接挂钩，例如属于无机物的砂粒、粘土等显然与同属于无机物的溶解盐类具有完全不同的处理性。
对于有机物，又可根据其生化降解性分为生化可降解有机物和生化难降解有机物，两类污染物很难用同样的方法处理去除。
为了合理地选择污染物的去除方法，有时也需要将上述几种分类方法结合起来考虑。以下将介绍几类污染物的一般去除方法。
4.1.2悬浮污染物的去除方法
对于悬浮污染物，不论是无机物还是有机物，由于均具有较大的尺度或粒径，一般都可以利用重力的作用将其与水分离。对于密度大于水的悬浮污染物可采用沉淀（Sedimentation）的方法，对于密度小于水的悬浮污染物则可采用气浮（Floatation）的方法。同时过滤（Filtration）也是去除悬浮污染物的主要方法，包括粒状介质过滤和分离界限为10-1μm尺度的膜过滤，即微滤（Micro-filtration）。
4.1.3胶体污染物的去除方法
属于胶体范畴的污染物，包括无机物和有机物，均可采用凝聚和絮凝（Coagulationandflocculation）的方法使其脱稳并相互结合成长为较为粗大的絮状体，然后通过沉淀、气浮和过滤的方法加以去除。
利用膜过滤，即分离界限为10-2μm尺度的超滤（Ultra-filtration）或分离界限为nm尺度的纳滤（Nano-filtration），则可直接去除水中的胶体污染物。
4.1.4溶解性有机物的去除方法
溶解性有机物包括生化可降解有机物和生化难降解有机物两种类型。对于前者，通常是利用微生物的作用进行生物化学降解，以活性污泥法（Activatedsludgeprocess）为代表的好氧生物处理是最常用的生化处理法。而对于后者，由于生化处理法很难奏效，需要考虑采用化学氧化（Chemicaloxidation）、活性炭吸附（Activatedcarbonadsorption），或二者相结合的方法对其进行去除。对于具有挥发性的有机物，曝气吹脱（Aeration）是有效去除的方法之一。
4.1.5溶解性无机物的去除方法
属于溶解性无机物的污染物很多，包括分子态无机物、离子态无机物、盐类、重金属离子等。去除这些污染物的常用方法有：
（1）化学沉淀（Chemicalprecipitation）
主要针对能与某些化学药剂发生反应，生成沉淀物（难溶固体）的金属离子，利用化学反应加沉淀分离的方法对其进行去除。氢氧化物、硫化物等都是常用的化学沉淀剂。此外，对于水中的磷，则可用投加金属盐的方法来产生磷酸盐沉淀，从而加以去除。
（2）离子交换（Ionexchange）
利用不溶性离子化合物上的可交换离子（阳离子或阴离子）与溶液中的其它同性离子之间的交换反应，去除水中的离子态无机污染物。
（3）电渗析（Electrodialysis）
在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交