本人从事污水、固体废弃物处理处置的咨询、设计、项目管理和工程运行，目前带领一个团队在某中型国企工作，正在攻关和制式化、模块化压裂返排液、钻井泥浆处理技术和设备，有污水处理相关的专利技术，欢迎专业人士交流合作。

　　1、COD（化学需氧量）和BOD（生物需氧量）：消耗水体氧气导致水中生物缺氧死亡。前者是利用化学氧化方式测定，后者利用微生物培养消耗的水中溶解氧测定，一般按5天计。

　　2、总氮和氨氮、总磷：导致水体富营养化，使水生植物和藻类大量生长，消耗水体中氧气。

　　以上几种污染物指标是污水处理最关注的，但根据处理的目标和不同种类污水会有不同增加或侧重。

　　污水处理主要是利用的是物理（过滤、沉淀）、化学（化学反应）和生物（生物吃掉）方法来使水里的污染物反应消除。为方便理解，本文不展开关于专业方面的术语。

　　生活污水相对成分固定，确定大致规模和进水水质后，就可以用一定的套路搞定，只是根据当地具体情况、投资要求进行调整和优化。但是如果严格来说，生化污水设计施工前仍然需要工艺计算、数字建模和实验。

　　工业废水由于产生源千差万别（如造纸废水、酒精废水、印染废水）、生产工艺不同（比如说，同样是印染企业，上世纪建设的生产线和现在建设的生产线生产工艺就完全不一样）和所在地环境、管理水平等因素，基本上一个工厂的污水（即便是两个同样生产同种产品的工厂，只要所在地不同）就是一个新的技术研发和建设，所以没有固定模式，只能通过数字建模、小型实验、中型实验等确定。工业废水就不多说，有兴趣的朋友可以看下《室外排水手册》的工业污水分册。里面有个大概的讲述。下图是白酒废水和印染废水的一种处理流程原理图。

　　人类生活产生的生活污水通过管网收集到建筑物附近地下的化粪池，这里进行初步沉淀和消解。粪便、卫生纸之类的在这里一边由于自身密度沉淀到化粪池底部，一边通过好氧细菌、厌氧细菌和兼氧细菌（要不要氧气都能生存）进行分解（就是吃掉）变成小颗粒和水溶性物质。所以，化粪池用一段时间（一般是半年到一年）就需要清涛沉渣，即便是再高端的小区化粪池都要（清掏时候那个那个味道...）化粪池工作原理图如下：

　　通过化粪池的污水由市政管网收集，最终到达全地区最低位置-生活污水处理厂。

　　生活污水首先通过的是格栅，一般有粗细两道。粗格栅在10-30毫米的间隙，细格栅在3毫米的间隙左右。污水中漂浮物和悬浮物在通过这里时被拦截，被螺旋输送机或皮带输送机运输至堆渣点，外运垃圾填埋场填埋。经过粗细格栅过滤后（有的在粗格栅后细格栅前）的污水为了降低后续系统复杂度和节能，一般都要通过泵站提升到全污水厂最高点，然后依靠重力流经后续的处理设施。

　　格栅（污水从机器下方渠道流过，耙齿根据前后水位差或者按一定频率开启清捞水中浮渣）

　　如果所在城市有工业废水混入市政管网（国内一般或多或少都有混入），生活污水处理厂就需要水解酸化池进行进一步分解处理。这种水池主要就是形成厌氧环境，让厌氧细菌把污水中的大分子链打断，顺便吃掉一些，同时，使污水中的泥沙等无机物沉淀一部分。一般这里会有硫化氢、甲烷等气体产生，味道很不好。

　　水解酸化池封盖后的观察孔情况（圆球状物体也是一种填料，具体用不用填料或者用哪种需要根据实际情况确定）

　　经过水解酸化处理后的污水进入到生化处理段，这里就是生活污水处理厂的核心部分。

　　根据水流推进方式和构造不同，生化段有不同的形式，如氧化沟、A2O、SBR等。

　　这种构筑物很大，一般总容积和处理厂的日处理规模相当。比如，一个生活污水处理厂的处理规模是10万吨/天，那么这个厂的生化段构筑物大概会有8万立方米左右的容积。生活污水在这里通过水池中的微生物作用（厌氧、兼氧和好氧细菌）进行生物化学反应。污水在构筑物内部和外部利用泵送系统进行部分循环，鼓风机从外部吹进氧气对池中进行充氧，污水中的有机物被池子中的细菌吃掉，污水中的氨氮、磷被转化为氮气和磷酸盐等物质。这个构筑物如果运行正常，水面是有淡淡的红褐色，还能闻到雷雨过后那种泥土的清香。下面是几种形式的生化池。

　　通过生化段后，这时候污水基本就被处理干净了。生化反应后的污水进入沉淀池（一般叫二沉池），通过重力作用使水中的颗粒物、细菌团和细菌尸体（老死的，实际看到的就是絮状胶体）沉淀下来变成污泥，脱水处理后外运至垃圾填埋场填埋，沉淀池的上清液通过翻水堰溢流，进入消毒设备（一般是进行紫外线照射）消毒后，达标外排，即生活污水一级B排放标准。

　　沿海地区由于工业较发达，导致水体污染较重，排放指标要求更高，后续还要设置更精细的过滤设备或构筑物，和格栅原理类似，把更小的颗粒物去除，让水更清澈。目前内陆尤其是水源地如四川、青海等省也启动了这类改造工作，使排放水体达到更高标准，即生活污水一级A排放标准。

　　这里补充一点，并不是污水处理后，出水清澈就是干净了，相当一部分污染物是无色的，能否处理好还是要看各项指标。另外，由于紫外线的穿透性很差，如果出水悬浮物不达标，就会让紫外线无法完全穿透水体，导致消毒不彻底。所以您要是去游泳，建议离排放口远点。污水厂处理后污水效果如下图。

　　好吧，作为环工系的教授，水污染控制工程这门课的主讲，做的科研又是水处理，似乎应该来回答这个问题。

　　分离就是把污水中的一些污染物从水体中分出来，具体措施包括沉淀，絮凝，离心，气浮，吹脱等等，基本是物理化学方法。通常污水中的污染物如有机物经过初步分离处理已经可以去除大部分了，要求不高的话就可以直接排放了。这就是所谓的一级处理。

　　有些污染物是没法有效分离的，比如溶解性的有机物，氨氮，磷酸盐，此时就需要将它们转化为无害的物质，或者是易于分离的物质。污水处理中最主要的生化工艺，干的就是转化的活儿，例如通过将有机物转化为二氧化碳（基本无害，气体可易于和水体分离）和生物污泥（有害，但是也容易沉淀分离）去除溶解性有机物。这就是所谓的二级处理。转化的手段还有很多种，比如各种高级氧化，酸碱中和等等。天津爆炸事故产生的氰化物污水，就只能通过双氧水强氧化打破C-N键，使其无害化。

　　生活污水厂的流程通常是1格栅 2初级沉淀 3生化处理 4二级沉淀 5消毒。由上面的分类就知道，124是分离，35是转化。这种分置式的工艺，虽然稳定易行，但是占地面积大，建设成本高，停留时间长（可以理解为构筑物容积大占地大）。

　　现在新技术越来越倾向于将分离和转化合到一套系统中去降低成本和提高效率，比如膜生物处理工艺（MBR），就是将生化工艺和初沉二沉合并到一个池，这样显然占地面积大幅降低了。虽然膜工艺的成本现在还是高，但随着技术的进步，成本会越来越低，也会越来越流行。——这也是为什么碧水源的估值比一般的水处理公司高的原因。

　　看到你一定以为我就是做MBR的或者和碧水源有关联。其实一毛钱关系没有，我做的主要是污泥减量化。上面污水中的污染物，最后大部分是变成污泥了。这实际上是一种污染转移，然而生物污泥的处理难度和成本远远高于污水处理。对这些污泥，现在常见做法都是掩埋，但是大城市很快就没地方埋了，到最后解决不了只能烧，掺燃料烧。成本极高，但是没办法。如何低成本地解决污水处理中产生的污泥，才是如今污水处理行业最大的挑战，同时也是我们水环境工程研究者的一个机会。

　　这个问题展开说绝对是写本书的级别，而且是好厚一本。所以只能简单说说框架。

　　先说生活污水，生活污水一般来说各地都差不多，成分也比较稳定（注意是稳定不是简单），有机物负荷不是特别高，COD一般不会高于1000mg/L，B/C比一般比较高，可生化性良好，没有特别的毒物，有一定浓度的TP，通常是采用各种生物法，也就是活性污泥法来处置，在活性污泥法前一般会有简单的前处理比如格栅，沉淀之类的，不过不会太复杂。活性污泥法按照大类可以分为好氧厌氧，按照流程可以分为一级二级三级。。。展开的话也是一本书的量，不过反正原理就是培养菌团去除水中可降解的有机物，顺便菌团也能吸附一部分无机物。

　　工业废水就复杂了啊，你不说一个具体的行业甚至不说具体的生产工艺都没法决定采用什么相应的污水处理工艺的。工业废水的情况千差万别，最简单的冷却水，几乎可以不算污水，只有一点热污染，降温之后就可以重复使用了，复杂的工业污水COD可以高达几十万mg/L甚至更高，反正我是亲眼见过能点着的工业废水的。这种浓度肯定是不能生化处理的，根本养不活菌了。而且工业污水里面的主要污染物很多时候根本不是什么COD、BOD，TP之类的，重金属，总有机卤化烃，总芳香烃，氰化物等等等等，什么千奇百怪的东西没有啊。所以工业废水必须具体情况具体分析，不谈废水成分，波动情况，产生工艺就直接来谈处理手段据对属于耍流氓行为有木有！

　　1、物理工艺，包括过滤，沉淀，气浮，高端一点的膜分离我觉得也应该算是物理手段。不过除了膜分离法之外，其他的几种手段基本上只能解决解决水中悬浮物杂质的问题，一般是作为前处理手段来使用的。另外还有高耗能的蒸馏浓缩法，一般来说只适合高浓度小规模的废水处理，否则谁也花不起那个成本。

　　2、化学工艺，包括加药沉淀，加药除色，化学氧化之类的，简单说就是撒药，要么是解决色度问题，更多时候主要是通过反应形成沉淀来去除一些有害成分，同时调节PH值，这是处理重金属废水和强酸强碱性废水的主要手段之一。

　　3、物化工艺，这是处理工业废水最主要的工艺类型，比如树脂吸附，光触媒裂解，电解置换等等，这个部分差不多集中了污水处理的各种高科技，我也没能力一一去列举，这个部分主要可以起到几个作用，一个是分离回收污水中高浓度物料，降低污水的浓度，一个是降解水中高分子，提高B/C比，使废水具有可生化性，另外可以降低废水的毒性，定向去除某些污染物。

　　4、生化工艺，工业污水的生化工艺原理和生活污水的生活工艺一样，不过工艺更复杂，载荷范围更大，可以轻松承受几千mg/L的COD，需要根据具体的废水定性培养活性污泥，设计工艺。通常需要采用多级生化逐渐降低污水浓度，使其最终能够达标。

　　生活污水和工业废水的成分差距还是很大的。污水中有机物质不较多，生化需氧量比较高，工业废水中一些化学物质比较多，其中有些重金属是很难处理的。在现在处理工业废水是加入一定的生活污水，这样可以增加有机物的含量，对曝气池中的微生物提供营养。一般生活污水流经城市的污水管网（分合流式和分流式），然后进入污水处理厂，经过污水处理厂的一些程序（格栅-沉砂池-初沉池-曝气池-二沉池-消毒就可以排除出了）处理完成。

　　当然污水处理也分级别，一般的污水处理厂是一级处理和二级处理，三级处理、深度处理要求较高，只有对一切特殊行业提供的水才会进行深度处理。一般处理厂处理后的污水用作景观用水，例如北京高碑店无数处理厂的污水一部分排入高碑店湖。还有一部分用作电厂等企业的供水，再有一些是用作回用的即中水回用等。

　　工业污水和生活污水中的污染物主要可以分为无机物和有机物，它们会以溶解态和颗粒态存在，通常情况下污水处理厂需要去除的污染物以有机物为主，处理方法现在污水厂比较常用的有活性污泥法和生物膜法，原理是一样的，都是利用微生物好氧生长吸附摄取污水中有机物成分，使得污水中原来的有机物降低，再通过重力法将含有大量微生物的活性污泥沉淀排出上清液。

　　通常污水厂都会选用活性污泥法及其变形工艺，相比较而言，生物膜法具有抗冲击负荷强，容易维护，没有污泥膨胀问题等优点。生物膜法很难大规模应用的主要原因在于：1、对污水厂布水要求很高。微生物摄取有机物的前提是吸附，所以传质很重要，生物膜大多数是固定在水中的，也有些小填料填充的悬浮在水中，比活性污泥法的流动性差很多，布水不均很容易造成短流。2、挂膜时间较长。可以直接买来成型膜投入使用可以缩短挂膜周期，增大前期成本投入。3、生物膜一旦破坏很难恢复。通常生物膜中的食物链比较长，生物种类繁多，因此具有一定的抗冲击负荷的能力，但是目前城市污水厂处理水以工业废水和生活污水合流为主，工业废水中的有毒成分一旦使生物膜中的微生物中毒，可能会造成整个生物膜的瘫痪，再挂膜或者恢复活性又需要很长的时间，通常采用加大回流稀释进水浓度的方法降低毒性。4、能耗高。污水厂的主要能耗在于曝气和泵的运转，为了增加污水的紊流，生物膜法采用的是穿孔曝气，比普通的微孔曝气能耗要高。