生活污水處理設(shè)備主要基于物理、化學(xué)和生物處理原理來凈化污水，以下是詳細(xì)的工作原理：
一、物理處理原理
-
格柵過濾
-
在污水進(jìn)入處理設(shè)備的前端，通常會設(shè)置格柵。格柵就像一個(gè)篩子，其主要作用是攔截污水中的大型固體雜物，如紙張、塑料、樹枝、毛發(fā)等。這些雜物如果不被攔截，可能會堵塞后續(xù)的管道和處理設(shè)備。格柵的間隙大小根據(jù)需要攔截的雜物尺寸來確定，有粗格柵和細(xì)格柵之分。例如，粗格柵的間隙一般在 10 - 20mm 左右，能攔截較大的物體；細(xì)格柵間隙較小，約 3 - 10mm，用于進(jìn)一步去除較小的雜物。
-
沉淀分離
-
沉淀是利用重力作用使污水中的懸浮固體物質(zhì)沉降到容器底部的過程。污水進(jìn)入沉淀池后，由于懸浮顆粒的密度大于水，在重力的作用下，它們會逐漸下沉。沉淀分為自然沉淀和絮凝沉淀。
-
自然沉淀適用于顆粒較大、容易沉降的懸浮物質(zhì)。例如，泥沙等顆粒在靜置的情況下就會自然沉淀到池底。絮凝沉淀則是通過向污水中添加絮凝劑，如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等化學(xué)藥劑，使污水中的微小顆粒凝聚成較大的絮體，加快沉降速度。這些絮體在沉淀池中可以更有效地被分離出來，從而去除污水中的懸浮物，使污水變得相對清澈。
-
過濾
-
過濾是讓污水通過具有一定孔隙的過濾介質(zhì)，進(jìn)一步去除其中的微小顆粒和雜質(zhì)。常見的過濾介質(zhì)有石英砂、活性炭、濾網(wǎng)等。例如，在砂濾池中，污水通過多層不同粒徑的石英砂，細(xì)小的顆粒被截留在砂層中，而水則透過砂層流出?；钚蕴窟^濾不僅可以去除顆粒雜質(zhì)，還能吸附污水中的部分有機(jī)物和異味，進(jìn)一步凈化污水。
二、化學(xué)處理原理
-
中和反應(yīng)
-
當(dāng)污水的酸堿度（pH 值）不在合適的范圍內(nèi)時(shí)，可能會對后續(xù)的處理過程和環(huán)境產(chǎn)生不利影響。例如，酸性或堿性過強(qiáng)的污水會腐蝕設(shè)備，或者影響微生物的活性。通過添加中和劑，可以調(diào)節(jié)污水的 pH 值。如果污水呈酸性，可以添加堿性物質(zhì)如氫氧化鈉（NaOH）或氫氧化鈣（Ca (OH)?）進(jìn)行中和；如果污水呈堿性，則可以添加酸性物質(zhì)如硫酸（H?SO?）或鹽酸（HCl）。
-
混凝沉淀
-
除了物理沉淀中的絮凝沉淀，化學(xué)混凝沉淀是通過化學(xué)反應(yīng)使污水中的膠體顆粒和微小懸浮物脫穩(wěn)，形成沉淀而去除的過程。混凝劑在水中水解形成帶正電荷的膠體，與污水中帶負(fù)電荷的膠體顆粒相互吸引，發(fā)生凝聚。例如，常用的混凝劑硫酸鋁（Al?(SO?)?）在水中會發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鋁（Al (OH)?）膠體，吸附污水中的雜質(zhì)，形成沉淀。
-
消毒處理
-
消毒是生活污水處理的重要環(huán)節(jié)，目的是殺滅污水中的病原體，如細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵等，防止疾病傳播。常用的消毒方法有：
-
紫外線消毒：紫外線（UV）具有殺菌作用，當(dāng)污水流經(jīng)紫外線消毒設(shè)備時(shí)，紫外線照射能夠破壞微生物的 DNA 結(jié)構(gòu)，使其失去繁殖和感染能力。紫外線消毒設(shè)備一般由紫外線燈管、石英套管和鎮(zhèn)流器等組成。燈管發(fā)出的紫外線透過石英套管照射污水，消毒時(shí)間和紫外線強(qiáng)度是影響消毒效果的關(guān)鍵因素。
-
化學(xué)藥劑消毒：如使用二氧化氯（ClO?）、次氯酸鈉（NaClO）或氯氣（Cl?）等消毒劑。這些消毒劑具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化微生物的細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等成分，從而殺死病原體。例如，二氧化氯消毒是一種高效的消毒方法，它能在較低的濃度下快速殺滅多種細(xì)菌和病毒，而且消毒后的余氯可以持續(xù)殺菌。
三、生物處理原理
-
好氧生物處理
-
活性污泥法：這是一種廣泛應(yīng)用的好氧生物處理方法。在曝氣池中，污水與活性污泥（含有大量微生物）充分混合。微生物在有氧的條件下，通過自身的新陳代謝作用分解污水中的有機(jī)污染物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪等。例如，細(xì)菌會將有機(jī)物氧化分解為二氧化碳和水，同時(shí)自身得到繁殖。這些微生物包括好氧細(xì)菌（如動膠菌屬 Zoogloea）、原生動物（如草履蟲 Paramecium）和后生動物（如輪蟲 Rotifera）等，它們在活性污泥中形成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。
-
生物膜法：通過在載體表面生長的生物膜來處理污水。生物膜是由微生物、藻類、原生動物等組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。污水流經(jīng)生物膜時(shí)，污染物被生物膜中的微生物吸附、分解。例如，在生物接觸氧化池中，微生物附著在填料表面形成生物膜。當(dāng)污水流經(jīng)填料時(shí)，生物膜中的微生物利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，從而達(dá)到凈化污水的目的。
-
厭氧生物處理
-
厭氧生物處理是在無氧或缺氧的條件下，利用厭氧微生物分解污水中的有機(jī)物。例如，在厭氧消化池中，污水中的復(fù)雜有機(jī)物（如纖維素、蛋白質(zhì)等）被厭氧細(xì)菌分解為有機(jī)酸、醇類、二氧化碳和甲烷等。其中，甲烷可以作為一種能源進(jìn)行回收利用。厭氧處理對于高濃度有機(jī)污水的處理效果較好，而且能耗較低，但處理后的出水水質(zhì)通常不如好氧處理后的水質(zhì)好，所以一般會與好氧處理結(jié)合使用，以達(dá)到更好的處理效果。
