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物理處理法是通過物理作用，以分離、回收污水中不溶解的、呈懸浮狀的污染物質，在處理過程中不改變其化學性質。常用的有過濾法、沉淀法、浮選法等。

1、過濾法：利用過濾介質截流污水中的懸浮物。過濾介質有篩網、紗布、粒物，常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。

（1）格柵與篩網。在排水工程中，廢水通過下水道流人水處理廠，首先應經過斜置在渠道內的一組金屬制的呈縱向平行的框條、過濾網或穿孔板，使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、細篩或濾料上。

（2）粒狀介質過濾。廢水通過粒狀濾料床層時，其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內部空隙中。常用的過濾介質有石英砂、無煙煤和石榴石等。過濾的效果取決于濾料孔徑的大小、濾料層的厚度、過濾速度及污水的性質等因素。

當廢水自上而下流過粒狀濾料層時，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。

廢水通過濾料層時，眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積，懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬于重力沉降。

由于濾料具有巨大的表面積，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常帶有表面負電荷，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體，在砂粒上發生接觸絮凝。

2、沉淀法。沉淀法是利用污水中的懸浮物和水的相對密度不同的原理，借助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。

3、浮選法。將空氣通人污水中，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質附在氣泡上，并隨氣泡上升到水面，然后用機械的方法撇除，從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。疏水性的物質易氣浮，而親水性的物質不易氣浮。因此有時為了提高氣浮效率，需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性，使某些親水性物質轉變為疏水性物質，然后氣浮除去。

氣浮時要求氣泡的分散度高，量多，有利于提高氣浮的效果。泡沫層的穩定性要適當，既便于浮渣穩定在水面上，又不影響浮渣的運送和脫水。產生氣泡的方法有兩種：

（1）機械法。使空氣通過微孔管、微孔板、帶孔轉盤等生成微小氣泡。

（2）壓力溶氣法。將空氣在一定的壓力下溶于水中，并達到飽和狀態，然后突然減壓，過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。目前廢水處理中的氣浮工藝多采用壓力溶氣法。

氣浮法的主要缺點是：耗電量較大；設備維修及管理工作量增加，運轉部分常有堵塞的可能；浮渣露出水面，易受風、雨等氣候因素影響。

氣浮法的主要優點有：設備運行能力優于沉淀池，完成固液分離時間短，因此它占地少，效率較高；氣浮法所產生的污泥較干燥，不易腐化，且操作較便利；整個工作是向水中通人空氣，增加了水中的潛解氧量，對除去水中有機物、藻類表面活性劑及臭味等有明顯效果，其出水水質為后續處理及利用提供了有利條件。

除了上述兩種氣浮方法外，在國內較為常用的方法還有電解氣浮法。

4、離心分離法。含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時，利用懸浮顆粒和污水受到的離心力不同，從而達到分離目的的方法。常用的離心設備有旋流分離器和離心分離器等。