人们的生活、生产始终离不开水，因此对污水的有效治理，不仅有利于全民的身体健康，而且对水资源匮乏的我国而言，也是开辟新型水资源的一条重要途径。我国每年约有1 300亿立方米污水，其中80%以上未经处理就直接排放。如果把其中的50%加以净化，就会有600多亿立方米的水可再利用，这比黄河的年径流量500亿立方米还要大。遗憾的是，污水净化再利用在我国还没有提升到应有的高度，并且发展很不平衡。水利部发布的1999年水资源公报显示，全国污水处理回用量只有19亿立方米，仅占全国总供水量的0.34%，虽然之后几年污水处理回用量有很大的增加，如2010年的北京污水处理回用量已达到109亿立方米，但比起发达国家还有很大差距。如在以色列，废水利用率已达到70%。根据废水性质的不同，处理方法也各有不同，一般有如下方法。

3.1.4.1　化学中和

中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。在工业废水处理中，中和处理既可以作为主要的处理单元，也可以作为预处理。酸性废水中常见的酸性物质有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机酸及醋酸、甲酸、柠檬酸等有机酸，并常溶解有金属盐。碱性废水中常见的碱性物质有苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。

工业废水中所含酸（或碱）的量往往相差很大，因而有不同的处理方法。酸含量大于5%～10%的高浓度含酸废水，称为废酸液；碱含量大于3%～5%的高浓度含碱废水，常称为废碱液。对于这类废酸液、废碱液，可因地制宜采用特殊的方法回收其中的酸和碱，或进行综合利用。例如，用蒸发浓缩法回收苛性钠，用扩散渗析法回收钢铁酸洗废液中的硫酸，并利用钢铁酸洗废液作为制造硫酸亚铁、氧化铁红、聚合硫酸铁的原料等。对于酸含量小于5%～10%，或碱含量小于3%～5%的低浓度酸性废水或碱性废水，由于其中酸、碱含量低，回收价值不大，故常采用中和法处理，使其达到排放要求。

此外，还有一种与中和处理法相类似的处理操作，即为了某种需要，将废水的pH值调整到某特定值（或范围），这种处理操作叫pH值调节。若将pH值由中性或酸性调至碱性，称为碱化；若将pH值由中性或碱性调至酸性，称为酸化。

3.1.4.2　化学沉淀

化学沉淀法是指向废水中添加某些化学药剂（沉淀剂），使之与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应，形成难溶的固体生成物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种处理方法。

废水中的重金属离子（如汞、铝、镉、锌、镍、铬、铁、铜等离子）、碱土金属（如钙和镁）及某些非金属（如砷、氟、硫、硼等非金属）均可通过化学沉淀法去除，某些有机污染物亦可通过化学沉淀法去除。

化学沉淀法的工艺过程通常包括：①添加化学沉淀剂，使之与水中污染物反应，生成难溶的沉淀物而析出。②通过凝聚、沉降、过滤、离心等步骤进行固液分离。③泥渣的处理和回收利用。

化学沉淀的基本过程是难溶电解质的沉淀析出，其溶解度大小与溶质本性、温度、同离子效应、沉淀颗粒的大小及晶型等有关。在废水处理中，根据沉淀溶解平衡移动的一般原理，可利用过量投药、防止配合、沉淀转化、分步沉淀等方法来提高处理效率，回收有用物质。

3.1.4.3　氧化还原

通过药剂与污染物的氧化还原反应，把废水中有毒害的污染物转化为无毒或微毒物质的处理方法称为氧化还原法。废水中的有机污染物及还原性无机离子（如CN-、S2-、Fe2+、Mn2+等）都可通过氧化法消除其危害，而废水中的许多重金属离子（如汞、铬、铜、银、金、铅、镍等离子）可通过还原法去除。(www.daowen.com)

废水处理中最常用的氧化剂是空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉等；常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、铁屑等。在电解氧化还原法中，电解槽的阳极可作为氧化剂，阴极可作为还原剂。

投药氧化还原法的工艺过程及设备比较简单，通常只需一个反应池，若有沉淀物生成，还需进行固液分离及泥渣处理。

3.1.4.4　离子交换

离子交换的两个作用是：去除水中的硬度离子（Ca2+，Mg2+），称为水的软化；降低水中的含盐量，称为水的除盐。近年来离子交换法在处理工业废水的金属离子方面也获得了较广泛的应用。离子交换剂包括：天然沸石、人造沸石、离子交换树脂等，特别是离子交换树脂应用最多。按照所交换离子的种类，离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类，如天然或人造沸石是阳离子交换剂。下面将详细介绍离子交换树脂。

离子交换树脂是人工合成的有机高分子电解质凝胶，其内部有一个立体的海绵状结构作为其骨架，上面结合着相当数量的活性离子交换基团。树脂置于水中，其骨架中充满水分。离子交换基团在水中电离成两部分，一是固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动；二是活动部分，能在一定范围内自由移动，称为可交换离子。离子交换树脂的制备方法有两类：一类是由带离解基团的高分子电解质直接聚合而成；另一类是先由有机高分子单体聚合成树脂骨架后再导入离解基团。

污水实际进行处理时，由于各种废水成分复杂，具体处理方法也各不相同。目前，城市污水处理步骤主要包括：一级、二级和三级处理。一级处理通常采用物理方法，一般是用格栅、沉淀和浮选等步骤清除污水中的难溶性固体物质；二级处理是通过微生物的代谢作用，将废水中复杂的有机物降解成简单的物质，主要方法有活性污泥法和生物过滤法；三级处理也称深度污水处理，仍需要多种工艺流程，如曝气、吸附、化学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等，作深度处理和净化。

3.1.4.5　生物处理

通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。由于城市污水的主要污染物是有机物，故采用活性污泥法进行生活污水处理的污水处理厂占多数。

菌类、藻类和原生动物等微生物，具有很强的吸附、氧化、分解有机污染物的能力，但它们处理废物的过程中对氧的要求各不相同。好氧处理是需氧处理，厌氧处理则是在无氧条件下进行的。生化处理法是废水处理中，应用时间最早、范围最广且相当有效的一种方法，特别适用于处理有机污水。

实际处理中，有时需要几种方法配合使用。污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求，以及当地的用地、气候、经济等实际情况，经全面的技术经济考量后再优选确定。