水是人類的生命之源，它是構成生命體的主要成分。但是，隨著人口的增加和工業化的發展，水資源嚴重短缺，水污染也越來越嚴重。因此，凈化水處理成為了保護地球環境和人類健康的必要舉措。本文將介紹凈化水處理工藝過程。

第一部分：預處理

在進行凈化水處理之前，必須對水進行預處理。預處理包括物理和化學處理。

1.物理預處理

物理預處理是指利用物理方法從水中去除懸浮物、泥沙、浮游生物等雜質。其常用的方法有沉淀、過濾、本質吸附、電滲析等。

（1）沉淀法：利用重力或化學藥劑加速沉降懸浮物質。沉淀可以用靜態或動態方式進行，在動態沉淀過程中，懸浮液可以通過混合、攪拌等方式將沉淀加速并逐步接近純凈。

（2）過濾法：利用過濾材料對水中的懸浮物、顆粒和微生物進行過濾和截留。過濾設備主要有沙濾器、活性炭過濾器、濾網和濾紙等。

（3）本質吸附法：利用特定的材料吸附水中的雜質。常用的活性炭、陶瓷、硅膠等材料，它們有強大的吸附力，可以吸附有機物、溶解物和微生物等。

（4）電滲析：利用電場將水中的離子分離出來。電滲析可通過可逆電滲析和不可逆電滲析進行，通過不同的電導率和溶液中的交流電場來實現離子的分離。

2.化學預處理

化學預處理是指利用化學藥劑對水進行預處理，進一步去除懸浮物、有機物、微生物和渾濁度。其主要方式有沉淀、聚合物共析和氧化性材料等。

（1）沉淀法：通過添加化學物質如Alum、Ferric等離子來促進水中雜質的沉淀。化學混凝劑或沉淀劑可以主動吸附水中的有機物和其他污染物的顆粒之間然后形成沉淀體，以提高水質。

（2）氧化性材料：化學的氧化物可以用于水污染物的去除，例如臭氧、氫氧化鈉、雙氧水等氧化性化學藥劑，其能促進水中有機物的氧化分解，并形成無害的碳酸鹽。

（3）聚合物共析：具有一定離子性的高分子有機物可以通過分子間的作用力或是跨鏈接結構，吸附、凝聚水中微小顆粒，使其變大而沉淀，以濾除水中的污染物。

第二部分：生物處理

生物處理是指利用微生物來去除水中有機物、氮等污染物的過程。生物處理法是將廢水通過生物接觸氧化、活性污泥法、生物脫氮、生物除磷等方式進行處理。

1.生物接觸氧化

生物接觸氧化是一種簡單的生物處理方法。沉水池將有機碳和氮等有機和無機質摻在一起，微生物在水中裂解和生長的同時進行著氧氣交換作用，將有機物分解成不同的化合物，無機質也被轉化為最終產物。

2.活性污泥法

活性污泥法是利用纖維狀生物膜上的微生物進行污水處理。污水進入反應槽內，通過緩慢混合，放入大量的活性微生物，進行好氧處理，使與水中微生物附著的有機物、溶解物進一步分解合成更簡單的有機物及穩定無害物質。

3.生物脫氮

有機廢水中的氮是環境污染的重要組成部分。通過在水中添加硝酸鹽去排出水中的氨氮、有機氮等雜質，遠遠超過了其他方法的效果。

4.生物除磷

生物除磷通過酸化預處理的污水進入A區，得到又好氧、又缺氧環境模擬進一步去除污染，在第二個池中，繼續生物處理，通過水中微生物來去除水中的磷化合物。

第三部分：后處理

完成生物處理后，仍然需要進行后處理以保證水質級別。后處理可以使用二次沉淀法、濾池、加氨環節等后處理方法。

1.二次沉淀法

二次沉淀是污水處理系統中重要的環節。它可以去除污水中微生物和懸浮物的任何未考慮到的殘留物質，包括氧化性物質和其他未被處理的污染物。

2.濾池

濾池是一種高效的物理過濾設備。在濾池中，通過懸浮物、顆粒和污染物的膜濾布，將殘留的微生物、溶劑和懸浮物從水中除去，使水質更高。

3.加氨環節

加氮環節是將氨供給水以滿足水質要求的必要步驟。它可以通過加氨泵或其他安裝的裝置將氨加入水中，以達到水質或純凈水的標準。

總結

凈化水處理工藝過程中，預處理、生物處理和后處理是必不可少的步驟。在這個過程中，我們可以通過適當的物理和化學方法來去除水中的外部雜質和離子，進一步利用微生物來去除水中的有機物、氮和磷等污染物，從而獲得高質量的凈水。凈水可以最大限度地緩解水資源缺乏的問題，并保護地球環境。