隨著社會和經濟(jì)的高速發展, 使環境問題日益(yì)突出, 尤其是城市水環境的惡化, 加劇了(le)水資源的短缺, 影響著人民群眾的身心健康, 已成為城市可持續發展的嚴重製(zhì)約因素。所以城市汙水處理工藝的優化, 將是環保工作者麵臨的首要問題。
1 引言
縱觀我國城市汙水(shuǐ)處理在汙水處理工藝(yì)技術、汙泥處理及汙水回用等技術現狀(zhuàng)與發(fā)展趨勢(shì)大體情況簡述如下:
(1)預處理
預處理僅用於城市汙水排海排江工程,予處理的(de)目(mù)的在於去除(chú)汙(wū)水中(zhōng)的漂浮(fú)物質(zhì)、油類或(huò)油脂類物質以及砂粒等無機物質及部分有機物。
(2)一級處理
從傳統的城市(shì)汙水處(chù)理工藝流程來看,一級處理部分以汙水收集(jí)粗、中、細格柵或水力篩、沉砂池及(jí)初次沉澱池等物理處理來達到一級處理。近期主要的發展為處(chù)理(lǐ)設備的機械(xiè)化和自動化水平的提高, 各種機械設備(bèi)的研(yán)製與開發, 各種新型處理構築物的應用等
2 目前國內城市汙水的主流處理方(fāng)法
(一)活性泥技術
簡(jiǎn)單來說活性泥技術就是利(lì)用(yòng)活性汙泥去(qù)除水中的有機物。首先是回流的活(huó)性汙(wū)泥和汙(wū)水同時進入曝氣池,並將空氣打入(rù)曝氣池,使汙水和活性汙泥充分混合,曝氣池中微生物吸附、混(hún)合液進入二(èr)次沉澱池進行分離操作。*後就可以向外排放淨化後的水,分離出(chū)一部分活性汙泥通過回流係統,回流至曝氣池,另一部分將從係統出(chū)中排出。
下麵簡單介紹幾種有關活性汙泥技術的方法。
(1)AB法
該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段, 各有獨立的沉澱和汙泥回流係統。高負荷段(duàn)(A段) 停留時間約20—40分鍾, 以生物絮凝吸附作用為主, 同時發生(shēng)不完全氧化反應, 生物主要為短(duǎn)世代的細菌群落, 去除BOD達50%以上。B段(duàn)與常規活性汙泥法相似, 負荷較(jiào)低, 泥齡較長。
AB法(fǎ)A段效率(lǜ)很高, 並有較強的緩(huǎn)衝能(néng)力。但(dàn)是, AB法汙泥產量較高, A段汙泥有機物含量極高, 汙泥後(hòu)續(xù)穩定化處(chù)理是**的, 將增加一定的投資和費用。另外(wài),A 段在運行中如果控製不好(hǎo), 很容易產生臭氣(qì), 影響附近的環境(jìng)衛生,產生硫化氫、大(dà)糞素等惡臭氣體。對於汙水濃度較低(dī)的場合,B段運行較為困難, 也難以發揮優勢。目前(qián)有僅采用A段的做法, 效果要好於一級處理。當對脫氮除磷要求很(hěn)高時, A 段不宜按AB法的原來去(qù)除有機物的分配比去除BOD, 因(yīn)為B段曝(pù)氣池(chí)的進水含(hán)碳有機(jī)物含量的碳/氮比偏低, 不能有效地(dì)脫氮。
(2)SBR
序(xù)批式反應(yīng)池(SBR)屬於(yú)"注水(shuǐ)——反應——排水"類型的反應器,在流態上屬於完全混(hún)合式,氮有機汙染(rǎn)物確(què)實隨(suí)著反應時間的推移而被降解的。其操作流(liú)程由進水、反(fǎn)應、沉澱、出水和閑置五個基本過程組成,從汙水流入到閑置結束構成(chéng)一個周期,所有處理過程都是在同一(yī)個設有抱起或攪(jiǎo)拌裝置的反應器內依(yī)次(cì)進行,混(hún)合液始終留在(zài)池中,從而不需另外設置沉澱池。
該工藝將傳統的曝氣池、沉澱池由空間上的分布(bù)改為時間上的分布, 形(xíng)成一體化的集(jí)約構築物,並利於(yú)實(shí)現緊湊的模塊布置(zhì), *大的(de)優點是節省占地, 可以減少汙泥回流量, 有節能效果。但是, SBR工藝對自動化(huà)控製要(yào)求很高, 並(bìng)需(xū)要(yào)大量的電(diàn)控閥門和機械撇水器, 稍有故障將不能運行, 一般**引進全套進口設備。
(3)CAST法
CAST工藝是SBR工藝的一種變形,池體內用隔油牆隔(gé)出生物選擇區、兼性區和主反應區三個(gè)反應區,三個反應(yīng)區的體積比(bǐ)大致(zhì)為1:2:20,混合液由第三(sān)區回流到**區,回流比一般為20%,在(zài)**區(qū)內(nèi)活(huó)性汙(wū)泥與進入的新鮮汙水混(hún)合、接(jiē)觸。創造微生物種群在高濃(nóng)度、高負荷環境下競爭生存的條件,從而選出適合該係統的**的微生物種群,並有(yǒu)效抑製絲(sī)狀菌的過分增值,避免汙泥膨脹(zhàng)現(xiàn)象的發生,提高係統的穩定性。
(4)氧化溝
氧化溝是活性汙泥法(fǎ)的一種變形(xíng),是延時曝氣法的(de)一種特(tè)殊形式。 一般(bān)采用圓形或(huò)橢圓形廊道,池體狹長(zhǎng),池深較淺,在溝內設有機械曝氣和推進裝置,近年來也有采(cǎi)用(yòng)局部區域鼓風(fēng)曝氣外加水下推進器的運(yùn)行方式。通過曝氣或攪拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速,使活性汙泥成懸浮(fú)狀態,在這樣的廊道流速下,混合液在5—15min內完成一次循環,而廊道中大量的混合液可以稀(xī)釋進水20—30倍,廊道中水流雖然呈(chéng)推流式(shì)。當汙水離開曝氣區後,溶解氧濃度降低,有可能發生反消化反應。
(二)、生物脫氮除磷(lín)工(gōng)藝
近年來,隨著對生物脫氮除磷的機理研究不斷深入,以及各種新材料(liào)、新技(jì)術、新設備的(de)不斷運用,衍生除了許多新的生物脫氮除磷(lín)工(gōng)藝,下麵簡單介紹幾種我國各(gè)汙水處理廠的生物脫(tuō)氮除磷工藝(yì)。
汙水——前處理——厭氧水解池——接觸氧化池——沉(chén)澱池(chí)——過濾池——出水——汙泥回流
A1脫氮工藝處理高濃度城市汙(wū)水,不但熊夠效穩定地脫氮, 而且COD、BOD和ss的去除效果和穩定性更好。雖然其基建投資和運行管(guǎn)理費用均高於設有硝化功能的傳統法,但當要求出水(shuǐ)的TKN濃度較低或考慮處理後的出水回用, 並考(kǎo)慮工藝運(yùn)行穩(wěn)定時(shí), 建議首先采用A/O脫氮工藝(yì)。但A/O法中如果有硝化發生,除磷效果會降低,而且(qiě)脫氮效果受(shòu)內循環比的影響(xiǎng),另外,此工(gōng)藝的靈(líng)活性較差。
(2)A2/O法
A2/O工藝(yì)是通過厭氧、兼氧和好氧交替變化的(de)環境,完成除磷脫氮反應。在厭氧條件下, 回流汙泥中的聚(jù)磷菌受到抑製,隻能釋放體內的磷酸鹽獲(huò)取能(néng)量, 以吸收汙(wū)水中(zhōng)的可快速生(shēng)物降解的溶解性有機物(wù)來維持生存,在這個過程中完成了磷的厭氧釋放;在缺氧條件下, 反硝化細菌利用汙水中的有機碳作為電子供體,以(yǐ)硝酸鹽作為電子受體進行無氧(yǎng)呼吸,將回流液中硝態氮還(hái)原(yuán)成氮氣釋放出來, 完成反硝化過程;在好氧條件下(xià),一方(fāng)麵聚磷(lín)菌將體內的PHB進行好氧(yǎng)分解,釋放的能量用於(yú)細胞(bāo)合成、增殖和吸收汙水中的磷合成聚磷酸鹽,隨剩餘汙泥排出係統,從而實現汙水的脫(tuō)磷;采用A2/O係統可將汙(wū)水(shuǐ)中的COD、BOD和氮、磷(lín)同時去(qù)除,處理出水可優於國家排放標準,接近三級處理水平。另外,汙泥沉降性能也(yě)較好。
(三)生物接觸氧化法
生物接觸氧化法就是在生物接觸(chù)氧化(huà)池內安裝一定數量的填料,為了使(shǐ)汙水達到淨化的目的,通過填料上的生物膜和供應的氧氣發(fā)生生物氧化作用,以此來將氧化分解廢水中的有機物。生物接觸氧化法是生物(wù)法處(chù)理廢水中的一種重要方法。