隨(suí)著社會和經濟的高速發展, 使環境問題日益突出, 尤(yóu)其是城市水環境的惡化, 加劇了水資(zī)源的短(duǎn)缺, 影響著(zhe)人民群眾(zhòng)的(de)身心健康, 已(yǐ)成為城市可持續發展的嚴重(chóng)製約因(yīn)素。所以城市汙水處理工藝的優化(huà), 將是環保工作者麵臨的首(shǒu)要問題。
1 引言(yán)
縱觀我國城市汙水處理在汙水(shuǐ)處理工藝(yì)技術、汙泥處理及汙水回用等技術現狀與發展趨勢大(dà)體情況簡述如(rú)下:
(1)預處理
預處理僅用於城市汙水排海排江工程,予處(chù)理的目的在於去除汙水中的漂浮物質、油類或油脂類物質以及砂粒等無機物質及部分(fèn)有機物。
(2)一級處理
從傳統的城市汙水處理(lǐ)工藝流程(chéng)來(lái)看,一級(jí)處理部分以汙水收集粗、中、細格柵或水力篩、沉砂池及初次沉澱池等物理處理來達(dá)到一級處理。近期主要的發展為處理(lǐ)設備的機械化和自動化水平的提高, 各種機械設備的研製與開發, 各(gè)種新型處理(lǐ)構築物的應用等
2 目前國內城市汙(wū)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(shì)利用活性汙(wū)泥去除水中的有機物。首先是回流的活性汙泥和(hé)汙水同時進入曝氣(qì)池,並將空(kōng)氣打入曝氣池,使汙水和(hé)活性汙泥充分混合,曝氣池中微生物吸附、混合液進入二(èr)次(cì)沉(chén)澱池進行分(fèn)離(lí)操作。*後就可以向外排(pái)放淨化後的水,分離出一部分(fèn)活性(xìng)汙泥通過回流係統,回流至曝氣池,另一部分將從係統出中排(pái)出。
下麵(miàn)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(duàn), 各有(yǒu)獨立的沉澱和汙泥回流係統。高負荷段(A段) 停留時間約20—40分鍾, 以生物絮凝吸附(fù)作用為主(zhǔ), 同時發生不完全氧化反應, 生物(wù)主要為短世代的細菌群落, 去除BOD達50%以(yǐ)上。B段與常規活性汙(wū)泥法相似, 負荷較低, 泥齡較長。
AB法A段效率很高, 並有較強的緩衝能力。但是, AB法汙泥產量較高, A段汙泥有機物含量(liàng)極高, 汙泥後續穩定化(huà)處(chù)理是**的, 將增加一定(dìng)的投資和費(fèi)用。另外,A 段在運行中如果(guǒ)控製不好, 很容易產(chǎn)生臭氣, 影響附近的環境(jìng)衛生,產生硫化氫(qīng)、大糞素(sù)等惡臭氣體。對於汙水濃度較低的場合,B段(duàn)運行較為困難, 也難(nán)以發揮優勢。目(mù)前有僅采用A段的做法, 效果要好於一級處理。當對脫氮除磷要求很高時, A 段不宜按AB法的原來去除(chú)有機物的分配比去除BOD, 因為B段曝氣池(chí)的進水含碳有機物含量的碳/氮比偏低, 不能有效地脫氮。
(2)SBR
序批式反應池(chí)(SBR)屬於"注水——反應——排水"類型(xíng)的反應(yīng)器,在流態上屬於完全混(hún)合式,氮(dàn)有(yǒu)機汙染物確實隨著反(fǎn)應時間的推移而被降解(jiě)的。其操作流程(chéng)由進水、反應、沉澱、出水和閑置五個(gè)基本(běn)過(guò)程組成(chéng),從汙(wū)水流入到閑(xián)置(zhì)結束構成一個周(zhōu)期,所有處理過程都是在同(tóng)一個設有抱(bào)起或攪拌裝置的反應器內依次進行,混合液始終留在池中,從而不(bú)需另外設置沉澱池。
該工(gōng)藝將傳統的曝氣池、沉(chén)澱池由空間上的分布改為時間上的分布, 形成一體化的(de)集約構築物,並利於實(shí)現緊湊的模塊布(bù)置, *大的(de)優點(diǎn)是節省占地, 可以減少汙泥(ní)回流(liú)量, 有節能效果。但(dàn)是, SBR工藝對自動(dòng)化控製要求很高, 並需要大量的(de)電控閥門和機(jī)械撇水器, 稍有故障將不(bú)能運行(háng), 一(yī)般**引(yǐn)進全套進口(kǒu)設備。
(3)CAST法
CAST工藝是SBR工藝的一(yī)種(zhǒng)變形,池體內用隔油牆隔出生(shēng)物選擇(zé)區、兼性區和主反應區三個反應區,三個反應區的體積比大致為1:2:20,混合液由第三區回流到**區,回流(liú)比一般為20%,在**區內活性汙泥與進入的(de)新鮮汙水混合(hé)、接觸。創造微生物種群在高濃度、高負荷環境下競(jìng)爭生存的條件,從(cóng)而選出適合該係統的**的微生物種群,並有效(xiào)抑製絲狀菌的過分增值,避免汙泥膨脹現象的發生,提高(gāo)係統的穩定(dìng)性。
(4)氧(yǎng)化溝
氧(yǎng)化溝是活性汙(wū)泥法的一種變形,是延時曝氣法的一種特殊形式。 一般采用圓(yuán)形或橢圓形廊道,池體狹(xiá)長,池深較淺,在溝內(nèi)設有機械(xiè)曝氣和推進裝置,近年來也有采用局(jú)部區域鼓風(fēng)曝氣外加水下推進器的運行方式。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(huó)性汙泥成懸浮狀態,在這樣的(de)廊道流速下,混合液在5—15min內完成一(yī)次循環,而廊道中大量的(de)混合液可以稀釋進水20—30倍(bèi),廊道中水(shuǐ)流雖然呈推流式。當汙水離開曝氣區後,溶(róng)解氧濃度降低,有可能發(fā)生反消化反應。
(二)、生物(wù)脫氮(dàn)除磷工藝
近年來(lái),隨著對生物脫氮除磷的機理研究不斷深入(rù),以及各種新材(cái)料、新技術、新設(shè)備的(de)不斷運用(yòng),衍(yǎn)生除了許多新的生物(wù)脫氮除磷工藝,下麵簡單介紹幾種我國各汙水處理廠的生物脫氮(dàn)除磷工藝。
汙水——前處理——厭氧水解池——接觸氧化池——沉澱池——過濾池——出水——汙泥(ní)回流
A1脫氮工藝處理高濃度城市汙水,不但熊夠效穩定地脫氮, 而且(qiě)COD、BOD和ss的(de)去除效果和穩定性更好。雖然其基建投資和運行管理費用均高於設有硝化功能(néng)的傳統法,但當要求出水的TKN濃度較低或考慮處理後的出水回用, 並考慮工(gōng)藝運行穩定時, 建議首先采用A/O脫氮工藝。但A/O法(fǎ)中如(rú)果(guǒ)有硝化發(fā)生,除(chú)磷效果(guǒ)會降低,而且脫氮(dàn)效果受內循環比的影響,另外,此(cǐ)工藝的(de)靈活性較差。
(2)A2/O法
A2/O工藝是通(tōng)過厭氧、兼氧和好氧交替變化的環境,完(wán)成除磷(lín)脫氮反應。在厭氧條件下, 回流汙泥中的(de)聚磷菌受到抑製,隻能釋放體內的磷酸鹽獲取能量, 以吸收汙水中的(de)可快速(sù)生物(wù)降解(jiě)的溶解性(xìng)有機物來維持生存,在這個(gè)過程中(zhōng)完成了磷的厭氧釋放;在缺氧條件(jiàn)下, 反硝化細菌利用(yòng)汙水中的有機碳作為電子供體,以硝酸(suān)鹽作為電(diàn)子受體進行無氧呼吸,將回流液中硝態氮(dàn)還原成氮氣釋放出來, 完成反硝化過程;在好氧(yǎng)條件下,一方麵聚磷(lín)菌將體內的PHB進行好氧分解,釋(shì)放的能量(liàng)用於細胞(bāo)合成、增殖和吸收汙水中的(de)磷合成聚磷酸鹽,隨剩餘汙泥排出係統,從而(ér)實(shí)現汙水的脫磷;采(cǎi)用A2/O係統可將汙水中的COD、BOD和(hé)氮、磷同時去(qù)除,處理出水(shuǐ)可(kě)優於國家(jiā)排放標準,接近三級處理水平。另外,汙(wū)泥(ní)沉降性(xìng)能也較(jiào)好。
(三)生物接觸氧化法
生物(wù)接觸氧化法就是在生物接觸氧化池內安裝(zhuāng)一定數量的填料,為了使汙水達到(dào)淨化的目的,通過填料上(shàng)的生物(wù)膜和供應的氧氣發生生物氧化作(zuò)用,以此來將(jiāng)氧化分解廢水中的有機物。生物接觸氧化(huà)法是生物法處理廢水中的一種重要方法。