城市低濃度污水處理工藝研究

摘要：城市污水濃度大部分都不是很高，但是這并不能說(shuō)明其處理沒(méi)有難度，相反其難度非常大。城市低濃度污水處理方法比較多，常見(jiàn)的有序批式活性污泥工藝、生物膜法等，每種污水處理工藝都具有一定的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，在選擇時(shí)，處理人員既需要考慮處理效果，還需要考慮成本等問(wèn)題。本文主要介紹了四種城市低濃度污水處理工藝，希望對(duì)污水處理人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：城市；低濃度污水；處理工藝；研究

城市低濃度污水，主要來(lái)自于兩方面，一是居民的生活污水；二是工業(yè)廢水，其屬于有機(jī)污水，因?yàn)槠錆舛冗^(guò)低，磷含量不高，因此微生物在其中并不能長(zhǎng)期的存活，因?yàn)樵趯?duì)污水進(jìn)行除磷處理時(shí)，困難比較大，因此如何對(duì)低濃度的污水進(jìn)行高效的除磷一直是重點(diǎn)解決的問(wèn)題，因?yàn)槌鞘形鬯呐欧帕吭絹?lái)越大，對(duì)這一問(wèn)題的研究也就越來(lái)越緊迫，已經(jīng)城市發(fā)展的重點(diǎn)的解決問(wèn)題。

一、序批式活性污泥工藝

污水處理問(wèn)題一直困擾著城市發(fā)展，因?yàn)槌鞘形鬯饕莵?lái)自居民的生活污水，因此濃度相對(duì)相對(duì)低，針對(duì)這種低濃度的污水，其處理工藝非常多，序批式活性污泥工藝就是其中一種。該種工藝在城市污水處理中，應(yīng)用范圍比較廣，學(xué)者對(duì)其研究也程度比較深入，因此該污水處理工藝相比較而言，更加成熟。序批式活性污泥工藝流程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，將污水集中在一個(gè)反應(yīng)池中，利用生化反應(yīng)，完成沉淀、排水等一系列任務(wù)，即可達(dá)到污水處理效果。這種工藝運(yùn)行成本不高，而且能夠?qū)⑽鬯写嬖谥容^高的氮、磷等元素的消除，而且這種工藝其耐沖擊的能力非常強(qiáng)。但是傳統(tǒng)的序批式活性污泥工藝 存在比較問(wèn)題，常見(jiàn)的問(wèn)題就是水力時(shí)間停留比較長(zhǎng)，需求人員進(jìn)行精準(zhǔn)的管理，否則將會(huì)影響除磷效果，此外還有可能會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的情況。所以需要對(duì)傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行改進(jìn)，一般情況下，污水處理人員都是將生化以及物化兩種方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以此提高其處理污水的能力。此外，處理人員往序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，添加一定量的混凝劑，這種方法也能夠提高污水處理能力，經(jīng)過(guò)研究表明，將選取新型混合劑其含量達(dá)到40mg·L-1，之后再經(jīng)過(guò)曝氣2小時(shí)之后，將其放入到序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，其處理效果達(dá)到最佳，達(dá)到了93%。而且使用混合劑也能夠讓水利停留時(shí)間有效的縮短，能夠有效的避免污泥膨脹。如果將粉末活性碳，其含量也為40mg·L-1，將其放進(jìn)序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這種方式效果更佳，其除污效果接近97%，而之所以會(huì)出如此高的處理能力，主要是因?yàn)樾蚺交钚晕勰喙に嚪磻?yīng)器中存在著大量的微生物，而這些微生物會(huì)在活性炭中會(huì)產(chǎn)生薄膜，該膜既有非常高的除磷效率，促進(jìn)污泥沉降。但是微生物的種類不同，其產(chǎn)生的膜的處理效果也不相同，需要進(jìn)一步進(jìn)行深入的研究。

二、生物膜法

這種處理工藝也是處理城市污水普遍使用的一種方法，生物膜法對(duì)水質(zhì)水量都有一定的適應(yīng)性，即使水質(zhì)水量發(fā)生了變化，也不會(huì)產(chǎn)生了太大的影響，此外，該種工藝污泥沉降性比較好，通常應(yīng)用在固體以及液體的分離中。但是這種處理方法也有一定的缺陷，因?yàn)樯锬しㄖ饕抢米匀粊?lái)完成凈化，所以如果生物量不足，其處理效果則不能保證，但是因其成本比較多，因此被廣泛的應(yīng)用在規(guī)模不大的處理廠中。

為順應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的要求，低成本的生物膜法技術(shù)吸引了研究者的眼光。他們利用透水混凝土生物膜來(lái)處理城市污水，這種生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV—C按一定比例組成的固體膜片，上面有預(yù)留的透水孔，其構(gòu)造成本很低。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，在進(jìn)水流量為1.1～1.25L·min～，回流量為4.5～6L/min，停留時(shí)間為1.5h，BOD負(fù)荷為850g/（d·Ill）的條件下，對(duì)CODcr、NHs-N、BOD的去除率分別達(dá)到了76.0%、54.1%和94.9%，但這種生物膜對(duì)TP的去除效果不明顯，需要再進(jìn)行深入研究。

三、A2/O工藝處理低濃度污水

A2/O生物脫氮工藝是將傳統(tǒng)的活性污泥、生物硝化工藝結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，更有效的去除水中的有機(jī)物。A2/0工藝的內(nèi)在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機(jī)負(fù)荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競(jìng)爭(zhēng)，很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)獲得氮、磷的高效去除，阻礙著生物除磷脫氮技術(shù)的應(yīng)用。西朗污水處理廠對(duì)傳統(tǒng)A2/0工藝和UCTI藝進(jìn)行改進(jìn)，綜合了它們的優(yōu)點(diǎn)，使得這個(gè)改良的工藝具有脫氮除磷效果更好的優(yōu)勢(shì)。改良A2/0工藝是在厭氧池、缺氧池和好氧池前增設(shè)了一個(gè)預(yù)缺氧池，這樣就保證了聚磷菌在厭氧段內(nèi)的釋放磷的能力及好氧段內(nèi)的吸磷能力，加強(qiáng)了除磷的效果。由預(yù)缺氧池接收沉淀池回流的污泥，從好氧池回流的混合液進(jìn)入缺氧池，這種分開(kāi)回流的模式減少了進(jìn)入?yún)捬醭貎?nèi)的硝酸鹽，提高了脫氮的效率。經(jīng)監(jiān)測(cè)，

發(fā)污水廠對(duì)BOD、COD、氨氮、TN、TP的去除率分別達(dá)到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在/0工藝中，污泥齡對(duì)CO1）、TN、氨氮等的去除不產(chǎn)生大的影響，但它是影響除磷的一個(gè)重要因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)污泥齡為l2d時(shí)，A2/0工藝的綜合處理效果最好。而將AOA工藝與生物接觸氧化法組合起來(lái)形成一套一級(jí)強(qiáng)化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系統(tǒng)后經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩者之間最大程度地利用了生物絮凝階段的高負(fù)荷及接觸生物膜過(guò)濾的低負(fù)荷，將各自優(yōu)勢(shì)更好地發(fā)揮出來(lái)，并增加抗沖擊負(fù)荷的能力。研究表明，在進(jìn)水體積流量為1.Om～·d～、吸附池F/M為2.8kgCOD·kg一1MLSS·d～、水力停留時(shí)間為1.5h時(shí)，這個(gè)組合系統(tǒng)的效率最高，對(duì)SS、COD、NH-N、TN、TP的去除率分別達(dá)到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。

四、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB）與SBR的組合工藝

EGSB反應(yīng)器是對(duì)常規(guī)的高效厭氧反應(yīng)器UASB進(jìn)行改善后制造出來(lái)的污水處理反應(yīng)器，它以增大流速和加快出水循環(huán)來(lái)更有效地利用反應(yīng)器空間，具有更高的運(yùn)行效率。和純粹EGSB和SBR工藝相比，EGSB—SBR組合工藝對(duì)COD，TP，TN等的去除更為徹底，其出水指標(biāo)可以達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水先通過(guò)調(diào)節(jié)池之后再通過(guò)EGSB反應(yīng)器，最后通過(guò)SBR反應(yīng)器，這樣能有效彌補(bǔ)這兩種工藝的缺陷，對(duì)有機(jī)物的去除，硝化和反硝化進(jìn)行合理安排。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，當(dāng)HRT為3h，COD容積負(fù)荷為3.5kg·Ill一·d～，EGSB反應(yīng)器的上升流速為6.5～7m·h-1時(shí)，COD的去除率最高，達(dá)到95%。接著用SBR反應(yīng)器對(duì)EGSB反應(yīng)器的出水作進(jìn)一步處理，以除去污水中尚未達(dá)標(biāo)的氮和磷。當(dāng)選用污泥齡為20～30d的污泥時(shí)，SBR反應(yīng)器的除磷效果最好，能達(dá)到90%以上；當(dāng)厭氧階段的DO質(zhì)量濃度控制在0.2mg·L以下時(shí)，SBR反應(yīng)器就能取得很好的脫氮效果，脫氮率達(dá)到了90%以上。

在厭氧條件下，污水中氨與硝酸鹽的消失是同時(shí)發(fā)生的，表現(xiàn)為5NH4++3N03-一4N2+gH2+2H△G=一297kJ/MOL（Nit）即該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，這使得這個(gè)組合工藝的脫氮效率非常理想。而在6℃～15℃的范圍內(nèi)，EGSB—SBR組合工藝對(duì)TP的去除率能達(dá)N88.6%。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知對(duì)城市低濃度污水處理工藝進(jìn)行研究十分必要，因?yàn)檫@是制約城市發(fā)展的重大問(wèn)題，因?yàn)榈蜐舛鹊奈鬯荚床蛔悖虼似涿摰椎男Ч麩o(wú)法保證，但是因?yàn)槲鬯幚砉に嚰夹g(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，有很多處理工藝能夠解決這一問(wèn)題，但是因?yàn)槌杀镜葐?wèn)題，還有很多工藝，該處于實(shí)驗(yàn)研究階段。

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