城市污水廠尾水深度處理工藝的研究

宋岸

摘要：為探索適合城市污水廠尾水深度凈化經(jīng)濟、有效的處理技術(shù)系統(tǒng)，使出水水質(zhì)達到回補當(dāng)?shù)氐乇硭匆?，為地區(qū)水環(huán).境健康與水質(zhì)安全保障提供理論依據(jù)和示范。以城市污水處理廠尾水為研究對象，通過小試試驗建立適合城市污水廠尾水深度凈化的組合系統(tǒng)，尤其體現(xiàn)在無機離子和重金屬離子、有機污染物去除方面。納濾工藝對于水質(zhì)要求較高的回用途徑，其優(yōu)勢較傳統(tǒng)的深度處理工藝比較明顯，其出水可作為城市污水回用于農(nóng)業(yè)用水、景觀環(huán)境用水、Y-，3k用水和城市雜用水。

關(guān)鍵詞：污水廠；尾水處理；污水凈化

水資源短缺已引起人們的廣泛關(guān)注。污水回用可減輕江河、湖泊污染，保護水資源不受破壞，減少用水費及污水凈化費用，促進經(jīng)濟和環(huán)境盡可能的協(xié)調(diào)發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。以及系統(tǒng)各處理單元對污水污染物去除具有相應(yīng)針對性特征和優(yōu)勢，設(shè)計出經(jīng)濟、可行、環(huán)境友好組合處理裝置是實現(xiàn)高質(zhì)量尾水回用的技術(shù)前提。

1.試驗設(shè)計與方法

試驗材料和裝置：供試植物材料——多年生黑麥草為供試品種，具有生長快，養(yǎng)分吸收能力強耐寒等優(yōu)點，植物先預(yù)培養(yǎng)，等待完全覆蓋水面開始試驗，試驗時間天數(shù)為129d，每期間每隔一定天數(shù)采進、出水水樣進行分析。供試污水：供試水樣分別采至某氧化溝出水，

水質(zhì)主要理化性質(zhì)見表1。試驗裝置：圖1是間歇式曝氣活性炭生物濾池（IABF-intermittent aerated biofiher）示意圖。濾柱高1.5 m，直徑10cm，濾料采用1-3mm的顆?；钚蕴浚瑸V料高度約80cm，底部有l(wèi)Ocm承托層，下部設(shè)置曝氣管和反沖洗管。采用上部進水方式，該裝置出水計為“濾池出水”。試驗裝置圖2是采用立體s型溝道植物系統(tǒng)，分上下兩層，上層溝道總長約4m，寬0.7m，高0.4m，下層同樣總長約4m，寬0.7m，高0.4m，該裝置出水記為“植物出水”。項目測定：COD、NH 4+-N、NO 3-N、TN、TP、溶解性有機物等指標(biāo)，測定重復(fù)2次，測定方法參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）。

試驗裝置運行：首先在間歇曝氣生物濾柱承托層裝入直徑為1-2cm鵝卵石，高度為10cm，然后在承托層的篩板上面裝入粒徑在1-3mm的顆?；钚蕴?，高度約80cm，裝置啟動前接種氧化溝的活性污泥悶曝一周（污泥質(zhì)量濃度為2g·L^-1），然后接種生活污水連續(xù)培養(yǎng)一周，觀察有生物膜生長后開始試驗。工藝條件：試驗運行分兩個階段：第一階段共運行18d，其中間歇曝氣活性炭生物濾池水力停留時間10h，曝氣量為4L·h^-1，曝氣15min停45min，植物系統(tǒng)停留時間為5d。第二階段運行111d，調(diào)整曝氣活性炭生物濾池水力停留時間為6h，曝氣量由原來的4L·h^-1調(diào)整到2L·h^-1，間歇曝氣周期設(shè)定為曝氣10min停50 min.植物系統(tǒng)停留時間仍然保持為5d。

2.生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是利用微生物自身可對有機物、含氮化合物、含磷化合物等物質(zhì)進行分解、吸收來產(chǎn)生能量、營養(yǎng)物質(zhì)的特性，培養(yǎng)出某些特定的微生物，利用該特性處理污水中的污染物質(zhì)，達到凈化水質(zhì)的目的。

2.1生物反應(yīng)器

隔離曝氣生物反應(yīng)器是物化和生化處理技術(shù)的集成。程麗華等采用隔離曝氣生物反應(yīng)器（IBAR）對煉油廠的外排污水進行處理研究，結(jié)果表明當(dāng)HRT為1.9h，氣水體積比為5.0，pH值為6.5-8.5，反沖洗周期為6 d時，經(jīng)IBAR處理后COD、石油類、氨氮、固體懸浮物去除率可分別達到42.8%、47.5%、69.4%、96.1%，出水水質(zhì)平均質(zhì)量濃度為52.0、1.1、2.1、1.6 mg/L，基本達到中石化污水回用于循環(huán)冷卻補充水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，該方法應(yīng)用于煉油污水的深度處理是可行的。倪明等應(yīng)用兩級過濾膜生物反應(yīng)器專利技術(shù)處理城市污水廠二級排水。進水水質(zhì)COD100 mg/L，BOD5≤30mg/L，NH+4-N≤40mg/L，TP 1.0 mg/L，SS≤30 mg/L；出水水質(zhì)COD≤30 mg/L，BOD 5≤10mglL，NH+4-N≤10mg/L，TP≤0.5mg/L，無SS。運行實踐表明，該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，出水優(yōu)于工業(yè)用水、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。

2.2生物濾池

陳志偉等采用曝氣生物濾池（BAF）工藝對某印刷電路板（PCB）廠廢水處理廠出水進行深度處理現(xiàn)場中試研究。結(jié)果表明，在進水COD、NH+4-N、Cu平均質(zhì)量濃度分別為198.900、20.100、1.090mg/L的條件下，當(dāng)進水流量為0.5 m³/h，氣/水體積比為5：1時，出水COD、NH+4-N、cu平均質(zhì)量濃度分別為23.200、1.560、0.098mg/L，遠(yuǎn)低于太湖地區(qū)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。徐綺坤等研究采用曝氣生物濾池工藝處理印染廢水的二級生化出水。廢水COD濃度從進水90-140 mg/L降到8mg/L以下，色度從32倍降到16倍以下，排放水質(zhì)穩(wěn)定，達到廣東省《水污染排放限值DB44/26-2001》第1時段1級標(biāo)準(zhǔn)。通過近半年的試驗表明，曝氣生物濾池工藝具有占地面積少、運行穩(wěn)定、成本低、出水水質(zhì)好等優(yōu)點，在印染廢水后段深度處理中有重要的作用。

2.3組合工藝處理對尾水中GOD去除效果

進水COD的范圍為20-52 mg·L^-1之間（圖3），大部分進水COD可以維持在地表四類到五類水之間。經(jīng)過生物濾池處理后明顯降低了COD含量，基本在10mg·L^-1以下。植物系統(tǒng)的存在使得COD質(zhì)量濃度有時有增大的趨勢，主要原因在于植物系統(tǒng)根系的分泌物會在一定程度上增加COD的質(zhì)量濃度，但植物系統(tǒng)出水中COD含量也都維持在15mg·L^-1以下，大部分可以達到地表二類水質(zhì)要求。

3.結(jié)語

目前，我國進行污水再生回用風(fēng)險評價及回用安全保障率已有一些研究，但與歐美和一些地中海國家相比還相對落后，應(yīng)進一步具體、細(xì)化回用水對于不同途徑的水質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是對于地下水回灌，這種途徑涉及到長遠(yuǎn)的用水規(guī)劃，無論從技術(shù)實施還是相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)上，都應(yīng)做進一步的理論研究與工程落實。