污水處理工藝現(xiàn)狀研究

黎新 艾慶升 武艷如

前言

隨著城市工業(yè)成產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞減，城市規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污水排放量日漸增大，大量污水未經(jīng)處理，直接排放到河流、農(nóng)田中，對城市周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重污染。一方面，污水排放直接污染市區(qū)地下飲用水；另一方面，污水排放嚴(yán)重危害河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等。對人民的生活造成了嚴(yán)重影響，嚴(yán)重威脅人類以及動植物等賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境。健康的生態(tài)系統(tǒng)是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，體現(xiàn)了社會主義生態(tài)建設(shè)，體現(xiàn)了和諧社會的要義，是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。因此城市污水治理迫在眉睫，是亟需解決的關(guān)鍵問題之一。

1 國內(nèi)外污水處理方法

傳統(tǒng)的污水處理方法包括物理法、化學(xué)法以及生物法。污水處理對象不同，選擇處理方法也不同。針對污水中存在不溶解的炫富物質(zhì)，選擇物理法處理最優(yōu)；針對污水中存在化學(xué)物質(zhì)，選在化學(xué)法，通過離子、粒子等之間的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到污水處理的效果。針對污水中存在大量呈溶解態(tài)和膠態(tài)的有機(jī)物，選擇生物法進(jìn)行處理，通過人工創(chuàng)造微生物生長和繁殖條件，大量繁殖微生物，從而提高微生物氧化和分解有機(jī)物。因此，相比于物理法和化學(xué)法污水處理，生物法污水處理在處理有機(jī)碳、硫、氮、磷等污染物質(zhì)方面，具有巨大優(yōu)勢。

鑒于此，目前主要采用生物活性污泥法進(jìn)行城市污水處理。生物活性污泥法具有很多工藝。AB法、A/O法、氧化溝法、SBR法、A/A/O法、普通曝氣法等是城市二級處理廠最常用的工藝。

已有的生物脫氮除磷工藝，可根據(jù)構(gòu)筑物的組成形式、運(yùn)行性能以及運(yùn)行操作方式分為三個(gè)系列：A/O系列、氧化溝系列以及序批式反應(yīng)器（SBR）系列等。通過不斷改進(jìn)和優(yōu)化各個(gè)系列工藝，形成了CASS工藝、A2/O工藝、改良A/O工藝、倒置A2/O工藝、Orbal氧化溝工藝、Carrousel氧化溝工藝、ICEAS工藝、CAST工藝、百樂克工藝、A/O工藝、UCT工藝、改良UCT工藝等典型工藝。

國外污水處理技術(shù)及方法都比較先進(jìn)，除上述的工藝，污水處理向低費(fèi)用、高去除效率方向發(fā)展，國外也在積極地研究污水處理的新方法，比如植物吸收法、陽光照射法、電子流法、電滲析法等等。

2 污水處理工藝及其特點(diǎn)

2.1 AB 法（Adsorption-Biooxidation）

AB法，即生物吸附-活性污泥法。該方法于80年代發(fā)展起來，是一種新型的污水處理方法，由德國Bohuke教授首先開發(fā)目前在歐洲得到較多的應(yīng)用。它的主要特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，可根據(jù)水質(zhì)、水量季節(jié)性變化的情況進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。AB法對曝氣池（A高負(fù)荷、B低負(fù)荷）供養(yǎng)分兩級供氧。A級曝氣時(shí)間短，產(chǎn)污泥量較大。污泥負(fù)荷超過2.5BOD/（kgMLSS·d），池容積負(fù)荷超過6kgBOD/（m3·d）；B級污泥存在時(shí)間較長。沉淀池設(shè)置在A、B兩級中間。二級池子根據(jù)污染物與微生物量的比值，形成不同的微生物群。盡管AB法具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，且A級和B級亦可分期建設(shè)，但是并不適合濃度較低的水質(zhì)。

2.2 A/O 法（Anaerobic-Oxic）

A/O法，即厭氧好氧活性污泥法。該工藝是70年代發(fā)明出來的一種新污水處理工藝。首先，采用隔油、浮選等工序去除掉包括懸浮物質(zhì)和部分乳化狀態(tài)等的分散物質(zhì)；然后采用生化池對污水進(jìn)行生化處理，去除掉難以降解的有機(jī)物以及氨氮等。生化部分為前置反硝化池，即A/O合建池。在A段為增加生物降解性能，設(shè)置軟性填料框架組。

2.3 氧化溝法

氧化溝法我國應(yīng)用較多的一種污水處理工藝，具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。其主要特點(diǎn)是流程簡單，可不設(shè)初沉池，操作管理簡便，運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈活，可根據(jù)進(jìn)出污水的水質(zhì)選用脫氮除磷氧化溝（A2/O）或除氮氧化溝（A/O）。氧化溝法是一種變型的活性污泥法。與活性污泥法的不同點(diǎn)在于：①水力流態(tài)不同，氧化溝法是一種循環(huán)流，采用延時(shí)曝氣，凈化污水的同時(shí)，穩(wěn)定污泥；②處理設(shè)施簡單，不設(shè)初沉池、污泥消化池。氧化溝法能夠高效率的去除有機(jī)物，并可進(jìn)行污水脫氮。如果在溝前增設(shè)厭氧池，還可同時(shí)除磷。一般比較適合于中小型污水處理廠。

氧化溝法的應(yīng)用多種多樣，代表性的有：奧式（同心圓式）；帕式（單溝式）；三溝式氧化溝（T型氧化溝）；卡式（循環(huán)折流式）等等。

2.4 A2/O 法（Anaerobic-Anoxic-Oxic）

在70年代發(fā)展起來的污水處理新工藝還有A2/O法（厭氧缺氧好氧活性污泥法）其主要特點(diǎn)是能同時(shí)去除污水中含碳有機(jī)物及氮、磷等污染物。處理后的污水水質(zhì)好，氮、磷含量低，但該方法運(yùn)行管理相對比較復(fù)雜，且建造空間較大。

A2/O法是一種二級深度處理工藝，該方法脫氮除磷采用生物處理法，能夠處理得到優(yōu)質(zhì)水。A/A/O法同步脫氮除磷機(jī)制由脫氮和除磷兩部分組成：①在厭氧狀態(tài)下（DO<0.3mg/L），磷可釋放聚磷菌，在好氧狀態(tài)下，又將其吸收，以剩余污泥的方式排出系統(tǒng)；②在DO<0.7mg/L狀態(tài)下，利用兼氧脫氮菌的作用，將水中BOD作為有機(jī)碳源（氫供體），通過與好氧混合液中的亞硝酸鹽及硝酸鹽發(fā)生還原反應(yīng)，將氮還原成氮?dú)馀懦?，?shí)現(xiàn)脫氮。