淺談城鎮(zhèn)污水深度處理技術(shù)的應(yīng)用研究

【摘要】面對我國水資源短缺、水污染加劇的現(xiàn)象，深度處理技術(shù)至關(guān)重要，本文主要對混凝、吸附、膜分離、高級氧化四種城鎮(zhèn)污水深度處理技術(shù)進(jìn)行簡要的分析。

【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn)污水；深度處理；混凝；吸附；膜分離；高級氧化

一、前言

近年來，隨著城市化的快速發(fā)展，水環(huán)境被污染、水資源加劇緊缺、城市水環(huán)境質(zhì)量下降已成為我國城市發(fā)展的重大課題。我國于2015年4月發(fā)布“水污染防治行動”，對我國水環(huán)境質(zhì)量改善提出了較高的要求，要求敏感區(qū)域的城鎮(zhèn)污水處理廠于2017年底前全面達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，2020年底前完成現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠的提升改造。依據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠水質(zhì)特點(diǎn)及原有工藝，生物池二級出水水質(zhì)很難達(dá)到提標(biāo)后的出水排放標(biāo)準(zhǔn)，因此深度處理技術(shù)必不可缺。深度處理技術(shù)是處理二級處理中未被去除或去除不徹底的污染物，常見的深度處理技術(shù)有混凝沉淀過濾法、吸附法、膜分離法和高級氧化法。

二、城鎮(zhèn)污水深度處理技術(shù)

（一）混凝沉淀過濾法

混凝沉淀法是通過投加鐵鹽或鋁鹽等絮凝劑（+助凝劑），經(jīng)絮凝作用，生成沉淀物，從而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。在污水處理過程中，絮凝劑一般投加在好氧池末端，經(jīng)二沉池沉淀后，再經(jīng)濾池過濾出水，目前，常見的濾池構(gòu)筑物主要是砂濾池和纖維轉(zhuǎn)盤濾池，兩者相比，纖維轉(zhuǎn)盤濾池具有設(shè)備緊湊、過濾效果較好、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。

（二）吸附法

吸附法是多孔性固體物質(zhì)，利用自身豐富的多空結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積，來吸附廢水中的有機(jī)物，從而去除。吸附法具有操作簡單、成本低等特點(diǎn)。常見的固體吸附劑有活性炭、高嶺土、二氧化硅等，其中活性炭因具有較強(qiáng)物理、化學(xué)吸附作用，已被應(yīng)用于污水的深度處理中，相較于粉末活性炭，顆?；钚蕴恳子诨厥涨覂r格低，但存在建設(shè)投資成本高等問題，因此不適用于處理量較大的污水處理廠。

1.膜分離法

膜分離法作用原理是以濾膜為介質(zhì)、以濃度梯度或壓力梯度等為動力，通過分離膜的選擇透過性，將廢水中的污染物進(jìn)行分離，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。膜分離技術(shù)具有節(jié)能、污染小、污染物去除率高等特點(diǎn)，根據(jù)膜孔徑的不同，可將膜分離法分為微濾、超濾、反滲透、納濾四類。微濾和超濾主要用于去除懸浮物、膠體等大分子顆粒物，對有機(jī)物去除效果不好，因此在污水深度處理中，常與活性炭聯(lián)用，達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)；而反滲透和納濾技術(shù)對有機(jī)物的去除效果較好，可用于污水的深度處理及回用水上。方虎分別采用3種集成膜分離法深度處理某污水廠二級生化出水，得出納濾和反滲透的組合工藝較經(jīng)濟(jì)可靠，且出水的COD、氨氮、濁度等指標(biāo)均達(dá)到了回用水的標(biāo)準(zhǔn)。雖然膜技術(shù)具有處理效率高、出水效果好、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但鑒于膜本身的特性，易于出現(xiàn)膜污染的現(xiàn)象。為保證膜系統(tǒng)的正常運(yùn)行、保證出水效果，膜的頻繁清洗及更換，無疑增加了運(yùn)行成本。

2.高級氧化技術(shù)

（1）臭氧氧化法：臭氧的氧化電位為2.07V，僅次于羥基自由基，氧化性較強(qiáng)，因此臭氧氧化法氧化降解廢水中污染物的作用機(jī)理，主要體現(xiàn)在兩方面，一是通過臭氧直接氧化；二是臭氧與水體反應(yīng)，生成羥基自由基，來降解廢水中的污染物。臭氧氧化法具有氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速率快、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。而臭氧組合工藝（如臭氧/活性炭、臭氧/電化學(xué)、臭氧/曝氣生物濾池等）可彌補(bǔ)臭氧氧化法的缺點(diǎn)（成本高、臭氧不穩(wěn)定），充分發(fā)揮臭氧利用率，加強(qiáng)臭氧氧化法的強(qiáng)氧化性，有效降低廢水中的有機(jī)物。鄭志洋采用臭氧/活性炭+曝氣生物濾池作為某城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造深度處理工藝，該污水處理廠的二級出水經(jīng)該組合工藝處理后，出水COD！50mg/L，達(dá)到排放要求。

（2）芬頓試劑氧化法：芬頓試劑氧化法由法國人Fenton用于促進(jìn)氧化蘋果酸實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，其作用原理是H2O2與Fe2+經(jīng)過一些反應(yīng)生成羥基自由基，利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性來降級廢水中的污染物。芬頓試劑氧化法具有氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速率快等特點(diǎn)，但有文獻(xiàn)指出，芬頓試劑氧化法受地區(qū)水源及水質(zhì)pH影響較大，且芬頓試劑氧化法具有產(chǎn)泥量較大，運(yùn)行成本較高等缺點(diǎn)，因此將芬頓試劑氧化法與混凝、電化學(xué)、及金屬催化劑等工藝相結(jié)合，降解廢水中的有機(jī)物，使得廢水經(jīng)深度處理后能夠達(dá)標(biāo)排放。馮素敏為了解決污水處理廠二級出水中COD、TP等污染物的超標(biāo)問題，采用芬頓試劑+混凝組合工藝進(jìn)行深度處理，研究表明，在最佳投加的情況下，出水各項(xiàng)指標(biāo)滿足提標(biāo)后的排放標(biāo)準(zhǔn)。

三、結(jié)語

針對于我國水資源短缺、水污染加劇的現(xiàn)象，需要對城鎮(zhèn)污水廠進(jìn)行提升改造，來滿足國家（或地方）的排放標(biāo)準(zhǔn)。深度處理技術(shù)作為水處理工藝的一種，主要分為混凝沉淀過濾法、吸附法、膜分離法、高級氧化法，本文就四種深度處理技術(shù)進(jìn)行簡要的文獻(xiàn)綜述，得出，四種方法對有機(jī)物的去除都有很大的貢獻(xiàn)，但相較于單一的工藝來說，組合工藝（如臭氧/活性炭、芬頓試劑/混凝等）無論是從去除效果，還是經(jīng)濟(jì)成本上都較可觀一些，因此，城鎮(zhèn)污水處理廠深度處理工藝進(jìn)行升級改造時，應(yīng)根據(jù)自身情況優(yōu)先考慮組合工藝。

參考文獻(xiàn)

[1]方虎，李樹鵬，李雪松，胥維昌，張旭.集成膜分離法在城市污水深度處理中應(yīng)用的研究[J].環(huán)境科技，2011，24（02）：38～41，45.

[2]鄭志洋.城鎮(zhèn)污水廠二級生化出水臭氧深度處理技術(shù)研究[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2017.

作者簡介：孫金霆（1981.12—），男，漢族，江蘇南京人，大專，助理工程師，研究方向：水污染控制。