城市低濃度污水處理技術(shù)
城市低濃度廢水處理技術(shù)。
水是人類不可或缺的自然資源。但近年來，隨著城市人口的增加和工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)廢水和生活污水越來越多，水污染越來越嚴(yán)重，污水處理越來越難。與傳統(tǒng)的污水不同，城鎮(zhèn)低濃度污水一般是指污水中化學(xué)需氧量(COD)小于1000mg/L或生化需氧量(BOD)小于500mg/L的地方，而化學(xué)法是指去除污水中待氧化的物質(zhì)。城市低濃度污水包括生活污水和工業(yè)廢水，其污染物主要為有機(jī)物、懸浮顆粒物、氮磷等。其突出特點(diǎn)是污水含碳量低，微生物不可能在污水處理期間處理水中的有機(jī)物。因此，城市低濃度污水處理的關(guān)鍵矛盾在于如何在污水中獲得足夠微生物所需的碳元素，以促進(jìn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，盡可能降低水中氮磷濃度，達(dá)到節(jié)能減排的目的。這個(gè)矛盾已經(jīng)成為當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理亟待解決的一大問題，更高級(jí)的污水工藝將在下面圍繞這個(gè)矛盾進(jìn)行介紹和分析。
一、中國現(xiàn)狀污水處理。
目前中國的污水處理從上世紀(jì)20年代就開始緩慢發(fā)展。雖然污水處理工廠很多，但是處理的技術(shù)水平并不高。此外，59%的水體不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，只有41%的水體符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。此后，中國對(duì)污水處理的投資不斷增加，并推出了許多來自中國的污水處理工藝新產(chǎn)品。普通污水處理可分為:一級(jí)處理，主要是用物理方法去除污水中的不溶性懸浮顆粒；ⅱ級(jí)處理，主要采用微生物法去除污水中的有機(jī)污染物；ⅲ級(jí)處理，主要利用各種化學(xué)和生化反應(yīng)方法去除污水中的氮、磷等元素。廢水的處理率取決于污水的污染程度及其所含污染物。
二。處理低濃度廢水的主要技術(shù)。
1.系列化活性污泥法。
間歇式活性污泥法是一種活性污泥污水處理工藝以有序和不連續(xù)運(yùn)行為特征的工藝。在中國的城市污水處理中，序批式活性污泥法已經(jīng)有了深入的研究，其工藝已經(jīng)趨于成熟。序批式活性污泥法工藝流程簡單。在同一個(gè)反應(yīng)池中，廢水按照進(jìn)水、曝氣、沉淀、排放、待機(jī)等時(shí)間順序進(jìn)入同一個(gè)反應(yīng)池。生化反應(yīng)完成成本低，脫氮除磷效果好，耐沖擊性好。但是傳統(tǒng)的序批式活性污泥法處理后的廢水在反應(yīng)器中平均停留時(shí)間過長，處理方法不正確，脫氮除磷效果不好，還會(huì)造成污泥膨脹?？紤]到污水的用量大、污染嚴(yán)重，研究者更注重生化處理和物化處理的結(jié)合，以達(dá)到更好的污水處理效果。在序批式反應(yīng)器中加入多種無機(jī)混凝劑，形成序批式反應(yīng)器-混凝協(xié)同工藝，用于處理城市低濃度污水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新型絮凝劑的加入能有效去除廢水中的重鉻酸鹽、懸浮物和磷，使廢水在反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間減少一半，有效抑制污泥膨脹，降低處理后水中懸浮顆粒的含量。當(dāng)活性炭粉末投入序批式活性污泥反應(yīng)器時(shí)，微生物可以在活性炭粉末表面形成生物膜，使水中的碳含量充足，微生物有足夠的碳元素分解有機(jī)物，從而提高脫氮除磷的效率，降低水中的氮磷含量。不同種類的微生物可以聚集在一起形成不同的耗氧帶，從而提高后續(xù)反硝化反應(yīng)的效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，傳統(tǒng)的序批式污泥法處理結(jié)合生化處理和物化處理能更有效地去除廢水中的污染物。
2.生物膜法。
生物膜法是與活性污泥法并行的一種污水處理法。在污水自凈過程中，通過人工強(qiáng)化處理去除污染水中的有機(jī)物。生物膜法由于生物量小，與活性污泥法相比，污染水體處理的難度較小。同時(shí)，由于成本問題，生物膜法一般用于小規(guī)模污水工廠或污水廠。為了低成本、低能耗、高效益地實(shí)現(xiàn)污水處理，開發(fā)低成本的生物膜成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。研究人員發(fā)明了可滲透混凝土生物膜，這是一種由混凝土和填料按一定比例混合而成的滲透膜。污水可以滲透到這個(gè)生物膜的內(nèi)部，有機(jī)污染物可以被附著在膜上的微生物分解，從而凈化污水。同時(shí)這種生物膜成本低，效率高，高污水/[K31。結(jié)果表明，1.5h生物膜中重金屬鉻和懸浮物含量明顯下降，但除磷效果不明顯，有待進(jìn)一步研究。
3.生物脫氮除磷技術(shù)。
工藝流程操作簡單，應(yīng)用廣泛，是生物脫氮除磷工藝。該方法包括厭氧反應(yīng)器、缺氧反應(yīng)器、好氧反應(yīng)器和沉淀池。廢水首先進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，主要去除污水中的部分有機(jī)污染物磷；污水從厭氧反應(yīng)器出來后直接進(jìn)入缺氧反應(yīng)器去除污水中的氮；然后進(jìn)入好氧反應(yīng)器，多功能，可去除污水中的氮、磷和有機(jī)物；然后進(jìn)入沉淀池分離泥水。好氧反應(yīng)池中工藝的含碳量低，降低了脫氮除磷的效果。西朗污水處理工廠通過生物絮凝和生物脫氮除磷工藝相結(jié)合，很大程度上解決了這個(gè)問題。
4.膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器和序批式活性污泥處理工藝的組合。
可膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器是第三代厭氧生物反應(yīng)器，克服了前幾代反應(yīng)器混合效果差和污水損失的問題。通過提高流速和加速出水，使顆粒污泥充分膨脹，增加/[K30/]與微生物的接觸面積，促進(jìn)微生物對(duì)有機(jī)物的分解，提高處理效率。廢水經(jīng)過膨脹顆粒污泥床處理后進(jìn)入序批式活性污泥反應(yīng)器，兩者可以優(yōu)勢互補(bǔ)，彌補(bǔ)不足，對(duì)懸浮顆粒、有機(jī)物、氮磷元素都有很好的去除效果。
5.厭氧擋板反應(yīng)器
厭氧折流板反應(yīng)器是一種高效的厭氧污水生物處理新技術(shù)，它將折流板與污泥床連接起來，串聯(lián)形成多個(gè)反應(yīng)室，使污水沿折流板上下流動(dòng)，依次通過每個(gè)反應(yīng)室進(jìn)行不同的去污反應(yīng)。該反應(yīng)器主要用于處理高濃度廢水，但對(duì)處理低濃度廢水也有很好的效果。厭氧折流板反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低，微生物與污染物接觸充分，平均停留時(shí)間短，抗沖擊和恢復(fù)能力強(qiáng)。擋板設(shè)計(jì)對(duì)污水處理的效果有重要影響。一般為低濃度污水處理設(shè)計(jì)的擋板較小，以控制進(jìn)水和污水停留時(shí)間。厭氧折流板反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物有明顯的分解作用，但脫氮除磷效果較差。
三。處理人工濕地技術(shù)
結(jié)構(gòu)通俗易懂，建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用低，人工濕地抗沖擊能力強(qiáng)，對(duì)低濃度污水處理效果好。近年來，人工濕地與其他處理方法處理污水的結(jié)合也取得了很大進(jìn)展。粉煤灰與細(xì)煤渣或粉煤灰與空心磚配合使用時(shí)，前者能有效去除有機(jī)污染物，后者能有效去除磷。同時(shí)還有生態(tài)濕地，可以與各種植物組合，去除特定的污染物，可以為城市污水處理提供有益的參考。
四。結(jié)論
近年來，我國城市中污水處理的比率較低，且污水的含碳量較低，微生物對(duì)有機(jī)物分解不徹底，進(jìn)一步影響了后續(xù)的脫氮除磷效果。以上對(duì)污水處理工藝的分析，為我國城市低濃度污水處理提供了新的思路。
1.明確了我國城鎮(zhèn)低濃度污水處理的主要矛盾，即如何使微生物獲得足夠的碳；
2.如何在現(xiàn)有污水的基礎(chǔ)上找到解決城市低濃度污水處理工藝的有效途徑。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)有可能。
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