城市污水處理工藝及其發展

城市污水處理技術作為環境學科的一個分支,就我國目前的狀況來看, 整體上已有了很大的進步,但還落后于我國城市發展的水平。近些年來, 雖然研究、開發了一些設備和工藝, 但總體上主要是借鑒和引進國外的一些*工藝、經驗和設備。

　　1 　一級處理工藝及其發展趨勢

　　一級強化處理技術分為兩類:一類側重于物化機理, 一類側重于微生物的絮凝吸附原理。目前國內外研究的一級處理工藝。

　　1 .1 　活化污泥法

　　活化污泥法是根據絮凝動力學和生物吸附理論提出“絮凝吸附—沉淀—活化”的城市污水強化一級處理工藝。該工藝對污染物去除的強化作用主要包括污泥的絮凝、吸附和生物代謝3 種, 以前兩者的作用為主。

　　該工藝的特點是未經沉淀的生活污水原水與生物污泥同時進入混合反應器(絮凝吸附池), 兩者在機械攪拌作用下充分混合, 經充分絮凝吸附反應后,大量污染物質被絮凝吸附進入污泥絮體, 出水進入沉淀池, 實現固液分離, 而沉淀池出水就是zui終出水。為了恢復沉淀池飽和污泥的生物絮凝吸附活性, 將沉淀污泥短時間曝氣活化, 以部分降解吸附的有機物, 產生適量的微生物絮凝物質, 改善污泥的沉降性能, 同時保持污泥的好氧狀態, 避免變黑、發臭。此過程在污泥活化池里進行, 能耗遠低于二級生物氧化反應。該工藝是適用于環境狀況亟待改善而經濟欠發達地區的一種新型實用技術。

1 .2 　混凝沉淀強化法

　　混凝沉淀強化法目前主要應用于給水處理和部分工業廢水處理。由于需要投加大量的混凝劑且污水水質常常急劇變化, 限制了其在城市污水處理領域中的應用, 一般僅應用于城市污水的深度處理中。近年來, 隨著許多新型、、廉價的混凝劑的出現和自動化技術的廣泛應用, 混凝法與污水生物處理法相比具有了較強的競爭力。

　　例如, 對北京市城市污水進行試驗, 結果表明,兩種傳統混凝劑(FeCl3 和聚合硫酸鐵)及一種國外引進的混凝劑(Biofloc), 經過混凝沉淀強化一級處理后, 污水中COD 的去除率可達50 %～ 80 %, 而處理成本僅為二級處理的1/5 ～ 1/3 , 既能有效地削減污染物總量, 又節約了治理資金, 在現階段十分符合我國國情。此外, 經強化一級處理后的污水再進行二級處理時, 停留時間可以大大縮短, 減少能耗, 提高出水水質。

　　1 .3 　應用及其發展趨勢

　　就我國目前的污水處理狀況來說, 污水處理率一直較低, 而解決城市污水污染的根本措施是建設以生物處理為主體工藝的二級城市污水處理廠, 但這需要大量的投資和高額運行費用。對我國不少地區, 特別是經濟欠發達地區和中小城市而言, 有必要應用投資低、污染物去除率較高的城市污水強化一級處理工藝。根據我國目前水處理的發展狀況, 混凝沉淀強化一級處理工藝在我國應用較多。

　　目前一級處理工藝的發展主要集中在研究和應用、廉價的絮凝劑以及微生物絮凝劑, 同時研究無機絮凝劑與其他各類絮凝劑協同作用效果, 以及對一級處理工藝設備的優化選型等方面。

　　2 　二級處理工藝及其發展趨勢

　　二級處理工藝流程的發展主要是在原有的傳統處理工藝流程上進行某一個方面的強化處理, 使某一處理水的某一或某幾個指標達到一定的標準。

3 　三級處理工藝及其發展趨勢

　　近年來, 我國已經開始重視三級處理工藝的研究開發, 目前用得比較多的三級處理工藝可以分為常規工藝、MBR 技術和LM 深度處理技術。

　　3 .1 　常規工藝

　　常規的三級處理工藝是在生物處理之后增加混凝、過濾、消毒等常規處理過程, 有砂濾、膜濾、反滲透、UV 消毒、臭氧消毒等。一般來說這些處理方式單位水處理成本比較低, 在經濟上比較可行。

　　3 .2 　MBR技術

　　MBR 技術又稱為膜生物反應器技術, 利用了膜分離的選擇性和性, 同時又利用了生物處理工程的有效性和*性, 將水中的有害物質zui大限度地除去。MBR 工藝的特點是用膜分離系統代替了普通活性污泥法中的二沉池, 減少了傳統工藝大部分的處理單位, 節省了大量投資, 而且耗能和一般傳統的水處理工藝相近。污水在處理設備中的停留時間短, 對COD ,NH3-N 的去除率*, 出水水質達到了生活雜用水水質的標準。

　　3 .3 　LM深度處理工藝

　　LM 深度處理工藝是一種全新的生態處理工藝,在厭氧池加好氧池的基礎上加入了改進的曝氣氧化塘和濕地兩個深度處理單元, 使出水水質達到了生活雜用水的標準。其工藝流程是:生物厭氧池—封閉好氧池—開放好氧池—澄清池—人工濕地—UV 消毒—蓄水池—回用, 或者以接觸氧化池和生態氧化槽代替封閉好氧池和開放好氧池。

　　LM 深度處理工藝的特點是剩余污泥少、運行費用低、管理方便, 還具有美化景觀的功能。該方法和其他水處理工藝相比比較經濟。

　　3 .4 　運用狀況及其發展趨勢

　　目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規處理工藝較多, 現階段MBR 方法也有了廣泛運用, 比如在北京長安街生活小區的回用水處理。就我國目前的實際情況來看, 由于常規工藝處理比較方便, 且應用技術也較成熟, 一般在選取工藝時仍選用常規處理工藝。

濕地系統在國外有著廣泛的應用, 目前我國也開始了這方面的研究工作。由于我國環境污染加劇, 淡水資源巨減, 相信三級處理工藝必將越來越受到重視。

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