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摘要:城市污水浓度大部分都不是很高,但是这并不能说明其处理没有难度,相反其难度非常大。城市低浓度污水处理方法比较多,常见的有序批式活性污泥工艺、生物膜法等,每种污水处理工艺都具有一定的优势与劣势,在选择时,处理人员既需要考虑处理效果,还需要考虑成本等问题。本文主要介绍了四种城市低浓度污水处理工艺,希望对污水处理人员提供帮助。
关键词:城市;低浓度污水;处理工艺;研究
城市低浓度污水,主要来自于两方面,一是居民的生活污水;二是工业废水,其属于有机污水,因为其浓度过低,磷含量不高,因此微生物在其中并不能长期的存活,因为在对污水进行除磷处理时,困难比较大,因此如何对低浓度的污水进行高效的除磷一直是重点解决的问题,因为城市污水的排放量越来越大,对这一问题的研究也就越来越紧迫,已经城市发展的重点的解决问题。
一、序批式活性污泥工艺
污水处理问题一直困扰着城市发展,因为城市污水主要是来自居民的生活污水,因此浓度相对相对低,针对这种低浓度的污水,其处理工艺非常多,序批式活性污泥工艺就是其中一种。该种工艺在城市污水处理中,应用范围比较广,学者对其研究也程度比较深入,因此该污水处理工艺相比较而言,更加成熟。序批式活性污泥工艺流程相对比较简单,将污水集中在一个反应池中,利用生化反应,完成沉淀、排水等一系列任务,即可达到污水处理效果。这种工艺运行成本不高,而且能够将污水中存在着比较高的氮、磷等元素的消除,而且这种工艺其耐冲击的能力非常强。但是传统的序批式活性污泥工艺 存在比较问题,常见的问题就是水力时间停留比较长,需求人员进行精准的管理,否则将会影响除磷效果,此外还有可能会出现污泥膨胀的情况。所以需要对传统的工艺进行改进,一般情况下,污水处理人员都是将生化以及物化两种方法进行有机结合,以此提高其处理污水的能力。此外,处理人员往序批式活性污泥工艺反应器中,添加一定量的混凝剂,这种方法也能够提高污水处理能力,经过研究表明,将选取新型混合剂其含量达到40mg·L-1,之后再经过曝气2小时之后,将其放入到序批式活性污泥工艺反应器中,其处理效果达到最佳,达到了93%。而且使用混合剂也能够让水利停留时间有效的缩短,能够有效的避免污泥膨胀。如果将粉末活性碳,其含量也为40mg·L-1,将其放进序批式活性污泥工艺反应器中,经过研究发现,这种方式效果更佳,其除污效果接近97%,而之所以会出如此高的处理能力,主要是因为序批式活性污泥工艺反应器中存在着大量的微生物,而这些微生物会在活性炭中会产生薄膜,该膜既有非常高的除磷效率,促进污泥沉降。但是微生物的种类不同,其产生的膜的处理效果也不相同,需要进一步进行深入的研究。
二、生物膜法
这种处理工艺也是处理城市污水普遍使用的一种方法,生物膜法对水质水量都有一定的适应性,即使水质水量发生了变化,也不会产生了太大的影响,此外,该种工艺污泥沉降性比较好,通常应用在固体以及液体的分离中。但是这种处理方法也有一定的缺陷,因为生物膜法主要是利用自然来完成净化,所以如果生物量不足,其处理效果则不能保证,但是因其成本比较多,因此被广泛的应用在规模不大的处理厂中。
为顺应当今时代的要求,低成本的生物膜法技术吸引了研究者的眼光。他们利用透水混凝土生物膜来处理城市污水,这种生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV—C按一定比例组成的固体膜片,上面有预留的透水孔,其构造成本很低。经过试验研究,在进水流量为1.1~1.25L·min~,回流量为4.5~6L/min,停留时间为1.5h,BOD负荷为850g/(d·Ill)的条件下,对CODcr、NHs-N、BOD的去除率分别达到了76.0%、54.1%和94.9%,但这种生物膜对TP的去除效果不明显,需要再进行深入研究。
三、A2/O工艺处理低浓度污水
A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来,取长补短,更有效的去除水中的有机物。A2/0工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。西朗污水处理厂对传统A2/0工艺和UCTI艺进行改进,综合了它们的优点,使得这个改良的工艺具有脱氮除磷效果更好的优势。改良A2/0工艺是在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池,这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力,加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥,从好氧池回流的混合液进入缺氧池,这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐,提高了脱氮的效率。经监测,
发污水厂对BOD、COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在/0工艺中,污泥龄对CO1)、TN、氨氮等的去除不产生大的影响,但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现,当污泥龄为l2d时,A2/0工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现,两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷,将各自优势更好地发挥出来,并增加抗冲击负荷的能力。研究表明,在进水体积流量为1.Om~·d~、吸附池F/M为2.8kgCOD·kg一1MLSS·d~、水力停留时间为1.5h时,这个组合系统的效率最高,对SS、COD、NH-N、TN、TP的去除率分别达到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。
四、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)与SBR的组合工艺
EGSB反应器是对常规的高效厌氧反应器UASB进行改善后制造出来的污水处理反应器,它以增大流速和加快出水循环来更有效地利用反应器空间,具有更高的运行效率。和纯粹EGSB和SBR工艺相比,EGSB—SBR组合工艺对COD,TP,TN等的去除更为彻底,其出水指标可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级标准。污水先通过调节池之后再通过EGSB反应器,最后通过SBR反应器,这样能有效弥补这两种工艺的缺陷,对有机物的去除,硝化和反硝化进行合理安排。经过试验研究,当HRT为3h,COD容积负荷为3.5kg·Ill一·d~,EGSB反应器的上升流速为6.5~7m·h-1时,COD的去除率最高,达到95%。接着用SBR反应器对EGSB反应器的出水作进一步处理,以除去污水中尚未达标的氮和磷。当选用污泥龄为20~30d的污泥时,SBR反应器的除磷效果最好,能达到90%以上;当厌氧阶段的DO质量浓度控制在0.2mg·L以下时,SBR反应器就能取得很好的脱氮效果,脱氮率达到了90%以上。
在厌氧条件下,污水中氨与硝酸盐的消失是同时发生的,表现为5NH4++3N03-一4N2+gH2+2H△G=一297kJ/MOL(Nit)即该反应可以自发进行,这使得这个组合工艺的脱氮效率非常理想。而在6℃~15℃的范围内,EGSB—SBR组合工艺对TP的去除率能达N88.6%。
五、结语
综上所述,可知对城市低浓度污水处理工艺进行研究十分必要,因为这是制约城市发展的重大问题,因为低浓度的污水碳源不足,因此其脱氮除磷的效果无法保证,但是因为污水处理工艺技术越来越发达,有很多处理工艺能够解决这一问题,但是因为成本等问题,还有很多工艺,该处于实验研究阶段。
参考文献:
[1] 苏伟健,罗建中,陈玉成.粉末活性炭-SBR工艺处理城市生活污水研究[J].水处理技术.2010(05)
[2] 王荣昌,童浩,郅玉声.MBR和BAF用于城市污水深度处理的工艺特性比较[J].水处理技术.2010(04)
[3] 吕志伟,杨阳,马立.EGSB-SBR组合工艺对城市生活污水处理的试验研究[J].水处理技术.2010(04)
[4] 刘保伟.AOA/生物接触氧化法处理城市污水试验研究[J].水处理技术.2010(02)
关键词:城市;低浓度污水;处理工艺;研究
城市低浓度污水,主要来自于两方面,一是居民的生活污水;二是工业废水,其属于有机污水,因为其浓度过低,磷含量不高,因此微生物在其中并不能长期的存活,因为在对污水进行除磷处理时,困难比较大,因此如何对低浓度的污水进行高效的除磷一直是重点解决的问题,因为城市污水的排放量越来越大,对这一问题的研究也就越来越紧迫,已经城市发展的重点的解决问题。
一、序批式活性污泥工艺
污水处理问题一直困扰着城市发展,因为城市污水主要是来自居民的生活污水,因此浓度相对相对低,针对这种低浓度的污水,其处理工艺非常多,序批式活性污泥工艺就是其中一种。该种工艺在城市污水处理中,应用范围比较广,学者对其研究也程度比较深入,因此该污水处理工艺相比较而言,更加成熟。序批式活性污泥工艺流程相对比较简单,将污水集中在一个反应池中,利用生化反应,完成沉淀、排水等一系列任务,即可达到污水处理效果。这种工艺运行成本不高,而且能够将污水中存在着比较高的氮、磷等元素的消除,而且这种工艺其耐冲击的能力非常强。但是传统的序批式活性污泥工艺 存在比较问题,常见的问题就是水力时间停留比较长,需求人员进行精准的管理,否则将会影响除磷效果,此外还有可能会出现污泥膨胀的情况。所以需要对传统的工艺进行改进,一般情况下,污水处理人员都是将生化以及物化两种方法进行有机结合,以此提高其处理污水的能力。此外,处理人员往序批式活性污泥工艺反应器中,添加一定量的混凝剂,这种方法也能够提高污水处理能力,经过研究表明,将选取新型混合剂其含量达到40mg·L-1,之后再经过曝气2小时之后,将其放入到序批式活性污泥工艺反应器中,其处理效果达到最佳,达到了93%。而且使用混合剂也能够让水利停留时间有效的缩短,能够有效的避免污泥膨胀。如果将粉末活性碳,其含量也为40mg·L-1,将其放进序批式活性污泥工艺反应器中,经过研究发现,这种方式效果更佳,其除污效果接近97%,而之所以会出如此高的处理能力,主要是因为序批式活性污泥工艺反应器中存在着大量的微生物,而这些微生物会在活性炭中会产生薄膜,该膜既有非常高的除磷效率,促进污泥沉降。但是微生物的种类不同,其产生的膜的处理效果也不相同,需要进一步进行深入的研究。
二、生物膜法
这种处理工艺也是处理城市污水普遍使用的一种方法,生物膜法对水质水量都有一定的适应性,即使水质水量发生了变化,也不会产生了太大的影响,此外,该种工艺污泥沉降性比较好,通常应用在固体以及液体的分离中。但是这种处理方法也有一定的缺陷,因为生物膜法主要是利用自然来完成净化,所以如果生物量不足,其处理效果则不能保证,但是因其成本比较多,因此被广泛的应用在规模不大的处理厂中。
为顺应当今时代的要求,低成本的生物膜法技术吸引了研究者的眼光。他们利用透水混凝土生物膜来处理城市污水,这种生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV—C按一定比例组成的固体膜片,上面有预留的透水孔,其构造成本很低。经过试验研究,在进水流量为1.1~1.25L·min~,回流量为4.5~6L/min,停留时间为1.5h,BOD负荷为850g/(d·Ill)的条件下,对CODcr、NHs-N、BOD的去除率分别达到了76.0%、54.1%和94.9%,但这种生物膜对TP的去除效果不明显,需要再进行深入研究。
三、A2/O工艺处理低浓度污水
A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来,取长补短,更有效的去除水中的有机物。A2/0工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。西朗污水处理厂对传统A2/0工艺和UCTI艺进行改进,综合了它们的优点,使得这个改良的工艺具有脱氮除磷效果更好的优势。改良A2/0工艺是在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池,这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力,加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥,从好氧池回流的混合液进入缺氧池,这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐,提高了脱氮的效率。经监测,
发污水厂对BOD、COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在/0工艺中,污泥龄对CO1)、TN、氨氮等的去除不产生大的影响,但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现,当污泥龄为l2d时,A2/0工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现,两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷,将各自优势更好地发挥出来,并增加抗冲击负荷的能力。研究表明,在进水体积流量为1.Om~·d~、吸附池F/M为2.8kgCOD·kg一1MLSS·d~、水力停留时间为1.5h时,这个组合系统的效率最高,对SS、COD、NH-N、TN、TP的去除率分别达到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。
四、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)与SBR的组合工艺
EGSB反应器是对常规的高效厌氧反应器UASB进行改善后制造出来的污水处理反应器,它以增大流速和加快出水循环来更有效地利用反应器空间,具有更高的运行效率。和纯粹EGSB和SBR工艺相比,EGSB—SBR组合工艺对COD,TP,TN等的去除更为彻底,其出水指标可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级标准。污水先通过调节池之后再通过EGSB反应器,最后通过SBR反应器,这样能有效弥补这两种工艺的缺陷,对有机物的去除,硝化和反硝化进行合理安排。经过试验研究,当HRT为3h,COD容积负荷为3.5kg·Ill一·d~,EGSB反应器的上升流速为6.5~7m·h-1时,COD的去除率最高,达到95%。接着用SBR反应器对EGSB反应器的出水作进一步处理,以除去污水中尚未达标的氮和磷。当选用污泥龄为20~30d的污泥时,SBR反应器的除磷效果最好,能达到90%以上;当厌氧阶段的DO质量浓度控制在0.2mg·L以下时,SBR反应器就能取得很好的脱氮效果,脱氮率达到了90%以上。
在厌氧条件下,污水中氨与硝酸盐的消失是同时发生的,表现为5NH4++3N03-一4N2+gH2+2H△G=一297kJ/MOL(Nit)即该反应可以自发进行,这使得这个组合工艺的脱氮效率非常理想。而在6℃~15℃的范围内,EGSB—SBR组合工艺对TP的去除率能达N88.6%。
五、结语
综上所述,可知对城市低浓度污水处理工艺进行研究十分必要,因为这是制约城市发展的重大问题,因为低浓度的污水碳源不足,因此其脱氮除磷的效果无法保证,但是因为污水处理工艺技术越来越发达,有很多处理工艺能够解决这一问题,但是因为成本等问题,还有很多工艺,该处于实验研究阶段。
参考文献:
[1] 苏伟健,罗建中,陈玉成.粉末活性炭-SBR工艺处理城市生活污水研究[J].水处理技术.2010(05)
[2] 王荣昌,童浩,郅玉声.MBR和BAF用于城市污水深度处理的工艺特性比较[J].水处理技术.2010(04)
[3] 吕志伟,杨阳,马立.EGSB-SBR组合工艺对城市生活污水处理的试验研究[J].水处理技术.2010(04)
[4] 刘保伟.AOA/生物接触氧化法处理城市污水试验研究[J].水处理技术.2010(02)