宋岸
摘要:為探索適合城市污水廠尾水深度凈化經(jīng)濟、有效的處理技術(shù)系統(tǒng),使出水水質(zhì)達到回補當?shù)氐乇硭匆?,為地區(qū)水環(huán).境健康與水質(zhì)安全保障提供理論依據(jù)和示范。以城市污水處理廠尾水為研究對象,通過小試試驗建立適合城市污水廠尾水深度凈化的組合系統(tǒng),尤其體現(xiàn)在無機離子和重金屬離子、有機污染物去除方面。納濾工藝對于水質(zhì)要求較高的回用途徑,其優(yōu)勢較傳統(tǒng)的深度處理工藝比較明顯,其出水可作為城市污水回用于農(nóng)業(yè)用水、景觀環(huán)境用水、Y-,3k用水和城市雜用水。
關鍵詞:污水廠;尾水處理;污水凈化
水資源短缺已引起人們的廣泛關注。污水回用可減輕江河、湖泊污染,保護水資源不受破壞,減少用水費及污水凈化費用,促進經(jīng)濟和環(huán)境盡可能的協(xié)調(diào)發(fā)展,具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。以及系統(tǒng)各處理單元對污水污染物去除具有相應針對性特征和優(yōu)勢,設計出經(jīng)濟、可行、環(huán)境友好組合處理裝置是實現(xiàn)高質(zhì)量尾水回用的技術(shù)前提。
1.試驗設計與方法
試驗材料和裝置:供試植物材料——多年生黑麥草為供試品種,具有生長快,養(yǎng)分吸收能力強耐寒等優(yōu)點,植物先預培養(yǎng),等待完全覆蓋水面開始試驗,試驗時間天數(shù)為129d,每期間每隔一定天數(shù)采進、出水水樣進行分析。供試污水:供試水樣分別采至某氧化溝出水,
水質(zhì)主要理化性質(zhì)見表1。試驗裝置:圖1是間歇式曝氣活性炭生物濾池(IABF-intermittent aerated biofiher)示意圖。濾柱高1.5 m,直徑10cm,濾料采用1-3mm的顆粒活性炭,濾料高度約80cm,底部有l(wèi)Ocm承托層,下部設置曝氣管和反沖洗管。采用上部進水方式,該裝置出水計為“濾池出水”。試驗裝置圖2是采用立體s型溝道植物系統(tǒng),分上下兩層,上層溝道總長約4m,寬0.7m,高0.4m,下層同樣總長約4m,寬0.7m,高0.4m,該裝置出水記為“植物出水”。項目測定:COD、NH 4+-N、NO 3-N、TN、TP、溶解性有機物等指標,測定重復2次,測定方法參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)。
試驗裝置運行:首先在間歇曝氣生物濾柱承托層裝入直徑為1-2cm鵝卵石,高度為10cm,然后在承托層的篩板上面裝入粒徑在1-3mm的顆?;钚蕴浚叨燃s80cm,裝置啟動前接種氧化溝的活性污泥悶曝一周(污泥質(zhì)量濃度為2g·L-1),然后接種生活污水連續(xù)培養(yǎng)一周,觀察有生物膜生長后開始試驗。工藝條件:試驗運行分兩個階段:第一階段共運行18d,其中間歇曝氣活性炭生物濾池水力停留時間10h,曝氣量為4L·h-1,曝氣15min停45min,植物系統(tǒng)停留時間為5d。第二階段運行111d,調(diào)整曝氣活性炭生物濾池水力停留時間為6h,曝氣量由原來的4L·h-1調(diào)整到2L·h-1,間歇曝氣周期設定為曝氣10min停50 min.植物系統(tǒng)停留時間仍然保持為5d。
2.生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是利用微生物自身可對有機物、含氮化合物、含磷化合物等物質(zhì)進行分解、吸收來產(chǎn)生能量、營養(yǎng)物質(zhì)的特性,培養(yǎng)出某些特定的微生物,利用該特性處理污水中的污染物質(zhì),達到凈化水質(zhì)的目的。
2.1生物反應器
隔離曝氣生物反應器是物化和生化處理技術(shù)的集成。程麗華等采用隔離曝氣生物反應器(IBAR)對煉油廠的外排污水進行處理研究,結(jié)果表明當HRT為1.9h,氣水體積比為5.0,pH值為6.5-8.5,反沖洗周期為6 d時,經(jīng)IBAR處理后COD、石油類、氨氮、固體懸浮物去除率可分別達到42.8%、47.5%、69.4%、96.1%,出水水質(zhì)平均質(zhì)量濃度為52.0、1.1、2.1、1.6 mg/L,基本達到中石化污水回用于循環(huán)冷卻補充水質(zhì)標準。因此,該方法應用于煉油污水的深度處理是可行的。倪明等應用兩級過濾膜生物反應器專利技術(shù)處理城市污水廠二級排水。進水水質(zhì)COD100 mg/L,BOD5≤30mg/L,NH+4-N≤40mg/L,TP 1.0 mg/L,SS≤30 mg/L;出水水質(zhì)COD≤30 mg/L,BOD 5≤10mglL,NH+4-N≤10mg/L,TP≤0.5mg/L,無SS。運行實踐表明,該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可靠性,出水優(yōu)于工業(yè)用水、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。
2.2生物濾池
陳志偉等采用曝氣生物濾池(BAF)工藝對某印刷電路板(PCB)廠廢水處理廠出水進行深度處理現(xiàn)場中試研究。結(jié)果表明,在進水COD、NH+4-N、Cu平均質(zhì)量濃度分別為198.900、20.100、1.090mg/L的條件下,當進水流量為0.5 m3/h,氣/水體積比為5:1時,出水COD、NH+4-N、cu平均質(zhì)量濃度分別為23.200、1.560、0.098mg/L,遠低于太湖地區(qū)廢水排放標準。徐綺坤等研究采用曝氣生物濾池工藝處理印染廢水的二級生化出水。廢水COD濃度從進水90-140 mg/L降到8mg/L以下,色度從32倍降到16倍以下,排放水質(zhì)穩(wěn)定,達到廣東省《水污染排放限值DB44/26-2001》第1時段1級標準。通過近半年的試驗表明,曝氣生物濾池工藝具有占地面積少、運行穩(wěn)定、成本低、出水水質(zhì)好等優(yōu)點,在印染廢水后段深度處理中有重要的作用。
2.3組合工藝處理對尾水中GOD去除效果
進水COD的范圍為20-52 mg·L-1之間(圖3),大部分進水COD可以維持在地表四類到五類水之間。經(jīng)過生物濾池處理后明顯降低了COD含量,基本在10mg·L-1以下。植物系統(tǒng)的存在使得COD質(zhì)量濃度有時有增大的趨勢,主要原因在于植物系統(tǒng)根系的分泌物會在一定程度上增加COD的質(zhì)量濃度,但植物系統(tǒng)出水中COD含量也都維持在15mg·L-1以下,大部分可以達到地表二類水質(zhì)要求。
3.結(jié)語
目前,我國進行污水再生回用風險評價及回用安全保障率已有一些研究,但與歐美和一些地中海國家相比還相對落后,應進一步具體、細化回用水對于不同途徑的水質(zhì)指標標準。尤其是對于地下水回灌,這種途徑涉及到長遠的用水規(guī)劃,無論從技術(shù)實施還是相關水質(zhì)指標上,都應做進一步的理論研究與工程落實。