文_剻元杰 葉星星
1. 淮安市環(huán)境保護(hù)局工業(yè)園區(qū)分局 2. 江蘇恩潔優(yōu)環(huán)境服務(wù)有限公司
與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)污水處理及再生利用的起步較晚,且資金投入規(guī)模較小。尚不完善的污水管道網(wǎng)絡(luò)布局和處理技術(shù)使得治污過(guò)程存在較大難度,嚴(yán)重阻礙了水資源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)的效率和質(zhì)量。
就治污過(guò)程而言,處理技術(shù)相對(duì)落后是我國(guó)水污染處理的最大難點(diǎn)。受自身治污技術(shù)的影響,我國(guó)的污水處理質(zhì)量和治污成本受到嚴(yán)重影響。就污泥處理工藝而言,其設(shè)備的運(yùn)行需要較高的費(fèi)用,使得污水處理廠的設(shè)備配置率較低,當(dāng)前環(huán)境下,城鎮(zhèn)污水中的污泥總量已經(jīng)超過(guò)了2000萬(wàn)t。因此,進(jìn)行治污技術(shù)的合理利用已成為社會(huì)各界必須面對(duì)的重要問(wèn)題。
污水處理是一個(gè)系統(tǒng)性較強(qiáng)的專業(yè),其處理的根本目的在于去除污水中的BOD物質(zhì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污水的再生利用。通常情況下,生物處理設(shè)備是其處理系統(tǒng)的核心所在。在格柵、沉砂池作用下,污水在初次經(jīng)過(guò)沉淀池之后,其水中的大顆粒懸浮物及雜質(zhì)得以去除;在好氧微生物技術(shù)的作用下,水中的有機(jī)物得以充分的氧化分解;然后,將生物處理設(shè)備排出的水分進(jìn)行二次沉淀處理,確保水中的泥污分離;最后將處理完成的水排出二沉池,并對(duì)其進(jìn)行消毒處理,進(jìn)行再生利用。
再生水的應(yīng)用范圍十分廣泛,通常情況下,工業(yè)生產(chǎn)用水及部分居民用水都可采用再生水。然而需要注意的是,根據(jù)再生水的利用途徑不同,其處理過(guò)程分為不同的處理等級(jí),在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注重水源用途與處理等級(jí)的相互匹配。
活性污泥法和生物膜法是好氧生物處理的兩種主要方式。前者在曝氣池中的污水中鼓入大量空氣,使得污水中產(chǎn)生大量的好氧性微生物絮凝體,此即為活性污泥?;钚晕勰嗑哂形剿杏袡C(jī)物的功能,而這些有機(jī)物會(huì)被污泥中的微生物食用,從而降低污水中的有機(jī)物含量,使得有機(jī)污水變?yōu)楹钚晕勰嗟幕旌弦?。然后通過(guò)沉淀、澄清、曝氣、吸附再生等工序?qū)崿F(xiàn)污水中90%以上有機(jī)物的去除。需要注意的是,在利用活性泥污進(jìn)行廢水處理時(shí),必須保證廢水在曝氣池的停留時(shí)間保持在4~6h,才能確保污水的處理質(zhì)量。而生物膜通過(guò)以固體填料為基礎(chǔ)的生物膜應(yīng)用,使得污水中的可降解有機(jī)物得以沉淀,實(shí)現(xiàn)了污水的有效凈化。
傳統(tǒng)污水處理模式下,厭氧生物處理被用來(lái)處理高濃度有機(jī)廢水。隨著能源緊張及現(xiàn)代技術(shù)的成熟,厭氧生物技術(shù)在高濃度有機(jī)污水處理的基礎(chǔ)上,逐漸向著中濃度有機(jī)污水和低濃度有機(jī)污水轉(zhuǎn)變。其在厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等設(shè)備的支持下,處理的污水能力不斷提升,已成為污水處理的重要手段之一。實(shí)踐過(guò)程中,厭氧生物處理往往與好氧生物處理的工藝進(jìn)行結(jié)合。以城市污水的脫氮、除磷工藝來(lái)說(shuō),其就充分利用了厭氧、兼氧、好氧的生物處理工藝。
污水凈化過(guò)程中,人們將未經(jīng)處理的污染水源成為原水,與清潔用水相比,原水在色度及COD方面的指標(biāo)嚴(yán)重超過(guò)了國(guó)家正常用水的安全標(biāo)準(zhǔn)(表1)。通常情況下,國(guó)家對(duì)于一級(jí)正常排水的標(biāo)準(zhǔn)是:排水鉻元素的COD值不能超過(guò)100mg/l,而SS值不能超過(guò)70mg/l,并且排水pH值必須保持在6~9之間,同時(shí)色度不超過(guò)40倍。然而實(shí)際生活當(dāng)中,一般污水的指標(biāo)都普遍超過(guò)這個(gè)規(guī)格。以印染廢水為例,未經(jīng)處理的印染廢水,其COD的含量處在374.74~609.52mg/l,而最低色度也達(dá)到了40倍。通常污染嚴(yán)重的印染水,色度能到到正常用水的600倍,加之其pH值處于9~12之間,因而具有較強(qiáng)的污染性和社會(huì)危害性,容易對(duì)自然環(huán)境造成破壞,并影響下人們的身體健康。
表1 我國(guó)城市用水部分控制標(biāo)準(zhǔn)
目前,針對(duì)這種成分復(fù)雜的污水凈化主要通過(guò)好氧-厭氧相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。在處理過(guò)程中,較多的原水呈現(xiàn)出堿性特征,因此在凈化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適量的稀硫酸添加,使原水的pH值首先區(qū)域平衡,并且當(dāng)期穩(wěn)定在9~10之間時(shí),再進(jìn)入?yún)捬踉O(shè)備進(jìn)行處理。通常情況下,厭氧池的污水凈化是一個(gè)水解、酸化的過(guò)程,其處理的根本目的在于去除水中的COD,具體而言,在治污過(guò)程中,厭氧的處理會(huì)產(chǎn)生大量的乙酸和甲烷,并且將污水的pH值進(jìn)一步調(diào)節(jié)。當(dāng)厭氧處理結(jié)束且經(jīng)過(guò)沉淀池處理后,初次凈化的原水清液會(huì)進(jìn)入好氧池進(jìn)行二次去污,在二次去污過(guò)程中,水中含有的金屬離子和懸浮物會(huì)被進(jìn)一步降解、沉淀,實(shí)現(xiàn)污水的深層次凈化。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,經(jīng)過(guò)好氧-厭氧凈化處理后的再生水,其各項(xiàng)指標(biāo)基本恢復(fù)正常,可以應(yīng)用于生產(chǎn)的生產(chǎn)生活實(shí)踐。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2。
表2 厭氧-好氧污水凈化處理效果
由此可見(jiàn),厭氧-好氧組合的生物凈化工藝能夠有效的去除水中的污染物和有機(jī)雜質(zhì),確保工業(yè)廢水得到良好的凈化和再生利用。從凈化過(guò)程來(lái)看,厭氧-好氧污水凈化有著較高凈化處理效率和質(zhì)量,并且經(jīng)濟(jì)性能良好,具有較為深刻的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
我國(guó)的城市污水再生利用分為直接利用和間接利用兩種基本方式。一般情況下,直接利用與污水處理廠聯(lián)系比較緊密,其主要集中在農(nóng)田灌溉和草場(chǎng)用水等方面。地域條件對(duì)于回用水的利用具有重大影響。對(duì)于再生水而言,其跨區(qū)域的調(diào)運(yùn)難度較高,加之其僅通過(guò)了人工的消毒凈化處理,缺乏長(zhǎng)時(shí)間的自然凈化,因此,在遠(yuǎn)距離調(diào)運(yùn)過(guò)程中,一旦出現(xiàn)控制不當(dāng)就會(huì)造成較廣范圍的不良影響。故污水處理的直接應(yīng)運(yùn)比較普遍,且集中在污水處理廠附近。
再生水的間接利用充分考慮了水域的整體情況,其在污水有效凈化的基礎(chǔ)上,向城市工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供部分用水,使污水再次利用的循環(huán)模式得以建立,確保了城市水循環(huán)系統(tǒng)的整體性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了水資源的合理化管理和控制。
污水的凈化處理及再生利用,能夠有效地提升水資源利用效率,確保水資源的可持續(xù)發(fā)展。一方面,其保證了城市建設(shè)及農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際所需,緩解了水資源短缺的危機(jī);另一方面,對(duì)于自然生態(tài)而言,污水的高效治理使得區(qū)域間的環(huán)境保護(hù)質(zhì)量不斷提升,有助于綠色環(huán)保觀念的進(jìn)一步落實(shí)。另外,從社會(huì)發(fā)展的角度,污水的處理及再生利用具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有助于城市的可持續(xù)發(fā)展。
新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下,實(shí)現(xiàn)污水的凈化處理及再生利用是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì),同時(shí)也是環(huán)境保護(hù)的具體要求。對(duì)于水污染治理工作人員而言,其只有充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)水污染治理及再生利用的不足,不斷進(jìn)行處理技術(shù)的優(yōu)化革新,提高再生利用效率,才能保證環(huán)境保護(hù)中水污染處理及再生利用水平的進(jìn)一步提升,推動(dòng)社會(huì)生態(tài)的綠色可持續(xù)發(fā)展。