曾洋 朱寶玉
摘要:簡述了目前城市生活污水處理的主要工藝的特點,包括膜分離法、活性污泥法、生物膜法、強化一級處理技術。
關鍵詞:城市污水;污水處理技術;工藝
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2019)07-00-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.044
Abstract:This paper briefly describes the main characteristics of the current municipal sewage treatment processes,including membrane separation method,activated sludge method,biofilm method,and enhanced primary treatment.
Keywords:Urban wastewater;Wastewater treatment technology;Technique
隨著我國經濟發(fā)展,人們生活水平不斷提高,污水排放量逐年增加,水資源遭到嚴重的污染,生態(tài)環(huán)境不斷惡化,直接威脅著我們人類的生存。近年來,各城市都面臨著不同的水污染,處理城市污水顯得十分迫切。因此,有效地將生活污水處理達到排放標準后再排放到自然水體,是保護城市水環(huán)境的必不可少的措施。
1 城市生活污水處理方法
1.1 膜分離法
膜分離法[1]是利用膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異,實現對液體的分離、分級、提純和富集的方法的統(tǒng)稱。從1864年Traube研制出第一片人造膜以來,人類對膜分離技術進行了不斷的研發(fā),從微濾(MF)和超濾(UF)的出現,再到電滲析(ED)的問世,接著出現反滲透(RO),再后來是納濾(NF)。膜分離技術的不斷進步為城市污水處理提供了重要的手段。
MF可去除懸浮物和細菌;UF可分離大分子和病毒;NF可去除部分硬度、重金屬和農藥等有毒化合物;RO幾乎可去除所有雜質,對污水進行脫氮、脫磷、脫鹽;ED可除氟,電化膜過程可對水消毒及產生酸性水和堿性水,膜接觸器可去除水中揮發(fā)性有害物質。2005年劉研萍等[2]對某高校家屬院區(qū)化糞池上清液的生活污水利用新型抗污染納濾膜進行處理,經過濾處理后的水,其水質除氨氮外,均達到生活雜用水標準。
與傳統(tǒng)的分離技術相比,膜分離法處理污水的優(yōu)點有:在常溫下操作,沒有相變、能耗低、效率高、工藝簡單、投資小。其缺點是:處理能力有限,除擴散滲析外,都需要消耗一定的能量,有較高預處理要求。但目前,膜制備工藝和膜污損問題,仍然限制著膜分離法在污水處理領域中的推廣。
1.2 活性污泥法
活性污泥法是一種應用最廣的好氧生物處理污水的方法[3],1913年由Clark和Gage在曼徹斯特的勞倫斯污水試驗站發(fā)明的?;钚晕勰嗍怯杉毦⒄婢?、原生動物、后生動物等微生物群體與污水中的懸浮物質、膠體物質混雜在一起所形成的、具有很強的吸附分解有機物能力和良好沉降性能的絮絨狀污泥顆粒,具有生物化學活性,同時,也能去除部分磷素和氮素。傳統(tǒng)的活性污泥法,常?;ㄙM用高、運行成本高、能耗大、管理復雜,會產生大量的污泥,需對這些污泥進行無害處理。
活性污泥法經歷了近百年的發(fā)展,已經衍生出多種不同的工藝類型,有傳統(tǒng)活性污泥法工藝、完全混合活性污泥法工藝、吸附-再生活性污泥法工藝、吸附生物降解工藝、氧化溝工藝、序批式活性污泥法(SBR)工藝 以及SBR工藝的變形工藝(包括ICEAS、CASS、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等SBR的變形工藝)、多孔懸浮載體活性污泥工藝和膜生物反應器工藝等。
1.3 生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣大多屬于好氧生物法[4]。污水與生物膜接觸后,溶解性有機物和少量懸浮物被生物膜吸附降解為穩(wěn)定的無機物(如:二氧化碳、水等),從而,起到凈化效果的一種生物處理方法。
該方法具有管理方便、運行成本低等優(yōu)點,對污水的水質和水量變化有著較強的適應能力,不會發(fā)生污泥絲狀膨脹,剩余污泥量少。與活性污泥法相比,其缺點是對環(huán)境溫度有較高要求,因為溫度太低或太高都會影響生物膜的活性,而導致生物膜的壞死和脫落;作為載體的濾料,其比表面積對生物膜法凈化效果有較大的影響,為了達到預期處理效果,需選用比表面積符合要求的濾料;同時,濾料屬于消耗品,需要進行周期性的更換,增大了管理費用。生物膜法常見的工藝類型有生物濾池、生物轉盤、接觸氧化、生物流化床等。
2 強化一級處理技術
普通的一級處理主要以自然沉淀為主,其處理效果有限;城市生活污水的二級處理成本較高;我國眾多的中小城鎮(zhèn)污水排放量大,用于污水處理的資金有限,因此,采用強化二級處理的方法既可降低二級處理的負荷,亦可近期采用強化一級處理,待有條件再建二級處理工藝。城市生活污水強化一級處理工藝主要有化學法強化一級處理、生物絮凝吸附法強化一級處理、化學—生物聯(lián)合絮凝強化一級處理、改善反應器強化一級處理等工藝[5]。化學法強化一級處理工藝設備簡單、維護操作簡單、除磷效果好,但除磷所需的藥劑(絮凝劑)需要一定的成本。生物絮凝吸附法是以微生物及其代謝產物作為吸附劑和絮凝劑,主要是利用活性污泥的絮凝吸附作用,來提高沉淀池對污水中非溶解性有機污染物的去除率,還有一定量的生物降解,該工藝產生的污泥有較大農用價值?;瘜W—生物聯(lián)合絮凝法綜合化學法和生物法的優(yōu)點,取長補短,使處理效果可靠穩(wěn)定、減少使用藥劑和處理污泥的成本。
3 結論
城市生活污水經過凈化處理后的中水可用于對水質要求不高的場合,如工業(yè)用水(冷卻用水、洗車用水等)、生活用水(沖廁等)、市政用水(消防、綠化等)以及農業(yè)用水。因此,城市生活污水處理是解決水體污染保護環(huán)境和合理利用水資源的重要途徑之一。生活污水處理技術相對成熟,為了節(jié)約初投資和運行成本,應當因地制宜,對不同工藝方案進行對比,根據城市污水的水量、水質、出水要求和占地面積及當地的實際情況,選擇合理可行的污水處理工藝方案。
參考文獻
[1]雷曉東,熊蓉春,魏剛.膜分離法污水處理技術[J].工業(yè)水處理,2002,22(2):1-3.
[2]劉研萍,王琳,王寶貞,等.一體化納濾設備處理生活污水的中試研究[J].水處理技術,2005,31(1):41-45.
[3]許倩,王增長.處理城市污水的活性污泥法綜述[J].能源與節(jié)能,2010(1):54-57.
[4]劉雨,趙慶良,鄭興燦.生物膜法污水處理技術[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.
[5]張智,邱維,張國慶.城市污水強化一級處理技術及發(fā)展趨勢[J].重慶環(huán)境科學,2001,23(1):46-49.
收稿日期:2019-03-01
作者簡介:曾洋(1980-),男,漢族,本科學歷,研究方向為生物化學及環(huán)保。