21世紀(jì)以來(lái)在水處理領(lǐng)域產(chǎn)牛了各種各樣的技術(shù),特別是20世紀(jì)70年代以來(lái)污廢水
處理技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)的水污染控制迫切需要大量的適用技術(shù),針對(duì)不同地區(qū)不同水污染控制問(wèn)題的特點(diǎn),如何選擇現(xiàn)有技術(shù),需要對(duì)污廢水處理技術(shù)進(jìn)行比較研究,從而確定哪些技術(shù)足適用的。
污廢水處理技術(shù)可以依據(jù)處理技術(shù)的原理分為物理法、化學(xué)法、生物法或這一種方法的
不同組合。也可以按處理的對(duì)象和日標(biāo)分為初級(jí)處理(非水溶性物質(zhì)的去除)、二級(jí)處理(溶解性有機(jī)物去除)和深度處理(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、微量自毒有機(jī)物的去除)。
污廢水處理的物理方法中最常用的是沉淀和過(guò)濾工藝,由于其運(yùn)行費(fèi)用低、技術(shù)成熟,
被廣泛應(yīng)剛于污廢水的初級(jí)處理和預(yù)處理。當(dāng)污廢水巾有機(jī)或尤機(jī)的非溶性污染物能采用沉
淀法厶除時(shí),應(yīng){sx}沉淀分離技術(shù)。過(guò)濾、膜分離、離心分離主要應(yīng)用于不宜沉淀的微小顆
粒物的分離。而吸附主要應(yīng)用于難降解的溶解性微量污染物的去除。
化學(xué)法中最常用的是化學(xué)沉淀和化學(xué)氧化法?;瘜W(xué)沉淀法可包括用'于去除微小顆粒物和膠體的混凝沉淀,利用絮凝劑的水解架橋作用與水中微顆粒和膠體形成絮體,通過(guò)沉淀實(shí)現(xiàn)對(duì)染物的凈化作用。此類工藝廣泛應(yīng)用于工業(yè)污廢水的預(yù)處理,近年也在特殊情況下用于
城市污水的一級(jí)處理和污水的化學(xué)除磷。另一類化學(xué)沉淀是采用無(wú)機(jī)鹽,如鈣鹽與無(wú)機(jī)離子
反應(yīng)形成沉淀,主要用于去除重金屬離子等污染物質(zhì)。化學(xué)氧化法主要用于水中難牛物降解
的溶解性污染物的凈化,但應(yīng)用時(shí)要注意水中多種物質(zhì)的氧化問(wèn)題 必須先去除水中易降解
的有機(jī)污染物,然后有針對(duì)性地采用化學(xué)氧化。
生物法(或稱生化法)是以生物化學(xué)原理為基礎(chǔ)利用微生物的代謝作用去除廢水中的有機(jī)污染物。此類方法是目前廢水處理中人量采用的工藝方法,包括各種不同的技術(shù),主要應(yīng)用于廢水的二級(jí)處理和深度處理。
(1)卡要參數(shù)和條件 污廢水牛物處理技術(shù)種類繁多應(yīng)用廣泛,它用于降解廢水中的有機(jī)物和氮磷等引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的物質(zhì)。這些技術(shù)可依據(jù)小同的處理對(duì)象、應(yīng)用條件和工藝本身的特點(diǎn)分成不同的類型,并適用于不同廢水的處理。
污廢水生物處理的本質(zhì)是利用微生物的代謝作用分解水中的污染物,因此在生物處理上
藝中的核心是微生物生長(zhǎng)、有機(jī)物分解和環(huán)境條件三者的關(guān)系。主要參數(shù)是比基質(zhì)降解速(污泥負(fù)荷)、微生物的比生長(zhǎng)速率(污泥產(chǎn)率)、生化比(化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系:生活污水通常在0.4~0.5),環(huán)境條件主要有氧、電位、pH、溫度等。此外在評(píng)價(jià)時(shí)十分重要的是技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。
(2)城市生活污水處理工藝城市生活污水處理是量大面廣的水污染控制問(wèn)題。主要去除的污染物是懸浮物、溶解性有機(jī)物和氮磷。由于城市污水處理要求采用廉價(jià)的處理技術(shù),所以對(duì)于日處理能力在5萬(wàn)噸污水以上的處理廠,在懸浮污染物的去除上都采用了沉淀工藝。這主要是由于物理沉淀法技術(shù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低。溶解性有機(jī)物和氮磷的去除多采用懸浮生長(zhǎng)的生物處理系統(tǒng),如果在日處理5萬(wàn)噸污水的好氧生物處理反應(yīng)池巾填充生物填料,不僅要增加數(shù)百萬(wàn)元以上的填料費(fèi),而且在維修上也十分困難。
城市生活污水的處理有許多種工藝可以采用,但對(duì)于日處理能力在20萬(wàn)噸以上的城市污水處理廠最適宜的工藝是活性污泥法及其改進(jìn)工藝。上要是鼓風(fēng)曝氣的wq混合式活性污泥法和-化溝工藝。wq混合式活性污泥法是一種具有廣泛適用性的城市污水處理工藝,而氧化溝-1=藝是活性污泥法的派生工藝類型。氧化溝的優(yōu)點(diǎn)是工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單,只用一臺(tái)或幾臺(tái)
曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟以及溝形的生物氧化池。連續(xù)運(yùn)行的氧化溝需要二次沉淀池,交替運(yùn)行的氧
化溝不需要二沉淀池。一般氧化溝出水水質(zhì)好和污泥產(chǎn)量低的優(yōu)點(diǎn)是有條件的,當(dāng)設(shè)計(jì)采用
的污泥負(fù)荷較低時(shí),氧化溝接近延時(shí)曝氣的方法,有一部分氧被用來(lái)穩(wěn)定溝中的生物污泥,在此條件下確有出水水質(zhì)好且污泥產(chǎn)量少的優(yōu)點(diǎn),但此時(shí)處理1t污水的能耗自然會(huì)較高,且由于設(shè)備容積的增加,基建費(fèi)用也會(huì)增加。氧化溝工藝的缺點(diǎn)是由于轉(zhuǎn)刷式曝氣引起的水
溫?fù)p失較大,在北方寒冷地區(qū)使用時(shí)必須考慮增加防凍措施,從而會(huì)增加造價(jià)。
對(duì)于日處理能力在20萬(wàn)噸到5萬(wàn)噸的城市污水處理廠,除上述兩類工藝都可以采用外,
還呵以采用序批式活性污泥法(SBR工藝)。SBR法是將一組活性污泥池分別在“進(jìn)水一曝氣反應(yīng)一沉淀一排水一,.排泥”的循環(huán)順序下運(yùn)行,以達(dá)到連續(xù)進(jìn)水,連續(xù)處理的目的。此類工藝之所以很少用于20萬(wàn)噸以上的處理廠是因?yàn)樘幚砟芰υ酱笮枰某財(cái)?shù)越多,運(yùn)行控制程序越復(fù)雜。同時(shí)由于池壁的增加.使基建投資增加。SBR法的優(yōu)點(diǎn)足對(duì)于每一個(gè)單池既可作為曝氣池又呵以作為沉淀池,在不同運(yùn)行階段中呵以好氧、缺氧的狀態(tài)運(yùn)行,起到除碳或脫氮除磷的作用。由于多池組合及其運(yùn)行條件的iir變性,SBR 工藝可適用于不同水質(zhì)和不同的處理要求。對(duì)于含反硝化的SBR工藝,由于在同一池內(nèi)進(jìn)行反硝化將消耗一部分有機(jī)碳,可以節(jié)省除碳的能耗,降低運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于日處理能力5萬(wàn)噸以上的污水廠主要采用經(jīng)典的SBR工藝,而從SBR工藝派生出來(lái)的DAT--IAT工藝、Unitank 工藝、CAST、
CASS工藝及ICEAS工藝等目前應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)還較少。
日處理能力在1萬(wàn)噸到5萬(wàn)噸的城市污水處理廠可采用的技術(shù)比較多,近年各種新工藝
不斷產(chǎn)生,但總體應(yīng)用上仍以活性污泥法為主。根據(jù)要求的不同可以分為以下幾種。
①以去除有機(jī)碳為目的:活性污泥法、氧化溝、SBR工藝、生物濾池、曝氣生物濾池、
接觸氧化法。
②以除碳脫氮為目的:A/O法、氧化溝、交替運(yùn)行氧化溝/SBR工藝UNITANK 工藝等。
③以除碳脫氮除磷為目的:Az/O法,交稀運(yùn)行氧化溝、SBR工藝等。
以上工藝中值得注意的足A/O法指Anoxic(缺氧)/Oxic(好氧);Anaerobic(厭氧)/Oxic(好氧),缺氧、厭氧段,用與脫氮除磷;好氧段,用于除水中的有機(jī)物,氧化溝和SBR法。A/O法是缺氧一好氧生物處理法,該工藝?yán)萌毖鯒l件下微生物利用化合態(tài)氧氧化有機(jī)碳的過(guò)程將硝酸鹽還原成氮?dú)?,從而達(dá)到脫氮的日的。在脫氮的同時(shí)利用了化合態(tài)的氧,所以減少了后續(xù)好氧過(guò)程中氧化有機(jī)碳消耗的氧;在缺氧條件下一些顆粒性的有機(jī)物或大分了.的有機(jī)物會(huì)發(fā)生水解,有利于后續(xù)好氧生物處理!過(guò)程對(duì)有機(jī)物的降解。因此,A/0法不僅能脫氮,還可以在相同條件下起到節(jié)能、改善處理效果和抑制絲狀茵生長(zhǎng)的作用。氧化溝和SBR工藝在一定的運(yùn)行條件下也能達(dá)到A/O法的效果。氧化溝工藝的運(yùn)行管理更簡(jiǎn)單,而SBR 工藝對(duì)于每個(gè)單池在好氧氧化過(guò)程中的推流反應(yīng)模式和沉淀時(shí)的準(zhǔn)靜置沉淀狀態(tài),使處理沒(méi)施更加緊湊占地面積更小。
日處理能力1萬(wàn)噸以下的生活污水處理為了運(yùn)行穩(wěn)定和管理卜的方便,除采用上述工藝
外,還可以采用固定式生長(zhǎng)的生物處理工藝。由于處理設(shè)施容積較小,生物填料不會(huì)增加很
多基建費(fèi)用。采用此類工藝可以避免微生物的流失,對(duì)于缺乏專人管理和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的小型污
水處理站尤為適用。在固定生長(zhǎng)的生物處理工藝中最常用的有生物接觸氧化法,曝氣生物濾
池和生物流化床。接觸氧化法已有大量的應(yīng)用實(shí)例和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。生物流化床和曝氣生物濾池
相對(duì)較新,還缺乏大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。前者處理效率高,適用于土地緊缺的地區(qū);后者出水
水質(zhì)較好,可在考慮污水同用的地方使用。口處理1萬(wàn)噸以下的規(guī)模為污水處理裝置的設(shè)備
化提供了發(fā)展空問(wèn),在此規(guī)模上可以設(shè)計(jì)生產(chǎn)出各種設(shè)備化的污水處理裝置。
對(duì)于生活污水的除磷一般采用A2/O法(指厭氧/缺氧/好氧)工藝。生物除磷工藝的除磷能力是有限的,一般可使出水總磷濃度達(dá)到1ng/L,要使出水中總磷濃度降到0.5mg/l。
就需要采用化學(xué)除磷與生物除磷的聯(lián)合處理方法。厭氧生物處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市生活污水處理產(chǎn)生的污泥消化。近年從節(jié)能出發(fā)也在一些國(guó)家應(yīng)用于城市生活污水的處理,但仍處于探索階段。在廢水處理中厭氧生物處理主要應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。由于厭氧微牛物在利用有機(jī)碳時(shí)將其轉(zhuǎn)化為甲烷,單位碳源利用的微生物產(chǎn)量低,所以厭氧生物處理首先可用于處理高濃度易生物降解的有機(jī)廢水,如啤酒生產(chǎn)廢水、屠宰廢水和養(yǎng)殖廢水等。在處理工業(yè)廢水時(shí)厭氧生物處理還具有一些特殊的用途,例如可以將厭氧生物處理作為預(yù)處理,利用一些復(fù)雜有機(jī)物在厭氧條件下的水解和分解作用,改善廢水的生物可降解性。對(duì)于易產(chǎn)生泡沫的廢水可以采用厭氧生物處理將產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)水解改性,然后再進(jìn)行厭氧處理。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給廢水處理技術(shù)提供了發(fā)展的機(jī)遇。對(duì)于大規(guī)模城市污水處理由于工藝
技術(shù)上基本趨丁穩(wěn)定,主要的發(fā)展將和污水處理廠的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行控制與管理方面的技術(shù)。近年歐美國(guó)家通過(guò)污水廠的-體化設(shè)備與自動(dòng)控制已將城市污水廠的處理效率和穩(wěn)定性大幅度提高。對(duì)于中小型乍活污水處理技術(shù)的發(fā)展將集巾于處理系統(tǒng)的集成化和設(shè)備化,將發(fā)展組合式和拼裝式污水處理裝置,從而走向系列化標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式。工業(yè)廢水處理技術(shù)發(fā)展將集中于高濃度、難降解、高含鹽等廢水的處理,其中新型絮凝劑的開發(fā),厭氧生物處理與好氧生物處理的結(jié)合應(yīng)用,以及膜分離技術(shù)將成為發(fā)展的熱點(diǎn)。對(duì)于含難降解有毒有機(jī)物的工業(yè)廢水生物強(qiáng)化技術(shù),即通過(guò)投加優(yōu)選菌種或基因工程菌有針時(shí)性地進(jìn)行降解具有良好的發(fā)展的景。
本文有深圳德清瀅環(huán)保發(fā)布:公司承接污水處理、廢水處理、雨水收集、中水處理等項(xiàng)目工程.www.sz-