摘要:目前随着经济和社会的发展,水资源日益稀缺,如何对受污染的水资源进行处理,使其资源化已成为世界各国缓解水资源危机的重要途径之一。因此,城镇污水处理工艺技术的研究和发展引起了人们的广泛关注。本文首先介绍了近年来我国城市污水的各种处理技术。从我国城镇污水处理工艺的类型以及优缺点出发,选择比较选择城镇污水处理工艺,并展望城镇污水处理工艺的发展方向,旨在为以后具体污水处理项目的工艺选择提供参考。
关键词:污水处理 技术 工艺
我国的污水处理意识和治理工艺起步较晚,随着工业化、城镇化进程不断加快,用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。目前,我国对环保法以及相关环保政策制度实施趋严,每年都会在污水治理上出台很多政策法规[1],特别是《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)已成为当前和今后全国水污染防治工作的行动指南。受益于良好的政策环境及对污水处理效果的提高,污水处理行业也迎来了历史性发展机遇。
由于经济水平的差距,我国的城市、乡镇、农村污水处理率依次递减[2],相对于饱和的城市污水处理来说,小城镇污水处理市场还有很大的发展空间,是继大中城市污水治理后新的战略目标。
1城镇污水的常用处理工艺
污水处理工艺就是对城镇生活污水和工业废水处理的各种经济、合理、科学、行之有效的艺方法。当前我国城镇污水处理工艺有很多,其中较为常用的是活性污泥法和生物膜法,活性污泥法与生物膜法各有其优缺点,生物接触氧化法与悬浮填料A2/O工艺是将两者结合起来的一种生物处理技术[3],笔者介绍了以下几种常用工艺。
1.1 活性污泥法
活性污泥法已成为当前应用最为广泛的污水处理技术之一。最初的传统活性污泥法发展至今,工艺不断改进创新,衍生出许多新的工艺如:氧化沟活性污泥法、间歇式活性污泥处理系统(SBR)、AB法污水处理工艺等。传统活性污泥法对污水中溶解性有机物具有很高的去除效果,然而其脱氮除磷处理能力并不高,针对这个问题,研究人员在传统活性污泥工艺的基础上研究出了A/O工艺和A2/O工艺。A/O脱氮技术即厌氧-好氧活性污泥脱氮系统,将消化反应器放置在系统之首;A2/O同步脱氮除磷技术也称为厌氧-缺氧-好氧法,本方法是在A/O工艺的基础上实现同步脱氮除磷。
1.2 生物膜法
生物膜法是一种和活性污泥法并列的污水好氧生物处理技术,净化机理:污水与生物膜接触,污水中有机物被生物膜上的微型动物作为营养物质而摄取,进而去除水中有机物,污水净化生物膜上的微生物繁殖。生物膜分段运行使形成与进入本段污水相适应的微生物-优占种属,有利于有机污染物的降解以及微生物新陈代谢功能。生物膜法中常用的工艺有:生物滤池、生物转盘。
1.3 生物接触氧化法
生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物膜法的两者之间的高效生物处理技术。生物接触氧化净水原理:在池内充填布满生物膜的填料,将污水充氧使其浸没池内并以一定流速流过全部填料,污水与填料上的生物膜充分接触水体得到净化。填料作为生物接触氧化工艺中生物膜的载体是该工艺的关键部位。生物填料大致可分为:固定式、悬挂式、分散式及改性填料。改性填料是在传统填料的基础上研发出来的新技术,目前主要包括:固定化微生物型填料、纳米改性陶粒、新水性填料、生物亲和性填料与生物磁性填料。
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1.4 悬浮填料A2/O工艺
悬浮填料A2/O工艺是在A2/O工艺的好氧池中投加悬浮填料的一种将活性污泥法与生物膜法结合起来的高效的复合生物反应系统,可达到高效低耗的脱氮除磷效果,在这个系统中,相较于传统的气、液两相环境,给微生物提供了一个更好的气、液、固三相的生存环境,由于其生态系统变得复杂多样而提高反应器污染物的去除率。悬浮填料A2/O反应器由最初的处理高浓度有机废水已逐渐发展完善,现已应用处理低浓度生活污水,处理效果好、运行稳定、耐冲击负荷高、污泥产量低。
2城镇污水处理工艺的选择
由于污水处理工艺的种类较多,而污水的类型也较多,因此选择具体的污水处理工艺时,要根据实际情况,充分考虑到污水的处理目标和污水的特性。在我国目前在线运行的城镇污水处理厂中,一级物化处理工艺仅占1.9%,二级生化处理工艺覆盖了全国90%以上,二级生化处理工艺占据主导地位[1]。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》的工艺要求来看,大型规模的污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,中型的污水厂可以根据规模采用常规活性污泥法、氧化沟工艺、SBR工艺、AB法等工艺,小型污水厂可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对于一些要求脱氮除磷的,采用如A2/O工艺、SBR及其改良工艺、氧化沟工艺等二级强化处理工艺。
完善的污水处理设施和工艺是一个污水处理厂的建设基础,污水处理厂在选定工艺流程时,要兼顾配合该工艺的具体构筑物的形式等。对于污水处理的工艺流程要考虑到几个因素:污水进水水质特点、出水指标、污水处理程度、项目规模、工程造价费用等。因此污水处理工艺的选择是比较关键的,最适合的工艺才能有效的保障污水处理效果,实现方便快捷的管理机制,完成低能耗高效率的目标。
3城镇污水处理发展趋势
研究适应经济发展和环境需求的高效低耗城镇污水处理技术,将处理后的水和污泥合理资源利用,提高城镇污水集中处理率,是当下环保工作者的重要任务。随着我国经济社会不断发展,城镇化进程不断推进,城镇污水处理将会朝着更好的趋势发展。
3.1污水处理技术工艺不断更新
为了不断适应与满足城镇污水处理需要,今后将不断更新污水处理设备、工艺及技术,提高污水处理厂经济效益与生态效益。近年来大量研究工作集中于结合两种或两种以上的处理工艺的研究与应用,这种组合反应系统大大提升了单一反应器的处理效果,其运行稳定,充分发挥各工艺的优点,是一个非常有前景的发展方向[5]。
3.2污水处理厂规模不断扩大
未来污水处理的发展方向是朝着营养物、能源及再生水“三厂合一”模式转变,大型集中污水处理厂因其污水处理能力强、来水水质稳定、日常管理方便等优势将会使得城镇污水处理厂呈现大型化发展趋势。同时,研究与开发进水碳源转向及污泥增量技术,对污水中有机碳源实现高效网捕截获、浓缩及分离并转向能源化途径,是污水处理能源自给的新途径,也是最终实现能量平衡及碳平衡运行的物质基础[6]。
3.3污水处理厂管理模式多元化
今后污水处理厂管理过程中将会采取TOT模式、供排水一体化模式、BOT模式、托管运营模式等管理模式,同时也将不断扩宽投资与融资渠道,采用TTT模式实行多元化投资。
参考文献:
[1]陈志昭.城镇的污水处理工艺研究[J].资源信息与工程,2016,31(5):196-197.
[2]柯 婧.城镇小型污水处理厂工艺设计研究[D].长安大学,2O15.
[3]赵小菲.城市污水处理工艺研究与应用现状[J].辽宁化工,2016,45(10):1338-1340.
[4]薛建峰.污水处理技术研究综述[J].价值工程,2014,14(8):68-69.
[5]刘晓智.未来污水处理能源自给新途径——碳源捕获及碳源改向[J].中国给水排水,2017(8):45-50.
论文作者:李杰,冯万新
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签:污水处理论文; 工艺论文; 污水论文; 污泥论文; 生物论文; 填料论文; 城镇论文; 《基层建设》2017年第10期论文;