【摘要】目前,我國(guó)大量的生活污水與工業(yè)廢水沒(méi)有得到相應(yīng)處理,就直接排入天然水體中,對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。為 了更好解決污水回用處理,本文詳細(xì)分析了污水回用深度處理技術(shù)與工藝,對(duì)于我國(guó)水資源利用管理起到一定作用。

【關(guān)鍵詞】污水處理,污水回用,污水處理工藝

1 引言

污水回用的必要性。一方面由于水資源的缺乏,工業(yè)產(chǎn) 值每年損失達(dá)2000多億元,北京、長(zhǎng)春、大連、青島、唐山、煙 臺(tái)等大中城市已受到水資源短缺的威脅;另一方面隨著用水 量的增加,我國(guó)城鎮(zhèn)污水排放量也迅猛增加,會(huì)對(duì)社會(huì)環(huán)境、 生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。若將這些城市污水收集起來(lái)處理, 70%可作為再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉、沖廁用水、沖洗車輛、綠化 澆灌和景觀用水等。以污代清既可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)水,又可以在 解決城市缺水問(wèn)題的同時(shí)減少污染物的排放,起到從量上養(yǎng) 蓄水資源,從質(zhì)上保護(hù)水資源的作用[ 1, 2 ]。

2 污水回用深度處理技術(shù)與工藝

2. 1 物理化學(xué)法

物理化學(xué)方法是通過(guò)機(jī)械截流、化學(xué)沉 淀、化學(xué)氧化、離子交換等原理將污染物從水中去除。①機(jī) 械截流。最簡(jiǎn)單的機(jī)械截流方法是過(guò)濾,單純的過(guò)濾通常采 用石英砂為濾料,對(duì)懸浮物及膠體有較好的去除,出水的濁 度、SS通常較低,對(duì)COD及色度也有一定效果。②化學(xué)沉 淀。混凝沉淀工藝是污水深度處理中最常用的工藝,我國(guó)大 多數(shù)污水廠在深度處理工藝中均采用此方法。向水中投加 化學(xué)藥劑,藥劑水解后與污染物相互作用,通過(guò)混凝過(guò)程形 成大顆粒絮體,通過(guò)沉淀或氣浮得到分離?；炷恋砉に嚱?jīng) 濟(jì)、成熟,但處理效果受水質(zhì)改變影響較大(藻類、Ph、水溫 等) ,且對(duì)水質(zhì)要求較高時(shí),該工藝則無(wú)法滿足處理效果。③ 化學(xué)氧化?；瘜W(xué)氧化是各種高級(jí)氧化技術(shù)的基礎(chǔ),它是使用 化學(xué)氧化劑將污染物氧化成微毒、無(wú)害的物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成易處 理的形態(tài)。常用的化學(xué)氧化劑包括H2O2、O3、ClO2、K2MnO4、 K2 FeO4等。O3是一種強(qiáng)氧化劑,幾乎可以與元素周期表中除 鉑、金、銥、氟以外的所有元素反應(yīng),特別是在酸性溶液中,其 標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位Eo = 2. 107V僅次于氟,具有極強(qiáng)氧化能 力。④ 離子交換:離子交換樹(shù)脂已在不同領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 離子交換法是利用樹(shù)脂的特點(diǎn)將水中的污染物質(zhì)通過(guò)曠或 OH - 的交換吸附在樹(shù)脂上,達(dá)到對(duì)污染物的去除目的。

2. 2 生物方法

利用微生物自身可對(duì)有機(jī)物、含氮化合物、 含磷化合物等物質(zhì)進(jìn)行分解吸收來(lái)產(chǎn)生能量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的 特性,培養(yǎng)出某些特定的微生物,利用它們的這種特點(diǎn)處理 污水中的污染物質(zhì),達(dá)到對(duì)水質(zhì)凈化的目的。生物處理法一 般運(yùn)行費(fèi)用較低,生物培養(yǎng)馴化成熟后,通常無(wú)需人工強(qiáng)化, 在其自身生長(zhǎng)的過(guò)程中就可將水中的污染物質(zhì)去除,流程簡(jiǎn) 單、易于管理。生物處理法包括好氧處理和厭氧處理兩大 類。生物膜法是與活性污泥法并類的好氧生物處理方法,具 有處理效率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn),在污水處理中發(fā)揮著 重要的作用。曝氣生物濾池是近年來(lái)得到廣泛研究的新型 生物處理技術(shù),具有處理效率高、占地面積小、基建投資省、 運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn),可以用 于SS、有機(jī)物和氨氮的去除、反硝化脫氮等污水的二、三級(jí)處 理,在污水的深度處理及資源回用中具有良好的發(fā)展和應(yīng)用 潛力。

2. 3 物理化學(xué)與生物組合方法

由于污水廠生物二級(jí)出水 中有的污染物含量仍然很高、成分也比較復(fù)雜,因此在深度 處理的過(guò)程中,無(wú)論是單獨(dú)物化法,還是單獨(dú)生物法都很難 使出水達(dá)到國(guó)家回用水標(biāo)準(zhǔn),一般單獨(dú)工藝受沖擊負(fù)荷能力 差,有時(shí)為了使出水水質(zhì)提高,成本甚至?xí)黾訋妆丁＝M合 工藝則不僅可充分利用各工藝自身的優(yōu)點(diǎn),而且能發(fā)揮不同 工藝協(xié)同合作,達(dá)到處理目的,可節(jié)省運(yùn)行成本?；炷恋?工藝與曝氣生物濾池工藝組合,在混凝沉淀階段可將SS、有 機(jī)物去除一部分,減少了SS對(duì)曝氣生物濾池的堵塞,提高反 沖洗周期時(shí)間,減低濾池的負(fù)荷,增加濾池的工作效率,改善 出水水質(zhì),并且由于兩極屏障,混凝沉淀無(wú)需將污水直接處 理達(dá)標(biāo),可減少混凝劑的投量節(jié)省藥劑費(fèi)用。氧化工藝與曝 氣生物濾池工藝組合,前階段工藝?yán)醚趸詮?qiáng)的氧化劑改 善水質(zhì)的結(jié)構(gòu),將不利于生物利用的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有 利于生物利用的小分子有機(jī)物,有助于加強(qiáng)下一階段的生物 處理,處理的效果和運(yùn)行成本遠(yuǎn)優(yōu)于兩種工藝單獨(dú)處理之 和。選擇不同的氧化劑處理效果也會(huì)有較大差異,主要是由 于氧化劑的氧化強(qiáng)度不同,對(duì)水中污染物的結(jié)構(gòu)改變影響不 同,對(duì)深度處理的改善程度也就不同。

2. 4 曝氣生物濾池技術(shù)

曝氣生物濾池工藝(簡(jiǎn)稱BAF) 是繼滴流濾池和干燥過(guò)濾系統(tǒng)之后的第三代污水處理生物 膜反應(yīng)器,它充分發(fā)揮了生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、生物 膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食 作用,不僅具有生物膜技術(shù)優(yōu)勢(shì),同時(shí)也起著有效的空間濾 池作用[ 3 ]。曝氣生物濾池的基本原理是在一級(jí)強(qiáng)化的基礎(chǔ) 上,以顆粒狀填料及其附著生長(zhǎng)的生物膜為主要處理介質(zhì), 充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、生物膜和填料的物 理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食作用,實(shí)現(xiàn)污染 物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物 接觸氧化反應(yīng)器和深床過(guò)濾的設(shè)計(jì)原理,省去了二次沉淀設(shè) 備。BAF存在的主要問(wèn)題如下所示, ①曝氣生物濾池對(duì)進(jìn) 水懸浮物要求較高,最好控制在60mg/1以下,這樣對(duì)曝氣生 物濾池前的處理工藝提出較高要求。②曝氣生物濾池水頭 損失較大,由于停留時(shí)間短,硝化不充分,產(chǎn)泥量較大,污泥 穩(wěn)定性較差,進(jìn)一步處理困難。③除磷效果一般,需加化學(xué) 除磷。④缺少選擇性能高、成本低的濾料,沒(méi)有統(tǒng)一的濾料 標(biāo)準(zhǔn)體系。

2. 5 電吸附技術(shù)(EST)

目前生產(chǎn)中對(duì)于廢水的處理大量 采用炭材料吸附來(lái)進(jìn)行重金屬離子、有機(jī)污染物和有色物質(zhì) 的脫除,應(yīng)用的主要有活性炭,包括粒狀活性炭和纖維狀活 性炭。盡管活性炭等在吸附去除水中和氣流中的污染物應(yīng) 用方面有很多優(yōu)勢(shì),但也存在一定的缺點(diǎn)。電吸附的優(yōu)勢(shì) 為:可吸附去除難生物降解的有機(jī)物質(zhì);凈化程度好,可用于 處理稀溶液體系;能耗小,操作成本低。因此電吸附技術(shù)在 廢水處理和水的深度凈化、有機(jī)物的分離和回收、吸附劑的 再生等方面有著良好的應(yīng)用前景。此外電吸附方法還可以 被用來(lái)富集有價(jià)值的化學(xué)或生物物質(zhì)。 EST系統(tǒng)由原水箱、水泵、前置過(guò)濾器、EST模塊、后置過(guò)濾 器、成品水箱、管閥系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、檢測(cè)儀表及電氣控制系 統(tǒng)等組成。EST模塊對(duì)原水中余氯、有機(jī)物、高價(jià)離子的濃 度沒(méi)有特別限制,所以對(duì)預(yù)處理的要求主要在于泥沙、懸浮 物的過(guò)濾去除,通?？刹捎肞P濾材過(guò)濾、沙濾等手段。如果 對(duì)成品水有較高要求,可以在EST模塊后加精密過(guò)濾器、UV 殺菌器或臭氧殺菌器以及其他后置處理裝置。EST模塊的 工作是間隙式的,在電極飽和后,需要對(duì)其進(jìn)行再生。

3 結(jié)語(yǔ)

污水處理回用開(kāi)辟了第二水資源,減少了新鮮水的用 量,緩解了供需矛盾。通過(guò)本文的技術(shù)分析,說(shuō)明了污水回 用的可行性,對(duì)于提高我國(guó)處理污水能力有所幫助,并指出 合理選擇污水回用深度處理技術(shù)能有效提高環(huán)境保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ] 肖羽堂, 張晶晶, 吳鳴, 等. 我國(guó)水資源污染與飲用水安全 性研究[ J ]. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 2001, 10 (1) .

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