常见污水处理工艺及其设施的运营研究

发表时间:2021/5/14   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:折利霞1 郭建2
[导读] 近年来,水资源是人类赖以生存的必要资源
        折利霞1  郭建2
        延安车村煤业(集团)有限责任公司 陕西 717300
        摘要:近年来,水资源是人类赖以生存的必要资源,随着人类社会的不断发展,在城市化进程中,污水排放问题逐渐显现出来,与我国环境友好型社会的创建有所矛盾。对此,合理处理污水,将其进行科学的回用,可以极大程度地提升水资源利用率,避免出现城市用水浪费现象,从而促进我国社会的可持续发展。
        关键词:污水处理工艺;设施的运营
        引言
        随着我国城市人口激增而导致用水需求量的不断增加,水资源超载使用无可避免地导致了水资源环境日益恶化,对人类的生存环境造成了威胁。目前,全国各个城市水资源短缺、污染十分严重,有效处理城市污水就显得十分重要,这也是保护城市水资源的一项重要环节。
        1污水处理现状
        针对分散式污水处理,目前我国主要需要克服收集难度大、分散程度大、水质不稳定、水量波动大、N、P含量高、农村经济、技术及运行管理水平低等处理难点。目前农村分散式污水处理工艺较多,主要为生态处理工艺(人工湿地、稳定塘、污水渗滤净化工艺)、生物处理工艺(好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、好氧厌氧组合)、生态处理与生物处理组合工艺、一体化装置(净化槽处理技术、一体化膜生物反应器),这些工艺在农村地区都有一定的研究和应用。如“厌氧水解+跌水充氧接触氧化+折板潜流式人工湿地组合技术”,“厌氧发酵+生态土壤+蔬菜种植组合技术”等。
        2常见污水处理工艺及其设施的运营
        2.1深度处理工艺的应用分析
        深度处理工艺按照处理原理大致可以分为膜处理法、生物处理法、物理化学处理法3类。其中物理化学法作为深度处理工艺,具有运行难度低、处理效果好、建设投资小等优点而被广泛应用。典型的深度处理工艺有滤布滤池、高效沉淀池、V型滤池、深床反硝化滤池等。滤布滤池工艺主要通过滤布的吸附和拦截作用去除污水中的有机物和SS;高效沉淀池工艺主要通过絮凝沉淀作用去除污水中的SS和TP;V型滤池通过滤料的机械截流和吸附桥架作用去除污水中的SS和部分有机物;深床反硝化滤池通过外加碳源实现反硝化脱氮的同时,利用滤料的拦截作用去除SS。
        2.2 A2O污水处理工艺
        A2O污水处理工艺是当前污水处理中常用的一种工艺,对氮和磷有良好的去除效果,在实际使用过程中该工艺可以划分为厌氧段、缺氧段以及好氧段,各个阶段中都会对污水产生不同的处理效果。其基本流程为:污水与从沉淀池排出的回流污泥同步进入厌氧池,经释磷、氨化后污水进入缺氧池,在缺氧池中反硝化细菌以原水中的有机物为碳源与好氧池末端回流来的消化液中的硝态氮进行反硝化反应,硝态氮被降解后污水流入好氧池,去除BOD、硝化和吸收磷等均在好氧池进行。在厌氧池中,污水中的可生物降解有机物会被转化为具有挥发性质的有机酸等低分子物质,该物质容易被生物降解,除磷细菌会将环境中的有机酸类低分子有机物进行吸收,并在细胞内部将其转化为聚β–羟丁酸的形式进行储存;在缺氧池阶段中,污水中的可生物降解有机物以及经过混合液回流出现的硝酸盐,会将反硝化细菌进行反硝化作用,使硝酸盐氮转化为氮气;而好氧池阶段主要是其中的除磷细菌将体内储存的聚β–羟丁酸进行分解,并且种类众多的好氧微生物将污水中剩下的可生物降解有机物分解,从而在其中获取相应的自身生长的物质。
        2.3稳定塘
        稳定塘,又称氧化塘,是利用自然净化能力的一种生物构筑物,主要利用菌藻的共同作用,实现微生物降解、有机物吸附、有机颗粒沉降和截滤作用,对BOD5的去除率高达80%以上。

随着研究的逐步深入,针对稳定塘存在污水净化效果受自然条件影响大、占地面积大、积泥严重和散发臭味等问题,现阶段研发出许多新型塘和组合塘工艺,如活性藻类塘、多级串联稳定塘、高级稳定塘、生态综合系统塘等,这些工艺不仅保留传统稳定塘的优点,同时能够减少臭味和出水中的藻类数量,具有结构简单、成本低廉、易于维护管理等优点。稳定塘能适应我国大多数南方农村地区的地理状况,但由于存在出水水质不稳定和占地大等缺点,在具体应用过程中需要结合具体情况进行改造,如在稳定塘水面种植生态植物加强稳定塘的处理效果,通过建立生态塘实现对 COD、NH 4 + -N、TN 和 TP 较高的去除率。
        2.4 AB污水处理工艺
        AB污水处理工艺的全称为吸附生物降解法,其和传统的污水处理工艺不同,没有初沉池等设施,是具有高负荷的处理方式。其应用方式是将曝气池整体划分为AB两个高低负荷阶段,并分别设置专属的回流系统和污泥沉淀。其中A段是高负荷段,污水在此阶段正常情况下的时间是30min,在这30min过程中,A段可以通过活性污泥的吸附、降解作用,利用活性污泥具有絮凝沉降以及易吸附的特点,迅速将污水中的有机物吸附,进行相应的降解分化工作,尽可能地将回流出水负荷降低,其中选择的吸附生物一般为泥龄不长的群落细菌。B段处于低负荷段,其对污水的处理方式和以往常规污泥处理方式有一定的相似性。AB污水处理工艺应用的优势主要是可以将污水进行两段式处理,具有较高的去污效率,可以保证处理系统运行的稳定和安全,具有良好的耐负荷和耐冲作用。此外,该工艺的停留时间更短,且对于电力资源的消耗低,在一定程度上可以降低污水的处理成本。但是,该工艺由于出水水质浓度较高,只能适用于出水水质要求不高的工程,而且该工艺的脱氮除磷效果并不理想,因此在实际项目中应用并不广泛。
        2.5膜生物反应器技术
        膜生物反应器(MBR)是由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,该工艺集合滤膜高效截留与传统活性污泥法生物降解的特点,具有抗冲击负荷能力强、处理效率高、极大提高固液分离效果的优势,且MBR工艺占地面积小,工艺设备集中,便于管理控制。目前在一些农村生活污水案例中,通过运用一体化MBR工艺进行处理中,各指标均可以达到一级B标准水平。但由于受到污泥含量和污泥特性、以及膜本身性质等影响,膜容易受污染,不仅导致膜使用寿命缩短,还会导致泵的抽吸水头和曝气量增加,增加能耗损耗。因此,较高的能耗和膜污染问题是导致MBR系统运行成本增加的主要原因。因此,MBR工艺主要适合在发达地区进行分散污水处理。
        2.6深床反硝化滤池
        深床反硝化滤池工艺水头损失较大,一般情况下,二沉池出水需经过提升泵提升后进入滤池,利用外加碳源,在缺氧环境下进行反硝化反应去除TN。提升后的污水存在富氧现象,溶解氧较高,进水DO值达到5~7mg/L,不利于形成反硝化,需要额外增加碳源消耗多余的溶解氧,增加了药剂投加成本,同时过量的碳源导致大量微生物繁殖,易造成滤料堵塞影响过水能力,增加滤料反冲洗频率能耗较大。设计采用的固体醋酸钠作为反硝化碳源,固体醋酸钠加量大,易受潮板结,造成螺旋输送机堵塞而无法实现自动加药配药。建议在后期深床反硝化滤池设计中,在尽量满足水流重力流的前提下,充分考虑跌水高度和深度,优化设计标高,避免产生跌水富氧问题。固体醋酸钠作为碳源易于被反硝化菌利用,脱氮效果好,但其价格昂贵、投加量大,在深床反硝化工艺中不适合作为碳源。运行结果表明,在深床反硝化工艺中采用葡萄糖作为碳源,出水TN平均值为8.5mg/L,且稳定达标排放。
        结语
        污水处理工艺和回用利用技术的运用可以将水资源进行最大化的应用,需要相关人员结合污水情况,选择合适的回用途径,加强对污水处理工艺的学习,缓解城市水资源压力,加大污水处理厂的建设,从而将其工艺技术进行切实应用,实现水资源的可持续发展,保证我国社会的健康发展情况。
        参考文献
        [1]马兆云.新形势下污水处理项目建设和运营管理探析[J].建材发展导向(下),2020,18(7):103.
        [2]李启红.道路工程中雨污水管网施工关键技术要点研究[J].建筑工程技术与设计,2020(22):2111.
        [3][美]梅特卡夫和埃迪公司.废水工程处理及会回用[M].史忠义,史京华,刘希曾,等译.北京:化学工业出版社,2017:482-485
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