蒲国乐
三亚环境水质净化有限公司 海南省三亚市 572000
摘要:废污水处理再生循环，深化污水处理的各种工艺技术要求,处理后的水体出水质量达到了新的环保技术标准,实现了天然水资源的高可再生性水循环和可回用,使众多企业在污水治污治理过程中有所获益。
随着现代城市快速发展,城市用水、景观水和绿化工程用水等大大幅度增加,现今城市供水处理能力已基本无法完全满足城市用水处理需求,迫切需要对污水处理后的城市中水资源进行处理回用,以有效缓解或解决目前城市供水不足的 问题。
关键词:污水处理;工艺改进;中水回用
前言
新城水质净化厂运行投产以来整体运行良好,配套排水管网基本齐全满足了近年来城市污水处理收集的实际需要。但是,出水难以完全满足日益严格的环保质量标准。此外,在进行污水资源处理厂项目设计时,并没有充分考虑提高污水资源再生率和回用率的问题,随着城市实体经济的快速健康发展,城市生活饮用水量急剧快速增长,寻找新的饮用水源已经成了重中之重。对该厂进行出水末端水质提高排放标准改造,将该厂污水进行再生再收回用还将有着非常深远的历史意义。
一、污水处理的现状
在规划服务范围内新城水质净化厂，由于设计的进水指标比实际进水指标比较相近，各项污染物基本都达到排放标准，随着城市规划建设新建城区采用完全分流制，老城区近期采用截流式合流制，远期结合旧城改造，逐步合流制改成分流制，城市的污水管网的不断完善，对进水水质将不断提高，使工艺生化处理系统负荷增加，需要进行深度处理主要污染物（BOD5、CODCr、SS、氨氮、总磷、总氮）等的去除为依据，在污水处理工艺做出调整以保证出水水质。目前该厂主要有两套工艺运行，一期为曝气生物滤池工艺1.5万 m3/d、二期为A2O活性污泥法工艺1.5万 m3/d运行，出水符合国家《城镇污水处理厂水污染排放标准》一级A。由于提高排放改造中对CODcr、氨氮要求较高，一期处理系统老化氨氮的去除率达到瓶颈，为进一步提高处理效率，降低处理负荷。同时提高二期生化处理负荷，强化生化处理工艺去除CODcr，提高BOD5、氨氮去除率，从一期二期出水混合后，达到氨氮出水水质要求，对现状二期生化池加以改造以达到提标工艺改造进水的要求。而提高排放改造后末端出水水质达到北京市《城镇污水处理厂水污染排放标准》（DB11/890-2012）中B排放标准可实现3万 m3/d的中水再生利用，对国内外最新的三级污水深度处理专用工艺技术进行数据收集、分析的基础上,设计出一种优化三级污水深度处理专用工艺。即:在采用现有的一级污水预处理和二级生化污水处理及三级深度污水处理工艺的基础上,增加了高精度十多种对介质进行超滤/微滤膜、反滤和渗透过滤，连续流砂过滤，高精度转盘滤池等。利用该先进技术应用到未来三期污水处理工艺系统进行合理优化建设投产后，该厂污水处理净化能力基本达到5万m3/d且二级出水水质基本满足三级出水水质标准规定要求,三级出水水质基本达到城市回用水所使用的出水水质标准。通过对城镇污水处理做三级化深度污水处理,使用的污水质量达到目前生产工艺中使用的污水中的水质处理要求,真正做到了可循环使用,节约了水资源,减少了水环境污染。
二、工艺原理及技术分析
1传统污水处理及水质分析
1.1 曝气生物滤池工艺主要
曝气生物滤池法又称淹没式曝气生物滤池主要在滤池微生物在填料表面形成的生物膜，滤池内部曝气，经水流利用滤料上高浓度生物膜量的氧化降解能力能够对水进行快速的净化，工艺流程：粗格栅-细格栅-曝气沉砂池-高密度沉淀池-曝气生物滤池-反硝化池-纤维转盘-提标工艺
1.2 A2O活性污泥法
A2O活性污泥法呈布局为厌氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O），在A/O工艺基础上，加入一个缺氧池，并将好氧池中的混合液回流到缺氧池，污泥交替经过厌氧、好氧过程，抑制菌类生长、提高沉降性能，达到反硝化脱氮的目的，有效净化水质。
工艺流程：粗格栅-细格栅-曝气沉砂池-缺氧-厌氧-好氧-二沉池–混凝沉淀池-纤维转盘-提标工艺
2改造后污水处理工艺及水质分析
2.1 A2O+MBBR工艺
采用的A2O+MBBR工艺升级生化池的处理工艺负荷提高，在厌氧区、缺氧区池容不变，将部分好氧区区分割为缺氧/好氧可调区，满足不同进水条件处理需求，剩余好氧区设置MBBR区，投加悬浮填料，强化有机物的氧化和氨氮的硝化效果，其厌氧段：生物除磷，缺氧段：对回流至厌氧段的回流污泥进行脱氮，好氧段：氧化有机物、硝化。
MBBR(移动床生物膜)工艺，目前国际上运用最成熟的污水生化处理技术，以一定数量的悬浮载体，作为微生物附着生长的载体，通过悬浮填料的充分流化，以强化处理污染物目的，实现污水高效处理。该工艺充分汲取了生物 生物接触氧化及生物流化床的优点，克服了其传质效率低、处理效率差、流化动力高等缺点，运用生物膜法的基本原理，充分利用了活性污泥法的优点。实现生物膜工艺的活性污泥方式。
2.2磁混凝沉淀工艺
磁混凝沉淀工艺为末端水质进行提高排放改造关键工艺，其水深度处理循坏再利用的新技术，主要是混凝、沉淀、过滤的代替工艺，去除污水浊度、总磷及SS带来的BOD5和CODcr。
该工艺污水经提升入混合池，在混合池加入混凝剂（PAC、PAM）与污水结合产生絮体，通过混凝沉淀中增加磁粉，使得混凝产生的絮体与磁粉有效结合，在沉淀池里磁粉比重为5.2 - 5.3，从而大大增加了混凝絮体的比重，加快絮体的沉淀，同时设置污泥回流系统，使得污泥中的多数磁粉直接循坏使用，剩余污泥经过磁粉回收后排出，实现磁粉回收率99%。其特点优良沉淀效果SS<5.0mg/L，浊度<1.0NTU，除磷TP<0.05mg/L与过滤水质相当、耐高负荷冲击、磁粉损耗小等。磁混凝沉淀作为城镇污水处理新的技术，已经形成城镇污水厂建设选择不缺少重要工艺技术。
3在污水处理过程中,要注意
MBBR工艺的核心：实现悬浮载体填料充分流化，主要依靠曝气系统来实现。在好氧区中适当的控制曝气确保生物载体流化填料的流化效果，确保流化填料在水体中做上下前后流动，确保填料与污水进行充分的混合、碰撞、接触，有效完成污染物、水、气三项的接触、交换、吸附的过程。
提标工艺则在投加混凝剂的反应前期，要尽可能增加药剂与污水碰触的机会，加大搅拌或流速。依靠水流与折板碰撞及水流在折板间多次转折提高速度，使水中颗粒碰撞机会增加，使絮体凝聚。而到反应后期，为使速度梯度减小，可以得到较好的絮凝、沉淀效果，另确保磁粉回收系统设备冷却、清洗水压正常运行，减少设备突然故障导致磁粉流失。
三、中水回用分析
(一)中水回收系统设计原则
1、执行国家有关环保标准规定,确保各项水源出水环境指标必须符合国家和省级地方政府有关环境水质标准的具体要求。
2、选择比较成熟的处理工艺,系统运行简单可靠、安全、操作方便,尽量减少运行成本及投资费用。
3、选择好在处理过程中水产品回收工艺流程短、可行性、耐冲击、处理中水效果稳定;
4、操作管理方便、便于维护。
5、建设使用地点及供水用地规划应应当充分考虑供水用户的实际现有用水条件,根据供水厂方实际要求,指定相应地点建设用地,并同时应充分考虑排水管网的合理规划布置。
6、水处理厂环境应保证无任何二次污染,以有效减少对周围居民生活生产环境的直接影响。
(二)、城市污水处理厂中水回用处理工艺
1连续流砂过滤
活性砂过滤器是一种混凝、澄清、过滤为一体高效的连续过滤设备，广泛应用饮用水、工业用水、生活污水深度处理及中水回用的场合。采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，连续自动运行，无停机反冲洗，使提砂与洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，清水从顶部的出水堰溢流排放，主要去除SS和胶体物质等污染物。
2高精度转盘过滤
高精度转盘过滤池是转盘滤池一种，相比传统纤维转盘滤池，过滤材质过滤性能更好，抗冲击负荷高。大部分污水处理厂广泛应用，其滤布垂直安装于中央集水管的平行过滤转盘串连组成，过滤转盘数量一套为2-20个，每个有6块扇行组合，每片外包有纤维毛滤布，其过滤截流效果较好，过滤与反冲洗同时进行，瞬时只有池单盘的1%面积进行反冲洗，过滤连续的，完成水质过滤，去除SS、TP等污染物。
3超滤(UF)+反渗透(RO)处理工艺
该处理工艺技术设计主要鉴于厂区进行排水后的水质以及厂区中水工程回用水对预期水的要求,选择反应性渗透处理工艺技术来作为主要的处理工艺,以期能够达到对进水排放出的尾水水体作出的一定深度过滤处理,产水则直接回用至供水厂区内部用于供水以及用于厂区内部周边的供水工厂外部供给用水使用。为了大幅提升该生产系统长期运行的性能稳定性,在反应水渗透之前系统设备了多过滤介质+自自动清洗预过滤器+超滤处理系统,作为整套生产工艺的一个预过滤处理废水系统,经多次预处理后该系统废水处理完毕后会自动截留系统废水中大部分的废水悬浮物,从而大幅提升系统的废水抗冲击和超负荷抵抗能力,系统的运行稳定性显著得到增强。采用"多介质过滤器+自清洗过滤器+UF+RO"处理工艺简单设计即可处理厂区城市污水,实现了厂区尾水的达标排放, 并将污水处理后的厂区出水水源回用至厂区日常绿化用水、设备冷却、设备清洗用水。
（三）中水回用处理的城市回用途径
3.1河道生态补水与农业灌溉
只要河道是流动的，其本身就具有一定的自净能力，这样不仅使城市景观得到改善，也为河道两岸再生水回用提供了输水渠道。经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准，其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田，通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理，也能进一步净化水质，改良土壤结构，增加水分和肥分，使农作物增产，节省大量化肥，可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉，一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程，才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。
3.2道路喷洒用水与城市绿地灌溉
主要用于城市水系补充用水以及绿化隔离带和园林灌溉用水。一个城市没有水就没有灵气。用中水补充河湖水系，替代其它水源一举两得，既达到优水优用、节约用水的目的，又美化了环境。水资源缺乏是北京生态环境建设的重点和难点，充分开发利用中水将为城市水系补充用水和绿化用水提供充足的水资源保证。随着北京生态居住区的建设，城市绿化用水将不断增加，中水将成为城市绿化用水的主要来源。
3.3非接触性景观用水与消防用水
国家、省地区对景观水质制定了水质标准，二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。若提供消防用水的天然水源及其取水设施被填埋，应采取相应的措施，如铺设消防给水管道、修建消防水池等。应在取水设备的吸水管上加设滤水器等设施。
结束语
值得我们关注的一点是,近年来,部分城镇污水处理采用A2O+MBBR工艺+磁混凝沉淀技术+高精度转盘过滤+消毒处理等技术在城市中水资源回用综合处理工艺中已经得到了广泛应用,大量大型城市污水综合处理厂中的排水经深度处理过滤处理后，实现了对水资源的高效循环节约利用。
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