探討污水處理方法及技術改進

余遠平

（惠州市保家環境工程有限公司，廣東 惠州 516000）

隨著科學技術的不斷完善，污水處理行業在近幾十年得到了迅速的發展，出現了許多新工藝和新方法，而新工藝大多是在傳統處理方法基礎上的革新。污水處理廠如何適應上游不斷變化的水質和逐漸嚴格的排放標準，確保污水處理穩定達標。這就需要深入了解相關的污水處理工藝，充分發揮潛能，并持續改進。

1 污水處理的方法

1.1 活性污泥法

活性污泥法是對城市污水及有機工業廢水最有效的生物處理法。它的研究及應用已有90多年的歷史，隨著對活性污泥法的生物反應和凈化機理的廣泛研究，活性污泥法得到了很大的發展，已成為有機廢水生物處理的主要方法，并針對不同的處理目標和運行方式，演變為多種工藝流程的活性污泥法。

活性污泥法是使具有凈化功能的絮狀比表面積大的微生物群體，根據需要在反應體系內不斷循環，而且通過人為地控制剩余活性污泥排出系統外，使反應器（曝氣池）內的底物（污染物質）和微生物的比值保持一定的水平，并在溶解氧存在的情況下，使底物和不同種群微生物所形成的絮體充分接觸而進行微生物代謝和有機物分解的方法。

1.2 接觸氧化法

生物接觸氧化的早期形式為淹沒式好氧濾池，即在曝氣池中填充塊狀填料，經曝氣的廢水流經填料層，使填料顆粒表面長滿生物膜，廢水和生物膜相接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。隨著各種新型的塑料填料的制成和使用，目前這種淹沒式好氧濾池已發展成為接觸氧化池。接觸氧化池內用鼓風或機械方法充氧，填料大多為蜂窩型硬性填料或纖維型軟性填料。

生物接觸氧化池的形式很多，從水流狀態分為分流式和直流式。分流式普遍用于國外，廢水充氧和同生物膜接觸是在不同的間格內進行的，廢水充氧后在池內進行單向或雙向循環。這種形式能使廢水在池內反復充氧，廢水同生物膜接觸時間長，但是耗氣量較大；水穿過填料層的速度較小，沖刷力弱，易于造成填料層堵塞，尤其在處理高濃度廢水時，這種情況更值得重視。直流式接觸氧化池是直接從填料底部充氧的，填料內的水力沖刷依靠水流速度和氣泡在池內碰撞、破碎形成的沖擊力，只要水流及空氣分布均勻，填料不易堵塞。這種形式的接觸氧化池耗氧量小，充氧效率高，同時，在上升氣流的作用下，液體出現強烈的攪拌，促進氧的溶解和生物膜的更新，也可以防止填料堵塞。目前國內大多采用直流式，與活性污泥法相比，接觸氧化法有如下特點：

（1）生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩定性好。

（2）不會發生污泥膨脹，運轉管理較方便。

（3）由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時間長的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。

（4）同高營養級的微生物存在，有機物代謝相對較多的轉移為能量，合成新細胞，剩余污泥量較少。

但是也存在缺點：活性生物難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差；由于載體材料的比表面積小，故設備容積負荷有限，空間效率較低；填料維護成本較高。

1.3 人工濕地法

人工濕地技術是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如礫石等）混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植具有性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物（如蘆葦、香蒲等）形成一個獨特的生態體系。人工濕地去除的污染物范圍廣泛，包括N、P、SS、有機物、微量元素、病原體等。有關研究結果表明，在進水濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達85 %～95 %，COD去除率可達80 %以上，處理出水中BOD5的濃度在10 mg/L左右，SS小于20 mg/L。廢水中大部分有機物作為異養微生物的有機養分，最終被轉化為微生物體及 CO2、H2O。人工濕地分為三種類型：表面流人工濕地、潛流人工濕地和垂直流人工濕地。

人工濕地污水處理系統是有效的污水處理與水資源再用相結合的方法，與傳統的污水處理法相比具有以下優點：

（1）投資和運行費用低、維護管理簡便。

（2）氮磷去除效果好、耐沖擊負荷能力強。

（3）生態景觀改善效果明顯。

人工濕地處理也存在不足：主要為占地面積大，易受病蟲害影響；生物和水力復雜性加大了對其處理污水機制的認識，增加設計難度；缺乏成熟詳實的運行經驗和資料。

2 污水處理的技術改進

污水處理工藝的靈活性在于：一方面根據不同處理方法的特點和適用范圍進行取舍；另一方面可以取長補短，對工藝進行改進，在預算可行的前提下，可以將各污水處理方法有機的組合達到滿意的出水水質。

2.1 以活性污泥法為基礎的幾種改進工藝

在普通的好氧曝氣池前段加上缺氧池，通過增加泥齡和好氧池出水回流到缺氧池的手段，為硝化和反硝化細菌創造生長環境。可以達到脫氮的效果，即“A/O法”。在缺氧池前端增加厭氧段，為聚磷菌提供生長環境，可以達到除磷的作用，即“A2/O法”。在好氧曝氣池里投加生物填料，菌膠團附著在填料上生長，提高單位容積的活性污泥量，既可以耐受較高的沖擊負荷，又可以有效地預防污泥膨脹現象，即“曝氣＋填料”工藝。將以上兩種處理方法結合，則可以組成浮動生化床工藝。

2.2 以接觸氧化法為核心的幾種工藝

“厭氧反應器＋接觸氧化池工藝”，充分利用了厭氧反應器適應高濃度污水的特點。經過組合，在不同的污水處理單元里培養不同的優勢菌種，可以高效地處理高濃度的工業污水。這種工藝已經廣泛地應用于食品工業。對于污水波動大或者對出水水質要求苛刻的企業，可以在厭氧反應器前端增加調節池，對進水水質水量進行調節；對于出水標準要求嚴格的地區，在工藝后端可以增加生物濾池，進一步改善出水效果。即“調節池＋厭氧反應器＋接觸氧化池＋接觸沉淀池”工藝，如沈陽燕京啤酒廠污水處理站，在進水COD2500 mg/L的情況下，通過“厭氧反應器＋接觸氧化池”工藝處理，出水COD能夠穩定在70 mg/L左右。

2.3 以人工濕地為基礎的工藝組合

“活性污泥法＋人工濕地”工藝，通過前期活性污泥法的預處理和后期的生態濕地，可以獲得較好的污水處理效果。達到較高的污水排放標準。污水水質水量波動大的地區，向曝氣池里投加填料，就改進成“浮動生化床＋人工濕地”工藝。前端如果增加水解酸化池，又可以變成“水解酸化＋浮動生化床＋人工濕地”，大大地提高了處理污水的能力和靈活性。很多污水廠站實際運行經驗表明，工業廢水存在不確定性，實際進水水質指標往往高于設計值，而且波動大，生產容易受到沖擊。同時，國家對污水廠排放標準逐漸嚴格，也對污水廠的運行水平提出更高的要求。

3 結束語

總之，污水處理設施建設應采用成熟可靠的技術。根據污水處理設施的建設規模和對污染物排放控制的特殊要求，可積極穩妥地選用污水處理新技術。只有深入了解不同污水處理工藝的特點，通過采用最經濟的方式，調整改進生產工藝，才能達到理想的污水處理效果。