城市低濃度污水處理工藝研究

摘要：城市污水濃度大部分都不是很高，但是這并不能說明其處理沒有難度，相反其難度非常大。城市低濃度污水處理方法比較多，常見的有序批式活性污泥工藝、生物膜法等，每種污水處理工藝都具有一定的優(yōu)勢與劣勢，在選擇時，處理人員既需要考慮處理效果，還需要考慮成本等問題。本文主要介紹了四種城市低濃度污水處理工藝，希望對污水處理人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：城市；低濃度污水；處理工藝；研究

城市低濃度污水，主要來自于兩方面，一是居民的生活污水；二是工業(yè)廢水，其屬于有機污水，因為其濃度過低，磷含量不高，因此微生物在其中并不能長期的存活，因為在對污水進行除磷處理時，困難比較大，因此如何對低濃度的污水進行高效的除磷一直是重點解決的問題，因為城市污水的排放量越來越大，對這一問題的研究也就越來越緊迫，已經(jīng)城市發(fā)展的重點的解決問題。

一、序批式活性污泥工藝

污水處理問題一直困擾著城市發(fā)展，因為城市污水主要是來自居民的生活污水，因此濃度相對相對低，針對這種低濃度的污水，其處理工藝非常多，序批式活性污泥工藝就是其中一種。該種工藝在城市污水處理中，應(yīng)用范圍比較廣，學(xué)者對其研究也程度比較深入，因此該污水處理工藝相比較而言，更加成熟。序批式活性污泥工藝流程相對比較簡單，將污水集中在一個反應(yīng)池中，利用生化反應(yīng)，完成沉淀、排水等一系列任務(wù)，即可達(dá)到污水處理效果。這種工藝運行成本不高，而且能夠?qū)⑽鬯写嬖谥容^高的氮、磷等元素的消除，而且這種工藝其耐沖擊的能力非常強。但是傳統(tǒng)的序批式活性污泥工藝 存在比較問題，常見的問題就是水力時間停留比較長，需求人員進行精準(zhǔn)的管理，否則將會影響除磷效果，此外還有可能會出現(xiàn)污泥膨脹的情況。所以需要對傳統(tǒng)的工藝進行改進，一般情況下，污水處理人員都是將生化以及物化兩種方法進行有機結(jié)合，以此提高其處理污水的能力。此外，處理人員往序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，添加一定量的混凝劑，這種方法也能夠提高污水處理能力，經(jīng)過研究表明，將選取新型混合劑其含量達(dá)到40mg·L-1，之后再經(jīng)過曝氣2小時之后，將其放入到序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，其處理效果達(dá)到最佳，達(dá)到了93%。而且使用混合劑也能夠讓水利停留時間有效的縮短，能夠有效的避免污泥膨脹。如果將粉末活性碳，其含量也為40mg·L-1，將其放進序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種方式效果更佳，其除污效果接近97%，而之所以會出如此高的處理能力，主要是因為序批式活性污泥工藝反應(yīng)器中存在著大量的微生物，而這些微生物會在活性炭中會產(chǎn)生薄膜，該膜既有非常高的除磷效率，促進污泥沉降。但是微生物的種類不同，其產(chǎn)生的膜的處理效果也不相同，需要進一步進行深入的研究。

二、生物膜法

這種處理工藝也是處理城市污水普遍使用的一種方法，生物膜法對水質(zhì)水量都有一定的適應(yīng)性，即使水質(zhì)水量發(fā)生了變化，也不會產(chǎn)生了太大的影響，此外，該種工藝污泥沉降性比較好，通常應(yīng)用在固體以及液體的分離中。但是這種處理方法也有一定的缺陷，因為生物膜法主要是利用自然來完成凈化，所以如果生物量不足，其處理效果則不能保證，但是因其成本比較多，因此被廣泛的應(yīng)用在規(guī)模不大的處理廠中。

為順應(yīng)當(dāng)今時代的要求，低成本的生物膜法技術(shù)吸引了研究者的眼光。他們利用透水混凝土生物膜來處理城市污水，這種生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV—C按一定比例組成的固體膜片，上面有預(yù)留的透水孔，其構(gòu)造成本很低。經(jīng)過試驗研究，在進水流量為1.1～1.25L·min～，回流量為4.5～6L/min，停留時間為1.5h，BOD負(fù)荷為850g/（d·Ill）的條件下，對CODcr、NHs-N、BOD的去除率分別達(dá)到了76.0%、54.1%和94.9%，但這種生物膜對TP的去除效果不明顯，需要再進行深入研究。

三、A2/O工藝處理低濃度污水

A2/O生物脫氮工藝是將傳統(tǒng)的活性污泥、生物硝化工藝結(jié)合起來，取長補短，更有效的去除水中的有機物。A2/0工藝的內(nèi)在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負(fù)荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭，很難在同一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除，阻礙著生物除磷脫氮技術(shù)的應(yīng)用。西朗污水處理廠對傳統(tǒng)A2/0工藝和UCTI藝進行改進，綜合了它們的優(yōu)點，使得這個改良的工藝具有脫氮除磷效果更好的優(yōu)勢。改良A2/0工藝是在厭氧池、缺氧池和好氧池前增設(shè)了一個預(yù)缺氧池，這樣就保證了聚磷菌在厭氧段內(nèi)的釋放磷的能力及好氧段內(nèi)的吸磷能力，加強了除磷的效果。由預(yù)缺氧池接收沉淀池回流的污泥，從好氧池回流的混合液進入缺氧池，這種分開回流的模式減少了進入?yún)捬醭貎?nèi)的硝酸鹽，提高了脫氮的效率。經(jīng)監(jiān)測，

發(fā)污水廠對BOD、COD、氨氮、TN、TP的去除率分別達(dá)到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在/0工藝中，污泥齡對CO1）、TN、氨氮等的去除不產(chǎn)生大的影響，但它是影響除磷的一個重要因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)污泥齡為l2d時，A2/0工藝的綜合處理效果最好。而將AOA工藝與生物接觸氧化法組合起來形成一套一級強化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系統(tǒng)后經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，兩者之間最大程度地利用了生物絮凝階段的高負(fù)荷及接觸生物膜過濾的低負(fù)荷，將各自優(yōu)勢更好地發(fā)揮出來，并增加抗沖擊負(fù)荷的能力。研究表明，在進水體積流量為1.Om～·d～、吸附池F/M為2.8kgCOD·kg一1MLSS·d～、水力停留時間為1.5h時，這個組合系統(tǒng)的效率最高，對SS、COD、NH-N、TN、TP的去除率分別達(dá)到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。

四、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB）與SBR的組合工藝

EGSB反應(yīng)器是對常規(guī)的高效厭氧反應(yīng)器UASB進行改善后制造出來的污水處理反應(yīng)器，它以增大流速和加快出水循環(huán)來更有效地利用反應(yīng)器空間，具有更高的運行效率。和純粹EGSB和SBR工藝相比，EGSB—SBR組合工藝對COD，TP，TN等的去除更為徹底，其出水指標(biāo)可以達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級標(biāo)準(zhǔn)。污水先通過調(diào)節(jié)池之后再通過EGSB反應(yīng)器，最后通過SBR反應(yīng)器，這樣能有效彌補這兩種工藝的缺陷，對有機物的去除，硝化和反硝化進行合理安排。經(jīng)過試驗研究，當(dāng)HRT為3h，COD容積負(fù)荷為3.5kg·Ill一·d～，EGSB反應(yīng)器的上升流速為6.5～7m·h-1時，COD的去除率最高，達(dá)到95%。接著用SBR反應(yīng)器對EGSB反應(yīng)器的出水作進一步處理，以除去污水中尚未達(dá)標(biāo)的氮和磷。當(dāng)選用污泥齡為20～30d的污泥時，SBR反應(yīng)器的除磷效果最好，能達(dá)到90%以上；當(dāng)厭氧階段的DO質(zhì)量濃度控制在0.2mg·L以下時，SBR反應(yīng)器就能取得很好的脫氮效果，脫氮率達(dá)到了90%以上。

在厭氧條件下，污水中氨與硝酸鹽的消失是同時發(fā)生的，表現(xiàn)為5NH4++3N03-一4N2+gH2+2H△G=一297kJ/MOL（Nit）即該反應(yīng)可以自發(fā)進行，這使得這個組合工藝的脫氮效率非常理想。而在6℃～15℃的范圍內(nèi)，EGSB—SBR組合工藝對TP的去除率能達(dá)N88.6%。

五、結(jié)語

綜上所述，可知對城市低濃度污水處理工藝進行研究十分必要，因為這是制約城市發(fā)展的重大問題，因為低濃度的污水碳源不足，因此其脫氮除磷的效果無法保證，但是因為污水處理工藝技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，有很多處理工藝能夠解決這一問題，但是因為成本等問題，還有很多工藝，該處于實驗研究階段。

參考文獻：

[1] 蘇偉健，羅建中，陳玉成.粉末活性炭-SBR工藝處理城市生活污水研究[J].水處理技術(shù).2010（05）

[2] 王榮昌，童浩，郅玉聲.MBR和BAF用于城市污水深度處理的工藝特性比較[J].水處理技術(shù).2010（04）

[3] 呂志偉，楊陽，馬立.EGSB-SBR組合工藝對城市生活污水處理的試驗研究[J].水處理技術(shù).2010（04）

[4] 劉保偉.AOA/生物接觸氧化法處理城市污水試驗研究[J].水處理技術(shù).2010（02）