城市污水廠尾水深度處理工藝的研究

宋岸

摘要：為探索適合城市污水廠尾水深度凈化經濟、有效的處理技術系統，使出水水質達到回補當地地表水源要求，為地區水環.境健康與水質安全保障提供理論依據和示范。以城市污水處理廠尾水為研究對象，通過小試試驗建立適合城市污水廠尾水深度凈化的組合系統，尤其體現在無機離子和重金屬離子、有機污染物去除方面。納濾工藝對于水質要求較高的回用途徑，其優勢較傳統的深度處理工藝比較明顯，其出水可作為城市污水回用于農業用水、景觀環境用水、Y-，3k用水和城市雜用水。

關鍵詞：污水廠；尾水處理；污水凈化

水資源短缺已引起人們的廣泛關注。污水回用可減輕江河、湖泊污染，保護水資源不受破壞，減少用水費及污水凈化費用，促進經濟和環境盡可能的協調發展，具有良好的經濟效益、環境效益。以及系統各處理單元對污水污染物去除具有相應針對性特征和優勢，設計出經濟、可行、環境友好組合處理裝置是實現高質量尾水回用的技術前提。

1.試驗設計與方法

試驗材料和裝置：供試植物材料——多年生黑麥草為供試品種，具有生長快，養分吸收能力強耐寒等優點，植物先預培養，等待完全覆蓋水面開始試驗，試驗時間天數為129d，每期間每隔一定天數采進、出水水樣進行分析。供試污水：供試水樣分別采至某氧化溝出水，

水質主要理化性質見表1。試驗裝置：圖1是間歇式曝氣活性炭生物濾池（IABF-intermittent aerated biofiher）示意圖。濾柱高1.5 m，直徑10cm，濾料采用1-3mm的顆粒活性炭，濾料高度約80cm，底部有lOcm承托層，下部設置曝氣管和反沖洗管。采用上部進水方式，該裝置出水計為“濾池出水”。試驗裝置圖2是采用立體s型溝道植物系統，分上下兩層，上層溝道總長約4m，寬0.7m，高0.4m，下層同樣總長約4m，寬0.7m，高0.4m，該裝置出水記為“植物出水”。項目測定：COD、NH 4+-N、NO 3-N、TN、TP、溶解性有機物等指標，測定重復2次，測定方法參照《水和廢水監測分析方法》（第四版）。

試驗裝置運行：首先在間歇曝氣生物濾柱承托層裝入直徑為1-2cm鵝卵石，高度為10cm，然后在承托層的篩板上面裝入粒徑在1-3mm的顆粒活性炭，高度約80cm，裝置啟動前接種氧化溝的活性污泥悶曝一周（污泥質量濃度為2g·L^-1），然后接種生活污水連續培養一周，觀察有生物膜生長后開始試驗。工藝條件：試驗運行分兩個階段：第一階段共運行18d，其中間歇曝氣活性炭生物濾池水力停留時間10h，曝氣量為4L·h^-1，曝氣15min停45min，植物系統停留時間為5d。第二階段運行111d，調整曝氣活性炭生物濾池水力停留時間為6h，曝氣量由原來的4L·h^-1調整到2L·h^-1，間歇曝氣周期設定為曝氣10min停50 min.植物系統停留時間仍然保持為5d。

2.生物處理技術

生物處理技術是利用微生物自身可對有機物、含氮化合物、含磷化合物等物質進行分解、吸收來產生能量、營養物質的特性，培養出某些特定的微生物，利用該特性處理污水中的污染物質，達到凈化水質的目的。

2.1生物反應器

隔離曝氣生物反應器是物化和生化處理技術的集成。程麗華等采用隔離曝氣生物反應器（IBAR）對煉油廠的外排污水進行處理研究，結果表明當HRT為1.9h，氣水體積比為5.0，pH值為6.5-8.5，反沖洗周期為6 d時，經IBAR處理后COD、石油類、氨氮、固體懸浮物去除率可分別達到42.8%、47.5%、69.4%、96.1%，出水水質平均質量濃度為52.0、1.1、2.1、1.6 mg/L，基本達到中石化污水回用于循環冷卻補充水質標準。因此，該方法應用于煉油污水的深度處理是可行的。倪明等應用兩級過濾膜生物反應器專利技術處理城市污水廠二級排水。進水水質COD100 mg/L，BOD5≤30mg/L，NH+4-N≤40mg/L，TP 1.0 mg/L，SS≤30 mg/L；出水水質COD≤30 mg/L，BOD 5≤10mglL，NH+4-N≤10mg/L，TP≤0.5mg/L，無SS。運行實踐表明，該系統具有良好的穩定性和可靠性，出水優于工業用水、循環冷卻水的水質要求。

2.2生物濾池

陳志偉等采用曝氣生物濾池（BAF）工藝對某印刷電路板（PCB）廠廢水處理廠出水進行深度處理現場中試研究。結果表明，在進水COD、NH+4-N、Cu平均質量濃度分別為198.900、20.100、1.090mg/L的條件下，當進水流量為0.5 m³/h，氣/水體積比為5：1時，出水COD、NH+4-N、cu平均質量濃度分別為23.200、1.560、0.098mg/L，遠低于太湖地區廢水排放標準。徐綺坤等研究采用曝氣生物濾池工藝處理印染廢水的二級生化出水。廢水COD濃度從進水90-140 mg/L降到8mg/L以下，色度從32倍降到16倍以下，排放水質穩定，達到廣東省《水污染排放限值DB44/26-2001》第1時段1級標準。通過近半年的試驗表明，曝氣生物濾池工藝具有占地面積少、運行穩定、成本低、出水水質好等優點，在印染廢水后段深度處理中有重要的作用。

2.3組合工藝處理對尾水中GOD去除效果

進水COD的范圍為20-52 mg·L^-1之間（圖3），大部分進水COD可以維持在地表四類到五類水之間。經過生物濾池處理后明顯降低了COD含量，基本在10mg·L^-1以下。植物系統的存在使得COD質量濃度有時有增大的趨勢，主要原因在于植物系統根系的分泌物會在一定程度上增加COD的質量濃度，但植物系統出水中COD含量也都維持在15mg·L^-1以下，大部分可以達到地表二類水質要求。

3.結語

目前，我國進行污水再生回用風險評價及回用安全保障率已有一些研究，但與歐美和一些地中海國家相比還相對落后，應進一步具體、細化回用水對于不同途徑的水質指標標準。尤其是對于地下水回灌，這種途徑涉及到長遠的用水規劃，無論從技術實施還是相關水質指標上，都應做進一步的理論研究與工程落實。