冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除

洪浩+黃濤

摘 要：現代社會經濟的發展促進生產活動的增加，由此產生的生產污水也增加，對于工業廢水、生產污水和生活污水的處理，需要根據實際情況選用不同的污水處理方法，減少污水對周邊生態和環境的破壞，為人們的生活、生存質量提供必要保證。污水處理過程中受溫度影響較大，季節性的溫度變化對于污水中的溶解性有機物去除效果有影響，因而在處理工藝上要慎重、合理的選擇。文章在此基礎上，主要對冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除方法及效果進行研究與分析。

關鍵詞：冬季；溫度；污水處理；工藝；溶解性有機物；去除

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0065-02

污水處理是生產環節一道必要工序，在生產活動中產生的污水未經處理直接排放，將造成嚴重的生態破壞和環境污染，在污水處理中選用不同的工藝方法，對最終的污水處理效果和效率也具有不同程度的影響。污水處理中受溫度因素影響，應用的生物處理工藝產生的處理效果具有明顯的偏差，尤其是在冬季，由于氣溫較低，污水中的溶解性有機物去除效率受處理工藝影響明顯[1]。溶解性有機物具有不穩定性，一般來自于廢棄物、海洋生物排泄物或死亡生物分解物，這種物質能夠引起表觀水質的變化，并且會隨著水體中其他的污染物遷徙而出現轉化。關于冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除方法和效果分析，需要從實踐觀察中展開研究與探討。

1 冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除實驗分析

1.1 實驗說明

污水處理中要考慮到溶解性有機物的去除問題，由于溶解性有機物的組成成分較為復雜，在測試中僅能對其總量有測定，但是卻無法將其分離出來。對于污水中的溶解性有機物的去除應用XAD的樹脂分離法能夠實現有效分離。但是在傳統的污水處理過程中，生產、生活污水中的溶解性有機物的含量以及組成成分不同，且低溫條件下應用的不同污水處理工藝對于溶解性有機物的去除率仍要予以分析，比較不同的污水處理工藝對溶解性有機物的去除效果，能夠保證冬季污水處理對溶解性有機物的去除選用的工藝方法合理[2]。

1.2 實驗處理

對于實驗過程中搜集應用的污水主要為城市污水，在冬季12月下旬進行采樣，室外溫度在23℃～-17℃范圍內，采樣完成后，將水樣放置在3℃環境下保存。實驗中應用的污水水樣總共分為四份，但是均來自不同的污水處理范圍，在實驗中可分別標注為單位一、單位二、單位三和單位四，不同單位水樣選用不同的污水處理工藝。實驗設計：單位一水樣采用的污水處理工藝為A/O法，單位二水樣采用的污水處理工藝為曝氣生物濾池法，單位三水樣采用的污水處理工藝為浮動填料法，單位四水樣采用的污水處理工藝為A2/O法[3]。四份不同單位水樣采樣點相同，均為二沉池或初沉池，水樣具有不同運行參數，單位一、單位二和單位三日均污水處理量在20萬噸左右。

1.3 分級分離溶解性有機物

對單位一、單位二、單位三和單位四四份單位水樣分別做過濾處理，過濾中使用的濾膜為0.45um，先使用AXD-8樹脂柱串聯，在使用AXD-4樹脂柱串聯，溶解性有機物在不同樹脂上具有不同的吸附特性，根據這一點，可以對其中的溶解性有機物主要組分進行分離。關于溶解性有機物組分含量可以用DOC表示，關于溶解性有機物組分成分主要有五大類，其一是HPO-A疏水性有機酸，其二是HPO-N疏水性中性有機酸，其三是TPI-A過渡親水性有機酸，其四是TPI-N過渡親水性中性有機酸，其五是HPI親水性有機物。

2 冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除效果分析

2.1 數據分析

根據實驗數據分析：單位一進水溶解性有機物去除率30.6mg/L，出水溶解性有機物去除率12.4mg/L，溶解性有機物去除率59.1mg/L；單位二進水溶解性有機物去除率28.1mg/L，出水溶解性有機物去除率5.8mg/L，溶解性有機物去除率77.9mg/L；單位三進水溶解性有機物去除率35.2mg/L，出水溶解性有機物去除率7.5mg/L，溶解性有機物去除率78.7mg/L；單位四進水溶解性有機物去除率45.8mg/L，出水溶解性有機物去除率9.6mg/L，溶解性有機物去除率78.7mg/L[4]。A/O法、曝氣生物濾池法、浮動填料法和A2/O法對于溶解性有機物均具有較好的去除效果，但是曝氣生物濾池法去除效果最好。

2.2 進水溶解性有機物、出水溶解性有機物生成三鹵甲烷活性研究

在實驗過程中，應用A/O法、曝氣生物濾池法、浮動填料法和A2/O法等污水處理工藝對溶解性有機物進行分離處理，在實驗觀察中分析發現，不同組分的STHMP有明顯的升高，說明污水在處理過程中，溶解性有機物中的非三鹵甲烷前體物被優先去除。但是在此過程中HPO-A疏水性有機酸具有較低的升高率，HPI親水性有機物升高率最高[5]。A/O法、曝氣生物濾池法、浮動填料法和A2/O法四種污水處理工藝中，浮動填料法對于TPI-A過渡親水性有機酸、HPO-A疏水性有機酸和HPI親水性有機物有明顯增加效果；曝氣生物濾池法對STHMP有明顯的增加作用；A2/O法對STHMP和HPO-N疏水性中性有機酸有明顯增加作用。

2.3 進水溶解性有機物、出水溶解性有機物熒光光譜分析

A/O法、曝氣生物濾池法、浮動填料法和A2/O法在污水處理中應用（圖1），測定其熒光光譜，對進水溶解性有機物、出水溶解性有機物組分熒光光譜圖進行繪制、分析，并標注出不同組分熒光峰的強度和位置。根據數據分析發現：出水樣和進水樣的TPI-A過渡親水性有機酸、HPO-A疏水性有機酸主要含有類腐殖酸熒光物質、類富里酸熒光物質和類芳香烴蛋白質熒光物質；TPI-N過渡親水性中性有機酸和HPO-N疏水性中性有機酸主要含有類方向組蛋白質熒光物質；HPI親水性有機物含有類腐殖酸熒光物質、類富里酸熒光物質、類芳香烴蛋白質熒光物質和類方向組蛋白質熒光物質，且含量均較高[6]。

3 結束語

污水中的溶解性有機物主要分為穩定（不活潑）組分和不穩定組分，穩定組分主要有富里酸和腐殖酸，不穩定組分則包括脂肪酸、氨基酸等，去除溶解性有機物的過程中，應用的污水處理工藝不同，溶解性有機物去除效果也不同，但是溶解性有機物在去除過程中受溫度影響較大，冬季溫度較低情況下，溶解性有機物去除率普遍較低，且去除效果差。溶解性有機物對于水質的影響較大，考慮到人們生活用水安全，需要在污水處理中增加氯達到消毒的目的，但是溶解性有機物與氯反應生成的物質對人體有害，因而在處理工藝上仍舊要慎重選擇和完善。對冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除效果進行實踐分析，能夠促使污水處理效率提高，使生產、生活污水處理達標后排放，為生態環境保護和經濟可持續發展奠定基礎，同時也為人們的清潔用水和安全飲水提供可靠而必要的保障。

參考文獻：

[1]薛爽，金烏吉斯古楞，陳忠林，等.冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除[J].中國環境科學，2015，35（02）：410-419.

[2]張配芳.冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除探討[J].中國新技術新產品，2017，09：92-93.

[3]金烏吉斯古楞，薛爽，王智，等.城市污水處理過程中溶解性有機物及熒光物質的變化規律[J].環境科學學報，2014，34（09）：2298-2305.

[4]馬素婷.城市污水處理廠不同生物處理工藝中THMs生成及轉化研究[D].西安建筑科技大學，2012.

[5]金鑫.臭氧混凝互促增效機制及其在污水深度處理中的應用[D].西安建筑科技大學，2016.

[6]王冬梅.城市污水處理過程中消毒副產物HAAs及其前體物的研究[D].西安建筑科技大學，2013.endprint