淺談城鎮污水深度處理技術的應用研究

【摘要】面對我國水資源短缺、水污染加劇的現象，深度處理技術至關重要，本文主要對混凝、吸附、膜分離、高級氧化四種城鎮污水深度處理技術進行簡要的分析。

【關鍵詞】城鎮污水；深度處理；混凝；吸附；膜分離；高級氧化

一、前言

近年來，隨著城市化的快速發展，水環境被污染、水資源加劇緊缺、城市水環境質量下降已成為我國城市發展的重大課題。我國于2015年4月發布“水污染防治行動”，對我國水環境質量改善提出了較高的要求，要求敏感區域的城鎮污水處理廠于2017年底前全面達到城鎮污水處理廠污染物排放標準一級A排放標準，2020年底前完成現有城鎮污水處理廠的提升改造。依據城鎮污水處理廠水質特點及原有工藝，生物池二級出水水質很難達到提標后的出水排放標準，因此深度處理技術必不可缺。深度處理技術是處理二級處理中未被去除或去除不徹底的污染物，常見的深度處理技術有混凝沉淀過濾法、吸附法、膜分離法和高級氧化法。

二、城鎮污水深度處理技術

（一）混凝沉淀過濾法

混凝沉淀法是通過投加鐵鹽或鋁鹽等絮凝劑（+助凝劑），經絮凝作用，生成沉淀物，從而達到去除有機物的目的。在污水處理過程中，絮凝劑一般投加在好氧池末端，經二沉池沉淀后，再經濾池過濾出水，目前，常見的濾池構筑物主要是砂濾池和纖維轉盤濾池，兩者相比，纖維轉盤濾池具有設備緊湊、過濾效果較好、運行成本低等特點。

（二）吸附法

吸附法是多孔性固體物質，利用自身豐富的多空結構及巨大的比表面積，來吸附廢水中的有機物，從而去除。吸附法具有操作簡單、成本低等特點。常見的固體吸附劑有活性炭、高嶺土、二氧化硅等，其中活性炭因具有較強物理、化學吸附作用，已被應用于污水的深度處理中，相較于粉末活性炭，顆粒活性炭易于回收且價格低，但存在建設投資成本高等問題，因此不適用于處理量較大的污水處理廠。

1.膜分離法

膜分離法作用原理是以濾膜為介質、以濃度梯度或壓力梯度等為動力，通過分離膜的選擇透過性，將廢水中的污染物進行分離，從而達到凈化水質的目的。膜分離技術具有節能、污染小、污染物去除率高等特點，根據膜孔徑的不同，可將膜分離法分為微濾、超濾、反滲透、納濾四類。微濾和超濾主要用于去除懸浮物、膠體等大分子顆粒物，對有機物去除效果不好，因此在污水深度處理中，常與活性炭聯用，達到回用標準；而反滲透和納濾技術對有機物的去除效果較好，可用于污水的深度處理及回用水上。方虎分別采用3種集成膜分離法深度處理某污水廠二級生化出水，得出納濾和反滲透的組合工藝較經濟可靠，且出水的COD、氨氮、濁度等指標均達到了回用水的標準。雖然膜技術具有處理效率高、出水效果好、占地面積小等優點，但鑒于膜本身的特性，易于出現膜污染的現象。為保證膜系統的正常運行、保證出水效果，膜的頻繁清洗及更換，無疑增加了運行成本。

2.高級氧化技術

（1）臭氧氧化法：臭氧的氧化電位為2.07V，僅次于羥基自由基，氧化性較強，因此臭氧氧化法氧化降解廢水中污染物的作用機理，主要體現在兩方面，一是通過臭氧直接氧化；二是臭氧與水體反應，生成羥基自由基，來降解廢水中的污染物。臭氧氧化法具有氧化能力強、反應速率快、無二次污染等優點。而臭氧組合工藝（如臭氧/活性炭、臭氧/電化學、臭氧/曝氣生物濾池等）可彌補臭氧氧化法的缺點（成本高、臭氧不穩定），充分發揮臭氧利用率，加強臭氧氧化法的強氧化性，有效降低廢水中的有機物。鄭志洋采用臭氧/活性炭+曝氣生物濾池作為某城鎮污水處理廠提標改造深度處理工藝，該污水處理廠的二級出水經該組合工藝處理后，出水COD！50mg/L，達到排放要求。

（2）芬頓試劑氧化法：芬頓試劑氧化法由法國人Fenton用于促進氧化蘋果酸實驗發現的，其作用原理是H2O2與Fe2+經過一些反應生成羥基自由基，利用羥基自由基的強氧化性來降級廢水中的污染物。芬頓試劑氧化法具有氧化能力強、反應速率快等特點，但有文獻指出，芬頓試劑氧化法受地區水源及水質pH影響較大，且芬頓試劑氧化法具有產泥量較大，運行成本較高等缺點，因此將芬頓試劑氧化法與混凝、電化學、及金屬催化劑等工藝相結合，降解廢水中的有機物，使得廢水經深度處理后能夠達標排放。馮素敏為了解決污水處理廠二級出水中COD、TP等污染物的超標問題，采用芬頓試劑+混凝組合工藝進行深度處理，研究表明，在最佳投加的情況下，出水各項指標滿足提標后的排放標準。

三、結語

針對于我國水資源短缺、水污染加劇的現象，需要對城鎮污水廠進行提升改造，來滿足國家（或地方）的排放標準。深度處理技術作為水處理工藝的一種，主要分為混凝沉淀過濾法、吸附法、膜分離法、高級氧化法，本文就四種深度處理技術進行簡要的文獻綜述，得出，四種方法對有機物的去除都有很大的貢獻，但相較于單一的工藝來說，組合工藝（如臭氧/活性炭、芬頓試劑/混凝等）無論是從去除效果，還是經濟成本上都較可觀一些，因此，城鎮污水處理廠深度處理工藝進行升級改造時，應根據自身情況優先考慮組合工藝。

參考文獻

[1]方虎，李樹鵬，李雪松，胥維昌，張旭.集成膜分離法在城市污水深度處理中應用的研究[J].環境科技，2011，24（02）：38～41，45.

[2]鄭志洋.城鎮污水廠二級生化出水臭氧深度處理技術研究[D].石家莊：河北科技大學，2017.

作者簡介：孫金霆（1981.12—），男，漢族，江蘇南京人，大專，助理工程師，研究方向：水污染控制。