城市污水处理研究进展

2010年第28期中國高新技术企业NO.28.2010(总第163期)( CumulativetyNO.163 )城市污水处理研究进展刘金艳(沧州市市政工程公司,河北沧州061000 )摘要:文章介绍了目前国内外采用的城市污水生物处理工艺，污水处理厂,对于有脱氨氮要求的, -般不宜采用。并对各种工艺的特点进行了分析和比较,旨在为因地制宜、合1.2 A'O ( Anaerobic/Anoxic/Oxic )法工艺理选用城市污水处理技术提供科学的参考依据。AO(厌氧-缺氧-好氧)法工艺同时具有去除有机物、关键词:城市污水处理;生物技术;AB法;A'0法脱氨、除磷的效果,处理成本较低，已积累一定的设计和运行中图分类号:X703文献标识码:A经验,故在国内外大中型城市污水处理厂常有采用。A?O法文章编号:1009- 2374( 2010 )28-0056-02工艺原理是磷在厌氧区被释放,在好氧区被吸收,达到除磷目的;污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BODs,同长期以来,人们一直认为水是“取之不尽、用之不竭"的时在硝化菌作用下,有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮资源。但事实表明,随着人类对水资源的利用范围不断扩大、和硝酸氮, 含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反强度不断增加,对水的需求量在许多国家和地区已大大超出硝化脱氮。该工艺主要优点是对COD、BODs、SS等具有水资源的产出,水资源危机频频告急。然而,随着社会经济的较高的去 除率,对脱氮除磷也具有较高的去除效果,具有运迅猛发展和人口的剧增,大量未经处理的工业废水和生活污行费用低、占地少,出水水质好等特点:其缺点是运行管理要水肆意排入江河湖泊,使人类有限的淡水资源遭受严重污染。求较高,投资较大, 节能差。针对其不足,改良的AO工艺、排放的污水越来越多,水质越来越复杂,水体有限的自然净化UCTIUniversity of Capetown)工艺、倒置的AO工艺及多点能力已经不堪污水治理的重负了。水环境的恶化加剧了水资进水的 A30工艺等不断出现，在一-定程度 上或在某-方面使源的短缺，影响着人民群众的身心健康,已经成为城市可持续运行效果有所改善。发展的严重制约因素。近年来，国家和地方政府非常重视污1.3 SBR ( Sequencing Batch Reacto )法工艺水处理事业，我国污水处理新工艺层出不穷,并以国外引入的SBR工艺也叫序批式活性污泥法,是集进水、曝气、沉淀工艺技术为主导潮流,吸收国外先进的技术和理念,形成了一在一 一个池子 里完成,一般由多个池子构成- - 组,各池工作状些适应中国国情的技术,对解决和控制水体污染起了重大作态轮流变换运行。其最根本的特点是处理工序不是连续的，用。本文通过查阅相关资料和体会,现就目前在我国大部分而是间歇的、周期的,污水-批一 批地经过进水、 曝气沉淀、污水处理采用的污水生物处理技术进行简要介绍，以供参考。排水, 然后又周而复始，其核心技术是SBA反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池, 无污泥回流系统,典1污水生物 处理技术研究进展型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉1.1 AB法工艺淀效率和较好的水质。SBR工艺早在20世纪初已有应用，AB法是吸附生物降解法的简称,是联邦德国亚琛大学但由于SBR对自动化控制要求很高,人工管理的困难和烦B.Bohnke教授于20世纪70年代中期，在传统两段活性污琐,稍有故障就不能运行,未能广泛推广应用。近几年, SBR泥法和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺,属超高经过不 断演变和改良,又产生或同期发展为CASS(Cyclic负荷活性污泥法。该工艺将曝气池分为高负荷段(A段)和Activated Sludge System). CAST(Cyclic Activated Slud-低负荷段(B段)两段。A段以生物絮凝吸附作用为主,停geTechnology) 和MSBR(Modified Sequencing Batch Re-留时间约20 ~ 40min,发生不完全氧化反应,去除BOD达actor)等工艺,进一步增强了除磷脱氮效果,改良的SBR工50%以上; B段与常规活性污泥法相似，负荷较低,泥龄较长。艺可以发挥节省用地、提高出水水质指标的优势,随着自动化AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力;B段起到出水把技术的发展和 PLC控制系统的普及化, SBR类工艺的工程关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具应用又进入了一个新的时代。有很好的适用性,并有较高的节能效益,尤其在采用污泥消化1.4 UNITANK 工艺和沼气利用工艺时,优势最为明显。但是AB法工艺对运行中国煤化工:利时西格斯公司在三管理有较高要求,污泥产量也较大,这必将增加污泥后处理的沟式氧CNMH(由一矩形池子组成,内投资和费用,另外由于A段去除了较多BOD可能造成碳源分三子通过共壁上的开孔不足,难以实现脱氮工艺。总体而言, AB法工艺较适合于污水力连接 ,每个池中都装有曝气系统，同时外面的两个池子都水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市装 有溢流堰用于排水,这样中间一个矩形池只做曝气池,外边-.56-两侧的矩形池既可做曝气池,又可做沉淀池,不需另设沉淀艺, 且污泥产率低。20世纪80年代以来,该技术愈来愈受到池,故布置紧凑,节省占地。该工艺可以将生物处理和沉淀系重视， 已成为研究的热点之一。统合为一体，同时具有连续进水、连续出水、常水位运行,具有2结论脱氨功能及流程简单的特点,在用地十分紧缺或必须室内布置的情况下,适宜采用该工艺。以上介绍的各种污水生物处理工艺都是可行和可用的工1.5 Carousel 氧化沟工艺艺,绝大部分已经在国内外污水处理厂实际运行。但是就目Carrousell 卡鲁塞尔)氧化沟是一-种单沟式环型氧化沟，前国际 上污水处理发展现状看,每一种工艺具 有各自的优缺在氧化沟的顶端设有垂直表面曝气机,兼有供氧和推流搅拌点 ，都有一个适应性问题。所以熟悉了解国内外这些工艺,对的作用污水在沟道内转折巡回流动,处于完全混合状态,有其利弊进行客观分析, 因地制宜地合理选择适用技术,对我们机物不断氧化得以去除。该氧化沟-般设有独立的沉淀池和污水处理 工程设计和建设都有着重要意义。同时,在以后的污泥回流系统。Carrousel 氧化沟具备-般氧化沟的共同优污水处理 工程设计和建设时,可以针对实际情况,通过科学设点,工艺流程简单,抗冲击负荷能力较强,出水水质较稳定;其计、 优化组合,选用一种或两种处理工艺进行互相组合,就有独特之处在于:单台曝气设备功率大,数量较少,投资较少,维可能在污水 处理的实际应用中在技术与功能上获得-定程度护点相对较少,更易于维护。其不足之处:由于表曝机数量少，的互补， 提高污水处理效率,有效降低污水处理的运转费用,沟内混合液自由流程很长,由紊流导致的流速不均有可能引从而推 进城市污水处理工作的健康发展。起污泥沉淀,影响运行效果;单沟氧化沟维持溶解氧较高,加之单点供氧强度较大,耗能稍高。Carrousel 氧化沟结构和设参考文献备简单,管理方便,适用于中小规模的城市污水处理。[1]周启星.从第二届世界水资源论坛看辽宁的水资源危机及1.6 Otbal 氧化沟工艺对策[D].生态学杂志,2002,21 (2).Orball 奥贝尔)氧化沟是由三个相对独立的同心椭圆形[2] 邢平伟,秦天,宋清生.中 国的水污染现状及防治对策浅论沟道组成,污水由外沟道进入沟内,然后依次进入中间沟道和[]太原科技,2003,(4).内沟道,最后经中心岛流出至二次沉淀池。三个环形沟道相[3] 郑琴. AB法在城市污水厂 的应用-介绍德国Krefeld 污水对独立,其中外沟道处于低溶解氧状态,大部分有机物和氨氮处理厂[J].给水排水,00026 (12).在外沟道氧化和去除;内沟道维持较高的溶解氧，为出水把[4] 刘晓强,李亚新. AB法污水处理工艺]科技情报开发与关。在各沟道横跨安装有不同数量转碟曝气机,进行供氧兼经济,2005,15 (16).有较强的推流搅拌作用。Orbal 氧化沟的独特之处在于:流[5] 王晓莲,王淑莹,马勇,等. A0工艺中反硝化除磷及过量程简单、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定和易于维护管理，曝气对生物除磷的影响I0].化工学报,2005.56 (8).具有较好的节能性能,有较好的脱氮功能,另外Orbal氧化沟[6] 白韬光.城市污水处理技术及其发展I]机电设备,2003,(3).作为一种多级串联的反应器,有利于难降解有机物的分解,一[7] 李彦春,王志宏,汪立飞。城市污水处理技术探讨[I].四川般可以获得较好的出水水质和稳定的处理效果。在实际应用环境,2001 ,20 (1).中有更大的灵活性和适应性,可适用于雨污合流系统,由于该[8] 周雹.国内外城镇污水处理技术概况[小天津市政设计,氧化沟采用曝气转碟,具有较高的充氧能力和动力效率,并可2003,(3).提高水深，节省用地。Orbal 氧化沟作为较优化的工艺之- -，9] 朱峰,余建恒,霍颖怡,等.广州市大坦沙污水处理厂A./0尤其适用于中小规模的污水处理厂。法工艺参数的确定[J].冶金矿山设计与建设,2002,34(4).1.7 生物曝气过滤工艺[10]廖鑫凯,张昊然,陈文谋,等.序批式反应器工艺的研究进生物曝气过滤工艺是在一生物过滤池中进行,内设特制展[]化工环保,2005,25(1).的微生物附着生长所必需的颗粒性滤料,为达到生物氧化有[11] 钱易,米祥友现代废水处理新技术[M]北京: 中国科学机物和氨氮的目的，滤池需进行曝气。-般地,生物曝气过滤技术出版社,1993.工艺主要用于生物处理出水的进一步硝化, 去除生物处理出[12] 秦麟源.废水生物处理[M]上海:同济大学出版社，水中残余的氨氮,以满足更高的氨氮出水要求。生物曝气过1989.潞工艺布置得十分紧凑，占地面积约为常规工艺的1/10。但[13] 彭永臻. SBR法的五大优点I].中国给水排水, 193,9(2).是其不足在于:运行管理难度较大，同时为避免污水进水中悬[14] 王凯军,宋英豪,崔志峰. SBR 反应器发展的现状和趋势浮颗粒堵塞后续的生物曝气滤池, -般均需采用加药以强化0]中国环保产业,2005,(2).初沉池去除悬浮固体的效果,会增加药剂的成本,同时加药沉[15] 羊寿生.一体化活性污泥法UNITANK工艺及其应用[]淀将产生大量初沉污泥和化学污泥,后续污泥处理难度较大。给水排水,1998,24(11).此工艺虽然有省地的显著优点,但运行管理难度较大,工艺投[16] 冯生华.污水处理新工艺一UNTTANK简介刀城市环资和运行成本并不节省,一般是在用地面积严重不足或受到境与城市生态,1999,12 (3).限制时才优先考虑采用生物曝气过滤工艺。17]中国煤化工科技情报开发与经1.8 膜生物反应器膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理TYHCNMHG单元相结合的新型水处理技术,兼有活性污泥法和固定细胞作者简介:刘金艳( 1984- ),女,河北沧州人,沧州市市政工程公法二者的优点。其显著优点为出水水质优于传统生物处理工司助理工程师 ,研究方向:市政工程。-57-