国内外研究经验表明,污水深度处理方法大致可分为三类:生物处理法、物理化学处理法、膜处理法。一般来说,需要根据回用水的水质要求,选择合适的处理方法,才能达到经济、合理的处理效果。
1、混凝技术。混凝工艺可去除污水中呈胶体和微小悬浮状态中的有机物和无机污染物,通常作为城市生活污水深度处理的预处理,能有效去除二沉池出水中的悬浮物和磷酸盐,还可以部分去除溶解性有机物,去除率约为36%~40%,主要为分子量大于5,000的疏水性有机物。混凝法是给水和废水处理中广泛应用的一种方法,它可以用来降低原水的浊度、色度等感官指标,去除多种高分子有机物,某些重金属和放射性物质。然而,城市污水二级出水形成的浊度主要是胶体和菌胶团微粒,往往不是很高,混凝时难以形成沉降性能良好的絮体,往往需要寻求高效的絮凝剂,这也是其作为污水深度处理的主要缺点。
优点:适用范围广泛、操作简便、可以大大降低深度处理运行成本。缺点:对絮凝剂的要求较高,且无法去除氨氮,处理后水质适应性差。
2、生物技术。在二级出水的低浓度条件下,活性污泥很难培养,因此一般在深度处理时宜采用生物过滤法,常用曝气生物滤池法和生物接触氧化法。
(1)曝气生物滤池(BAF)。曝气生物滤池是在生物滤池下部或底部增加曝气系统进行污水处理的方法。根据水流方向可分为上向流和下向流两种,早期的曝气生物滤池多采用下向流,但是下向流曝气生物滤池具有纳污效率不高、易堵塞和运行周期短等特点,因此,通过改变进出水的方向和滤池进出水过水断面的大小形成了向上流变速曝气生物滤池,可更好地利用滤池的深度、减少堵塞的可能性。另外,生物滤池中的滤料对于处理效果的好坏影响很大,目前比较新的滤料有酶促陶粒,它利用多孔陶粒的微孔增加了生物的附着量,同时酶的催化作用也加强了处理的效果。龙腾锐等利用微型酶促填料和素陶粒填充构成的新型复合变速生物滤池对二级出水进行试验,出水水质完全满足杂用水水质标准。
(2)生物接触氧化法。生物接触氧化技术是在池内填充填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料,填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜微生物新陈代谢的作用下,污水中大部分有机污染物得以去除。
目前,该技术除用于生活污水和城市污水的二级处理外,还应用于石油化工、农药、印染、纺织、轻工造纸、食品加工和发酵酿造等工业废水处理,都取得了良好的处理效果。
优点:能去除氨氮、亚硝酸盐、铁、锰、嗅味、色度等,处理经济、操作简便,能耗较低。缺点:挂膜需要的时间较长。
3、活性炭吸附技术。由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比面积,可有效去除色度、臭味和水中大多数有机污染物,对于生物法和化学法难以去除的有机污染物都有较强的去除效果,也能去除某些无机物包括有毒的重金属,在水的深度处理中是应用最广泛和最有效的方法之一。然而,一般污水二级出水中含有大量生物絮体及生物残渣,若直接采用活性炭吸附柱,易堵。另外,对于分子量大于30,000的有机物,由于活性炭微孔的大小排斥作用而没有吸附效果。
优点:可有效去除色度、臭味和水中大多数有机污染物和有毒的重金属物质。缺点:活性炭吸附柱易堵塞,对于分子量大于30,000的有机物无吸附效果。
4、臭氧法。臭氧具有极强的氧化性,对许多有机物或官能团发生反应,有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅,其脱色效果比活性炭好;还能降低出水浊度,起到良好的絮凝作用,提高过滤滤速或者延长过滤周期。
优点:能有效去除水中色度、臭味,降低水的浊度。缺点:国内的臭氧发生技术和工艺比较落后,所以运行费用过高,推广有难度。
5、膜分离技术。该技术可有效去除废水的色度、臭味、各种离子消毒副产物前体、大分子如腐殖酸和灰黄霉酸等许多有机物和微生物,在污水处理与回用方面应用日益广泛,极大地推进了污水处理和回用工作。应用于污水资源化的膜技术有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)以及膜生物反应器(MBR)等。MF、UF和NF的截流分子量分别为100,000~500,000、2,000~100,000和200~10,000,RO膜的截流分子量通常低于1,000。
优点:可有效去除废水的色度、臭味、各种离子消毒副产物前体、大分子如腐殖酸和灰黄霉酸等许多有机物和微生物。缺点:膜技术虽然已广泛用于水处理技术,但是二级出水中仍含有一定的有机污染物,很容易污染膜,影响膜的性能包括渗透性和有机物的去除效率,对低温适应性差,难以在高寒的北方地区应用。我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。
6、高级氧化法(AOP)。高级氧化法选择性小,反应速度快;氧化彻底,处理效率高;对于污水中微量有害化学物质的去除具有显著的效果,可有效减少THMs的生成。典型的均相AOP过程中有O3/UV,O3/H2O2,UV/H2O2,H2O2/Fe3+(Fenton试剂)。有研究者利用臭氧和其他氧化剂(紫外辐射、过氧化氢和TiO2)强化降解极性有机物CP。
优点:能有效减少THMs的生成,在处理水中微量有害化学物质领域具有广泛的前景。缺点:限制较多,经济性差,影响推广,同时也可以查看中国污水处理工程网更多关于污水处理的技术文档。(来源:环保信息网)
刘教授:13622284727
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