本文摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論與方法在水污染的研究和水污染的控制應(yīng)用方面不斷拓寬與加深, 諸如化學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科和理論。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論與方法在水污染的研究和水污染的控制應(yīng)用方面不斷拓寬與加深, 諸如化學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科和理論, 以及化工技術(shù)、生物技術(shù)、生態(tài)工程技術(shù)、計算機技術(shù)、遙控遙測技術(shù)等先進的技術(shù)手段的廣泛應(yīng)用, 相信城市污水處理技術(shù)將會得到迅速發(fā)展。
《工業(yè)安全與環(huán)保》(月刊)創(chuàng)刊于1975年,為原冶金,電力、化工、建材、等15個部委聯(lián)合創(chuàng)辦,武漢安全環(huán)保研究院主辦,國內(nèi)外公開發(fā)行的國家級技術(shù)類刊物,已有27年的歷史,是國內(nèi)最早的安全環(huán)保科技期刊之一。感謝廣大作者與讀者多年來我刊的支持,歡迎新老朋友訂閱。本刊由郵局發(fā)行,郵發(fā)代是 38-4,也可直接向本刊編輯部訂閱,大16開,可預(yù)訂全年合訂本。
摘要:隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化速度的加快,城市污水排放量也越來越大,城市水資源的污染問題日益加劇,成為制約城市發(fā)展的絆腳石,如果不能得到妥善處理,將嚴重污染環(huán)境,影響人居環(huán)境質(zhì)量和城市可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市污水處理;處理工藝;技術(shù)
1.城市污水的來源
城市污水的來源主要由生活污水、工業(yè)廢水和城市降水徑流三部分組成。生活污水是指人們?nèi)粘I钪械呐潘,?jīng)由居住區(qū)、公共場所、廚房、浴室等生活設(shè)施排出,其中有機污染物占約60%,如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等;無機污染物占約40%,主要是泥沙和雜物等,此外還有洗滌劑以及病原微生物和寄生蟲卵等;工業(yè)廢水是在工廠生產(chǎn)過程中排放的廢水,是城市污水中有毒污染物的主要來源;降雨徑流是由城市降雨或冰雪融水形成的。
2.城市污水處理工藝
污水處理的主要方法有物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物方法。這些方法可以單一使用, 也可以針對不同的污水水質(zhì)組合使用,我國現(xiàn)階段的城市污水處理主要以生物法為主, 物理法和化學(xué)法起輔助作用。具體工藝如下:
2.1 SBR 法處理工藝:它是一種按間歇曝氣方式運行的活性污泥處理技術(shù), 采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式, 非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng), 靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是運行的有序和間歇操作, SBR 技術(shù)的核心是SBR 反應(yīng)池, 該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統(tǒng)。其優(yōu)點的:
、倮硐氲耐屏鬟^程使生化反應(yīng)推動力增大, 污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀, 需要的時間短、效率高, 運行效果穩(wěn)定, 出水水質(zhì)好;
、谀蜎_擊負荷, 池內(nèi)有滯留的處理水, 對污水有稀釋、緩沖作用, 有效抵抗水量和有機污物的沖擊;
、鄯磻(yīng)池內(nèi)存在DO, BODS 濃度梯度, 有效控制活性污泥膨脹;
④SBR 法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法, 利于污水廠的擴建和改造;
⑤實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)的交替, 具有良好的脫氮除磷效果;
、薰に嚵鞒毯唵、占地面積小、造價低。
2.2 AB法處理工藝 :該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段, 各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段(A段) 停留時間約20~40分鐘, 以生物絮凝吸附作用為主, 同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng), 生物主要為短世代的細菌群落, 去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似, 負荷較低, 泥齡較長。該工藝流程為:
2.3生物接觸氧化法處理工藝:該工藝是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術(shù),兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點。其主要構(gòu)筑物為生物接觸氧化池,池內(nèi)充填填料。生物接觸氧化法具有多種凈化功能,除有效地去除有機物外,如運行得當,還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關(guān)鍵部位是填料。傳統(tǒng)的蜂窩狀塑料管較易堵塞,現(xiàn)在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面積較大,處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區(qū)生活污水處理較早的采用的技術(shù)之一,其主體工藝流程為:
原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放,初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池,上升流速分別為0.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝氣,氣水比為 10:1~12:1,停留時間為2.5~3.3h。設(shè)計進水平均BOD5=200mg/L,
出水BOD5=20mg/L。
2.4厭氧生物濾池法處理工藝:該工藝是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。其工作原理是利用厭氧微生物附著載體的表面生長,當污水自下而上升式通過載體所構(gòu)成的固定床層
時,在厭氧微生物作用下,污水中的有機物得以厭氧分解,并產(chǎn)生沼氣。該工藝流程為:
污水進入沉砂池和初沉池去除砂石和懸浮物,進入?yún)捬醴磻?yīng)池,經(jīng)過回流活性污泥與污水充分混合、接觸,并進行反消化反應(yīng),實現(xiàn)脫氮;然后進入曝氣池,通過生物絮體污泥吸附污水中的有機物,進而分解有機物,使污水得以凈化處理;接著再進入二沉池,經(jīng)沉淀實現(xiàn)固液分離;最后剩余污泥經(jīng)過脫水處理后安全處置,濾液再返回處理。
2.5 CASS法處理工藝:該工藝是由SBR(序批式活性污泥法)工藝發(fā)展而來,是間歇式活性污泥法的一種變革。CASS工藝的核心是CASS池,在SBR的基礎(chǔ)上,反應(yīng)池沿長方向設(shè)計為兩部分。前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū),后部為主反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)后部安裝有升降自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程都在同一池子周期循環(huán)進行。省去了常規(guī)活性污泥二沉池和污泥回流系統(tǒng),同時可連續(xù)進水,間斷排水。該工藝流程為:
3.污水處理工藝的新技術(shù)發(fā)展之分子生物技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)在從活性污泥中已發(fā)現(xiàn)的30多種絲狀菌中,只有4種準確命名及生物分類學(xué)定位,因為這些絲狀菌大部分無法進行分離純培養(yǎng)。因此,為搞清聚磷菌除磷的生化機理,已開始用分子診斷技術(shù)獲取聚磷菌的遺傳信息。目前,該分子診斷技術(shù)在進行這些絲狀菌的生物學(xué)定位上,已經(jīng)可以進一步準確了解其特性了。隨著分子診斷技術(shù)的大量應(yīng)用,活性污泥微生物基因庫的建立,在此基礎(chǔ)上用基因技術(shù)培育具有高效活性的污泥菌種,進一步提高處理效果,是未來發(fā)展的方向。
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