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生活污水處理常用方法及工藝比較
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城市生活污水處理方法工藝大都采用一級(jí)處理和二級(jí)處理的方法。一級(jí)處理,主要通過(guò)物理方法去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),經(jīng)過(guò)一級(jí)處理的污水,BO 一般可去除30%左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)處理則是采用生物處理技術(shù),利用微生物將污水中的有機(jī)物降解去除,具有代表性的工藝主要有活性污泥法和生物膜法及氧化法。下面,根據(jù)天清環(huán)保多年的生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),就這幾種生活污水處理工藝方法進(jìn)行分析與比較。
一、生活污水處理方法 - 活性污泥法
一直以來(lái),城市生活污水處理多采用活性污泥法,它是世界各國(guó)應(yīng)用**廣的一種生物處理流程,具有處理能力高,出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器,通過(guò)曝氣設(shè)備充入空氣,空氣中的氧溶入混合液,產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng),且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài),這樣,廢水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng)。隨后混合液進(jìn)入沉淀池,混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來(lái)和水分離,流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流,稱(chēng)為回流污泥,回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度,也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常從沉淀池中排除,以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,這部分污泥叫剩余污泥?;钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C(jī)物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái),得到澄清的出水。由于生活污水處理是一項(xiàng)側(cè)重于環(huán)境效益和社會(huì)效益的工程,因此在建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中常受到資金的限制,使得治理技術(shù)與資金問(wèn)題成為我國(guó)水污染治理的“瓶頸”。
歸納起來(lái),目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域,普遍存在的問(wèn)題有:
(1)采用傳統(tǒng)的活性污泥法,往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高,能耗大,管理復(fù)雜,易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;設(shè)備不能滿(mǎn)足**低耗的要求;
(2)隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格,對(duì)污水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高,傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個(gè)厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián),形成多級(jí)反應(yīng)池,通過(guò)增加內(nèi)循環(huán)來(lái)達(dá)到脫氮除磷的目的,這勢(shì)必增加基建投資的費(fèi)用及能耗,并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜;
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統(tǒng)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)污水處理廠(chǎng)本身的投資,因此建設(shè)大型的污水處理廠(chǎng),集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來(lái)說(shuō)不一定是**可取的方案。 因此,如何使城市生活污水處理工藝朝著低能耗、**率、少剩余污泥量、**方便的操作管理,以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展,已成為目前水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問(wèn)題。這要求污水處理不應(yīng)僅僅滿(mǎn)足單一的水質(zhì)改善,同時(shí)也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問(wèn)題,且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。
二、生活污水處理方法 - 生物膜法
在污水生物處理的發(fā)展和應(yīng)用中,活性污泥和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機(jī)污染物,主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì),污水得到凈化,所需氧化一般直接來(lái)自大氣。生物膜法處理系統(tǒng)適用于處理中小規(guī)模的城市生活廢水,采用的處理構(gòu)筑物有高負(fù)荷生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤(pán),生物濾池在我國(guó)南方更為適用。隨著新型填料的開(kāi)發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善,與活性污泥法平行發(fā)展起來(lái)的生物膜法處理工藝在近年來(lái)得以快速發(fā)展。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好、產(chǎn)泥量低、占地面積少、便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn),在處理中極具競(jìng)爭(zhēng)力。
活性污泥法與生物膜法的比較
(一).活性污泥法優(yōu)缺點(diǎn)。
長(zhǎng)期以來(lái),城市生活污水的二級(jí)生物處理多采用活性污泥法,它是當(dāng)前世界各國(guó)應(yīng)用**廣的一種二級(jí)生物處理工藝,具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1. 是用傳統(tǒng)的活性污泥法,往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高,能耗大,管理較復(fù)雜,易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;工藝設(shè)備不能滿(mǎn)足**低耗的要求。
2. 是隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格,對(duì)污水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高,傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個(gè)厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián),形成多級(jí)反應(yīng)池,通過(guò)增加內(nèi)循環(huán)來(lái)達(dá)到脫氮除磷的目的,這勢(shì)必要增加基建投資的費(fèi)用及能耗,并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜。三是活性污泥法產(chǎn)生大量的剩余污泥,需要進(jìn)行污泥無(wú)害化處理,增加了投資。
(二). 生物膜法優(yōu)缺點(diǎn)。生物膜法也是城市污水二級(jí)生物處理的一種常用方法,與活性污泥法相比具有以下特點(diǎn):
1. 是生物膜對(duì)污水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性,管理方便,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。2. 是微生物固著在載體表面、世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物也能增殖,生物相對(duì)更為豐富、穩(wěn)定,產(chǎn)生的剩余污泥少。
3. 是能夠處理低濃度的污水。另外,生物膜法的不足之處在于生物膜載體增加了系統(tǒng)的投資;載體材料的比表面積小,反應(yīng)裝置容積有限、空間效率低,在處理城市污水時(shí)處理效率比活性污泥法低;附著于固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差;靠自然通風(fēng)供氧,不如活性污泥供氧充足,容易產(chǎn)生厭氧 。
三、生活污水處理方法 - 氧化法
氧化法是目前廣泛采用并極具發(fā)展?jié)摿Φ某鞘猩钗鬯A(yù)處理方法之一。根據(jù)氧化劑的種類(lèi)及反應(yīng)器的類(lèi)型,氧化法可分為化學(xué)氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法等。化學(xué)氧化法雖然操作簡(jiǎn)單,但由于其處理效果并非十分理想,而且由于其運(yùn)行成本較高,因此,在城市生活污水處理應(yīng)用中使用并不很多。為了達(dá)到提高處理效果,同時(shí)降低運(yùn)行成本的目的,人們開(kāi)發(fā)了一些其他的氧化技術(shù)。光催化氧化法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行條件溫和、氧化能力強(qiáng)、殺菌作用強(qiáng)、處理徹底,因此,在水的深度處理及對(duì)難生物降解的有機(jī)廢水的處理具有極好的應(yīng)用前景,目前已成為國(guó)內(nèi)外非常活躍的研究課題,有專(zhuān)家預(yù)測(cè),氧化法將成為21世紀(jì)廢水處理中重要的方法之一。