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介质截流法,是指具有特定功能的载体,通过特殊的孔网状结构将微生物细胞,或者酶、微生物或动植物的细胞限制在一定的空间范围里,从而使废水同时进行生化反应和分离。它是固定化微生物技术中的一种新兴方法,现今正在被普及应用。
首先,具有高度的微生物活性。传统的污水处理方法消耗了大量的有机碳源,产生了许多剩余污泥的产品,同时释放出CO2到大气中,对环境造成很大的影响。介质截流法与传统的污水处理方法相比,它有利于提高生物反应中的微生物深度和纯度,对菌种进行高效、稳定、强化的控制。同时,这种技术的污泥的产量少,对反应器内的固体和液体的分离有着明显的分隔作用,有利于降解高浓度的有机物质,有效的对氮、磷进行处理,避免在污水处理时,对水体和外部环境进行二次污染。污水处理中的微生物活性,比传统的活性更为先进,有效率,从而也使得对环境的污染较少,是一种生态、节能的污水处理技术。
其次,易于固液分离。传统的污水处理方法在对固液分离的技术处理具有相当大的难度,而介质截流法利用留有孔眼的装置或由某种介质组成的滤层截留废水中的悬浮固体,使用的设备有:格栅,用以截阻大块固体污染物;筛网,用以截阻、去除废水中的纤维、纸浆等较细小的悬浮物;布滤设备,用以截阻、去除废水中的细小悬浮物;在对污水的处理时,会产生一个隔水层,分隔污水中的固体和液体,使得处理人员在进行技术处理时,能够很好的把固体和液体分离开来,从而达到污水处理和运作的简易、方便和快捷化[1]。
第三,可工业化操作。英国作为老牌资本主义国家,经历工业革命后出现了严重的“城市病”:水资源短缺、水污染导致水体、地质恶化等一系列的环境问题,政府颁布一系列政策治理环境,非常注重对水资源进行管理,并提高用水效率和减少水体污染,英国政府相继颁布了一些新规定,使用水许可证制度更为严格,并大力强调水资源的可持续发展。例如,按照旧规定,大多数取水许可证除非被吊销,否则将一直有效;而按照新规定,今后将逐渐对许可证设置有效期,定期重新审核发放,以便更有效地进行管理,灵活应对气候或水资源需求的变化,限制一些地区的水资源使用,以保护生物栖息地。由于环境署和工业企业努力控制污染,英国河流的清洁度正处在近年来的最好水平,终于使得环境污染得到很好的控制。美国未经历先污染后治理的切肤之痛,它的污水处理从成长期到成熟期经历了20多年;而我国在改革开放政策影响下,经历了英国的发展态势,现代工业高速发展过程中,一些“高能耗、高污染”的企业在我国投资建厂,大大增加了我国的污水排放量,特别是一些落后的污染企业,例如,钒厂,纱布厂,纸厂等高污染的工厂。我国逐渐进入工业化后期,虽然工业的发展非常迅速,但同时也造成河海污染严峻,地表下沉、污水处理率低等问题,后来痛定思痛开始提倡对污水进行治理。我国在污水处理的方针政策上,应该效仿发达国家污水治理之路,提高在当前环境形势下的污水治理率。另外,工业污水处理费相当的昂贵,我国工业处理费仅仅只有工业供水价格的0.45倍,如果拟照国外情况类推,工业污水处理费应该与工业供水价格是提升1:1比例,那么平均至少还有1.53元/吨的上调空间。在污水治理中,加强固定化操作的研究,就是如何能得到固定化细胞的最佳活性,在固定性操作过程中有诸多因素,繁琐的操作程序则不适应于对工业污水的处理。通过我国科技人员的研发的介质截流法,正好顺应我国的污水处理的强烈要求,其高稳定的处理技术和廉价的处理成本,在对污水的处理技术上有着方便、快捷的优势。且介质截流法在应用上符合我国“科学发展观”和“可持续发展观”的方针要求,对污水的处理,起到科学、节能的作用,而且它的污水处理的循环利用率很高,对处理时费用的节省也起到一定的作用。
第四,适于难降解有毒物质的处理。传统的污水处理,只能对污水中的简单化学物质进行分解,使水质在一定程度上得到净化。相对传统的污水处理方法,介质截流法对废水中的污染物的处理具有简易化的优点,最重要的是它在污水处理的过程中不涉及到污水物质的化学反应,对单一菌种的排解具有很强的生化能力。介质截流法是在固定化酶技术发展起来的,在对有毒物质的处理上,有着更高的技术和处理方法,是在传统的污水处理方法基础上作出一定的补充和改进。例如,南京晚报曾有一“高坪区污水处理厂排污口提前截流”的报讯,地下管网遭洪灾破坏,高坪区部分生活污水直排嘉陵江,环保部门承诺在当月下旬截流。环保部门根据当地的实际情况,对污水处理厂提高技术和经济的支持。记者了解到,高坪区污水处理厂已恢复污水处理能力,排污口提前实现截流。当记者再次来到高坪区清溪河河口,沿着嘉陵江一路走到柳树林边,发现原先大吐污水的排污口已没有污水流出,先前被冲击成小水潭的地方露出了淤泥。“排污口已经截流好几天了。”一名在附近散步的市民告诉记者,以前,他站在江边的防洪大堤上就能看到泛着白色泡沫的污水直排到嘉陵江中,那种恶臭很远都能闻到。而经过介质截流后,这几天都没有闻到臭气了,想必截流应该很成功。希望以后污水都不再直排“母亲河”。通过这个例子表明,介质截流法是有利于降解水中的有毒物质,从而为河流附近居民的生活提供了便利,解决了生活用水和水污染的问题。同时也为居民的身体健康提供了一定的保障[2]。
传统的生物悬浮处理工艺对污水的处理,会出现反应器中的有机物质浓度偏低的问题,且很难使泥水分离,对冲击负荷的抵抗力较低,导致污泥的上浮的流失和膨胀,很难满足日趋严格的污水处理要求。而介质截流法,则对传统的处理工艺进行改进和提升,有利的降解高难度的的有机物质。近年来,固定微生物污水处理技术在生物领域中都有很大的突破。介质截流法就是其中的一种方法,对一般高浓度有机废水、印染废水、含氮废水、难降解有机废水、其他废水的处理有有着一定的应用。
首先,介质截流法在生物处理中恢复地质环境。工业的发展如此的迅速,与此同时,水的污染也正在逐渐的扩大,从而导致水地质环境的的损害,而介质截流法在生物处理过程中慢慢的恢复地质环境。例如,广东凡扣铅锌矿区的地理环境的恢复就有很大的效果,在依托矿区的地质、水文条件的基础上,对矿区的地下水和排水,提出了科学合理的治理方案,采用介质截流法对矿区进行外截内排,使得矿区的地质环境得到很大的改善,也促进矿区矿体的解放。这说明,介质截流在工业污水的处理中,能够使已经被损害的地质提高一定的恢复能力。
其次,陶瓷膜、中空纤维膜和聚氨酯泡沫是介质截流法所使用的比较理想介质载体。选择一种合适的微生物载体,对污水处理具有很大的促进作用。随着人们对材料和生物的不断研究和发展,微生物载体的研发有着很大进步和提高,但不同的固定化微生物处理技术方法需要不同种类的载体,介质截流法中被广泛运用的载体就是中空纤维膜、陶瓷膜和聚氨酯泡沫。首先来说中空纤维膜,它具有生产成本低廉、比表面积大、传质性能高的特点。同时,它能有效的降解高浓度苯酚、提高适应能力,所以在介质截流法的研究中得到很大的应用。而陶瓷膜,在对污水处理时出现的堵塞、高浓度有机废水的问题上,有着很强的清洗、处理能力。而且其本身的有机物质要高于中空纤维膜,所以它的研究对介质截流法的应用具有很大的意义。第三种比较理想的载体就是聚氨酯泡沫,因为其不仅具有以上两种材料的优点,而且对水的亲近性很强,容易附识在微生物上。这三种载体在生物领域中被广泛应用是生物固定化技术发展的一种趋势,当然这也需要研发人员的努力[3]。
第三,介质截流法必须加强其它方面的研究。任何一种污水处理方法都有自身的优缺点,不可能同时适应于任何领域的污水处理,介质截流法同样也只是对固定的污水进行固定的处理,虽然这种方法已经在生物污水处理领域被广泛的运用,但是如果它的处理技术只停留在目前的水平,那么它将无法面对更高难度的的污水处理,所以我们应该对介质截流法进行其它层面的研究。例如,开展对介质载体防污染、载体动力学研究和新型廉价介质载体的研发。介质截流法能否在污水处理领域被广泛运用,与载体的研究是分不开的,开发出延长载体生命周期、高稳定性的生物系统和价廉优质的载体材料,对介质截流法的推广,具有很大的影响和作用。
目前,介质截流法在污水处理领域得到很大程度的应用,但是离环境的净化还有一定的距离,这需要我们不断的改善污水处理的方法,必须不断升级和加强介质截流法。同时,污水的处理也需要全国人民树立健康的环保的意识,让我们的家园变得更加的绿色,共同提高污水处理的运行水平,为城市环保事业作出贡献。
[1] 臧艺鹏,李悦,曲洋,孔范龙,郗敏.固定化微生物技术――载体截留法在污水生物处理中的研究[J]. 科技信息,2010,(7),:355-356.
城市的不断发展,使得城市建设不断完善。然而伴随着城市进步,应运而生的各种环境问题使得城市发展遭受压力。这严重制约了城市化水平的进一步发展,以及不利于城市居民生活水平的提高。因此,在城市环境工程不断建设的过程中,我国有关部门应当对污水治理工作给予高度的重视,并且对污水治理技术进行有效的利用,以此有效的缓解我国城市的环境质量。本文就将针对城市环境工程污水治理过程中存在的问题进行简要分析,并且提出了切实可行的治理办法,以期为城市环境发展作出贡献。
无论是污水设施常规运转的需要,还是城市污水处理效率的提升,其关键之处均在于采 用适当的污水处理技术。改革开发以来,我国积极借鉴西方发达国家的污水处 理作法,收集整理入了一系列先进的污水 处理技术,为国内污水处理事业奠定了发展基础。然而,相较国际先进水平而 言,我国仍处于落后地位,如污水处理厂机械自动化程度不高,不仅消耗巨大, 而且效率不理想,使得城市污水治理工作收效甚微;
一般而言,许多城市都已经设置了专门的污水收集管网,但是由于城市建造的污水理厂过分关注其规模,使得污水处理质量始终无人在意。这就使得节流支管与收集支管在污水处理过程中的重要性被忽视,从而造成污水处理达不到最初的目标。此外还有一些相对较老的城区,因为城区中有污水管道,所以这条污水管道所需要承载的既包括生活用水,又包括雨水,还包括工业废水。长此以往,管道出现打结现象非常正常。于是将无法进行城市污水排放,使得城市污水难以实现正确处理。
目前,城市污水处理量正在逐渐增加,再加上政府拨款的持续走低, 传统污水处理模式已经越来越无法满足现实需要。部分工作人员无法很好地适 应污水处理技术日新月异的变化,造成一些污水处理厂虽然投入运行,但一直 无法做到高效运转,使得部分先进设备难以物尽其用。值得一提的是,污水处 理设备投入使用数年后,将会出现一定程度的磨损及老化现象,但由于资金不 足或者技术力量薄弱,无法对其进行及时而有效地维护和更新,给污水处理厂的运行效率制造了严重阻碍。
城市环境工程中的污水治理环节需要极强的技术性,所以往往对施工人员的专业性要求较高。可是目前我国许多城市从事城市污水治理工作的部门成员依旧沿用传统老旧的技术以及淘汰的思维模式,用传统的技术对污水进行处理。不能引进专业性较强的技术人员与最新的科学技术,从而导致污水治理手段相对落后,无法满足城市的污水治理要求。
污水处理效率高低与否直接取决于污水处理工艺的先进程度,此类工艺越 是先进,那么污水处理效率越是理想。现阶段,城市污水处理作业大多采用活 性污泥法,因为该方法不仅能够降低有机负荷,而且能够减少能量消耗,还能 节省运行费用。然而,该方法仍旧无法完全满足城市污水治理的现实需要,寻 找资源消耗少、费用较低、环境亲和力良好的污水处理工艺刻不容缓,所以,引进新的污水处理工艺便显得尤为重要了,应引起足够的重视,并落实到行动中去。
要想有效进行城市环境工程污水治理工作,就必须对污水处理设施以及污水处理厂的布局进行合理规划。污水治理厂选址应该利用科学技术作为基础和依托,从而使得城市环境工程污水治理达到最优效果。同时污水的相关输送管道也应该与城市基础设施建设相匹配,且在具体运用的过程中,应该按照步骤与规定严格进行。如果是短期的污水处理工程,则需要在管道处预留接口,从而使得污水处理设施建设完成之后,将其引入主管道当中。
城市中已经建成的污水处理厂应该不断完善自身的管理制度,通过建立健全污水治理制度与方法,引导污水治理工作的开展。需要建立起维护管网的制度,尤其需要在城市周边地区进行严格检查与审核,确保附近地区的污水治理可以落到实处。同时还应该不断提升污水处理厂以及污水治理相关部门的人员素质,要求其提升技术水准的同时也不断提高专业素养,不断接受新的技术与新的理念,利用全新的治理方法与技术,形成专业化极强的综合管理模式,对城市污水进行有效治理。
进行治理污水治理厂除了要对污水进行统一收集之外,还需要采用科学合理的方法进行污水治理。一般而言,城市污水治理选用的方法分为三大类。
(1)化学治理方法。这种方法相对而言属于新兴的技术治理方法,科学性相对较强,主要利用化学试剂,将其投入到水中,从而使得有害物质得以溶解。这样的方式相对比较简单,效果也比较突出,具有立竿见影的作用,但同时也只能处理比较简单的污水类型。
(2)物理治理方法。这种方法所针对的污染物容积相对较大,主要是对水质进行筛选,或者进行水质截留,从而借助一些治理工具,对污水进行净化处理。这样的方法相比较化学治理方法而言,专业性相对更强,往往需要具有极强专业性的技术人员进行辅导和帮助。
污水处理技术有传统的方法和生态处理技术。传统的污水处理技术就是利用物理、化学等原理作用对污水进行净化,物理方法就是利用物理特性将有害物质进行吸收,化学方法就是利用物质之间的化学反应将有害物质反映或是转化为无害物质。而这两种方法都不易实现,因为物资消耗非常大,而且在技术维护方面难度也比较大,成本比较高,难以进行有力的推广。这也是很多企业冒着违规的风险将污水直接排出的原因。生态环保的污水处理技术,就是利用生物原理将污水有目的、有控制性的投入到一定的生态系统中,利用这个生态系统中的土壤、动物、植物、微生物等多种资源的符合作用,将污水中的超标物质和有害物质进行利用吸收,使污水中的有害物质进行降解,最后达标的过程。这一过程也可以用循环再生来形容。生态环保的污水处理技术处理污水的最大好处就是操作简单、投资较小、无副污染物出现,同时还可以达到整体优化的效果。
生物学中的循环再生原理,指的就是利用生态系统中的生物成分,将非生物成分合成新物质,然后又降解的过程,在这一过程中,通过生成和降解的循环,使整个生态系统保持平衡。在污水生态处理技术方面,也是利用循环再生的原理,将污水排入特定的生态系统,使污水中的非生物组分参与到这个循环再生的过程,加大了循环再生过程的进程和速度。
和谐共存原理指的是在生态系统中,所有生物与非生物之间的最稳定状态就是和谐共存,如果做不到和谐共存,那么其中一方就会被一方毁坏,直到达到平衡为止。所以在污水处理的过程中,污水引入到一个特定系统中,引起系统的不平衡,这个系统里面的生物就会将污水里面的非生物稀释或是降解,最后达到平衡状态,做到和谐共存。
使用生态学的方法对污水进行处理是一个简单的过程,但是在这个处理过程中,包括很多环节,譬如说污水源控制、修复生态系统的选择、污水布水公艺选择、再生水的利用等等,这些环节都是必不可少的,而且对污水处理整个过程来说非常重要,不能单独的进行考虑。所以,应该将这些环节作为一个整体来考虑,对这个整体进行优化,最后达到使用污水生态处理技术处理污水的同时又对污水中的资源加以利用,变废为宝,达到整体优化的目的。
在进行污水生态处理技术上,必须要考虑到地区差异。因为每个地区的生态系统都会因为当地的特殊环境而不一样,所以在考虑应用这种那个方法的时候就必须考虑到这个因素,不能盲目的进行,导致污水生态学处理技术作用不明显。考虑到地区差异,就必须因地制宜,选择不同的修复植物、布水公艺、管理方法等进行管理和运用。并且在开始利用使用污水生态处理技术的时候,应先进行小范围的实验,在取得成功后,在开始大规模的使用这种方法。这样污水生态处理技术的成功率才会比较高。
污水处理技术主要是应用生态系统天然的资源,来将污水中的污染物质转移或是转化为其他物质,达到消除或是降低水中污染物中的作用。这种方法费用低还能达到整体优化的目的。目前,我国主要采取土地处理系统、蚯蚓滤池处理系统、生态塘处理系统三种方法来进行污水处理,并取得了显著的效果。
土地污水处理系统就是利用土地—植物系统的自我调控能力以及生物作用对污水进行处理,从而改善污水的水质,在处理污水的同时植物和土地可以吸收污水中的富营养和水分,从而土地更加肥沃,植物生产的更快,更好。这样在进行污水处理的同时也能带来植物的更好发展,一举两得,实现废水最大化的利用,变废为宝。污水土地处理系统有很多种类型,常见的包括慢速渗透处理系统,还有与之相对的快速渗透系统,地表漫流处理系统以及地下渗透处理系统。使用土地污水处理系统的这几种方法来净化污水,其使用的原理是沉淀、过滤、挥发、生物氧化、土壤吸附、光解等,这几种都是最原始的处理污水的原理,包括物理原理和化学原理。这几种处理方法都可以使污水处理到达标水平,可以直接灌溉或是作为景观水使用。
蚯蚓滤池处理是人工制造的生态系统,就是将蚯蚓引入常规的滤池内构成。蚯蚓滤池处理系统是利用蚯蚓的消化分解作用以及过滤作用而达到处理污水的目的,所以蚯蚓滤池一般分为三层。第一层为蚯蚓分解层,这一层就是利用蚯蚓的消化分解以及上下钻动的特性来达到分解污水中污染物的过程。这一作用原理就是蚯蚓吃食污染物,和体内的细菌进行反应,排除,蚯蚓粪便的细菌进入环境中后使得有机物的数量增多,杀死微生物,达到处理污染物的效果。第二层是补充层,第三层是承托层。第二层和第三层的最主要作用是过滤作用,使得蚯蚓处理过的污水进一步的过滤。污水从蚯蚓滤池的上部进入,经过处理后的水从下部排出。蚯蚓滤池的整个处理污水的过程操作简单、成本比较低,污水处理效果好,可以方便推广使用。
活性污泥法,是世界各地普遍使用的处理城市生活污水的生物处理流程。这种方法不仅具有较高的处理能力且处理后的水质质量高。系统的设备构成主要包括:曝气池、沉淀池、污泥回流系统、剩余污泥排放系统。具体方法如下:
第一、同时将废水和回流的活性污泥放人曝气池中,二种物体在曝气池中相互融合形成混合液;
第二、冲空气于曝气池,使混合液与空气中的氧发生好氧代谢反应,从而促进微生物增殖,这些微生物将会在之后的沉淀池中沉淀排除。
第三、搅拌混合液直至呈混合液中的五指悬浮起来,从而保证混合液中的各种物质能够充分与氧接触产生反应;
第四、导人混合液于沉淀池中,为了使混合液中的净化水分离出来,必须使混合液中的悬浮固体沉淀下来。此时分离出的水便是净水化。
众所周知,作为一项侧重于环境效益和社会效益的工程,资金的限制是污水处理工程普遍面临的问题,除此之外,制约我过水污染处理的问题还要治理技术问题。如下描述:
第一、大量的基础建设费用、高运行费用以及较大的能源消耗和复杂的管理系统是传统的活性污泥法的主要缺点,除此之外,传统活性污泥法还会导致污泥膨胀现象的产生,且与时代要求的以最低的消耗达到最大的效益的理念不相符合。
第二、污水中的一些营养物质,例如氮物质、磷物质的排放在不断严格的污水排放标准的要求下也不断地提高。在传统活性污泥法中,活性污泥是脱氮功能的主要污水处理工艺。在这种工艺下,为了达到脱氮除磷,必须形成多级反映出。也就是串联起多氧和好氧反应池,这种方法不仅使基础建设费用增加了,并且增加了能耗,更加重要的是加大了运行管理的难度。
第三、在当前污水处理系统中,集中处理是城市污水处理的主要方法之一。在集中处理系统中,与污水处理厂的投资相比,投资在污水收集系统上的资金更多,并且,从污水再生利用的角度来看,这个方法不是唯一的,也不是最好的方案。
从上文所述我们可以看出,使水质得到改善是污水处理的目的,但不仅仅是这一个目的,在进行污水处理的过程中,我们还要保证过程的“三低”标准。
除活性污泥法之外,生物膜法也是一个常用的污水生物处理方法。与活性污泥法不同的是溶解性有机污染物是生物膜法主要去处的污染物,之所以将此方法成为生物膜法主要是由于在进行污水处理的过程中,在介质“滤料”表面,微生物会附着在上面从而形成一种生物膜。将形成的“生物膜”用来对污水进行过滤,在过滤的过程中,微生物会将溶解与污水中的有机污染物发生反应,从而生成水、二氧化碳、以及氨、微生物细胞物质,也就是说,有机污染物被分解掉从而净化了污水。
生物膜法的系统主要有以下组成部分:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备、生物流化床等。需要注意的是,在此方法中需要的氧主要来自空气。
与活性污泥法相比,在不断发展和完善的新型填料的配套技术的支持下,生物膜法的发展较快。并且具有以下优点:高处理效率、较好地耐朴击负荷性能、较低的泥产量、使用土地面积较小、在运行和管理上也比较方便。
随着我国社会经济的迅速发展,工业化和城市化水平不断提高,而污水处理设施及建设明显滞后,一些中、小城市的城市污水很大部分没有处理,直接排入江河湖泊,致使我国水环境污染和水质富营养化问题越来越突出,这一问题也已成为制约经济可持续发展的重要因素。
本文通过对污水处理各种工艺的比较,论证利用经典SBR法(序批式活性污泥法)来处理城市污水工艺的优势和实用性。
常规活性污泥法在国内外污水处理工程中是历史最长,使用范围最广的一种方法。具有运行效果可靠,出水水质稳定,管理经验丰富的优势。不足之处是对氮磷去除能力差,投资及运行费用偏高。
AO法是由厌氧(或缺氧)段和好氧段串联的流程。厌氧一好氧流程除了BOD 和SS去除率与常规活性污泥法相当外,还可以去除污水中的磷。由于厌氧也具有去除有机物的功效,其能耗较小,此外还具有改善污泥沉降性能、克服活性污泥沉降的优点。同时它还可以去除污水中的氮,废水先进人缺氧池,在其中进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化,然后进入好氧池进行有机物的进一步降解和氨氮的硝化。
传统A2/O工艺即厌氧―缺氧―好氧法,其三个阶段是以空间来划分的,是在具有脱N功能的缺氧―好氧法的基础上发展起来的具有同步脱N除P的工艺。
该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌,以防止污泥沉积,由于生物处理池与二次沉淀池分开建设,占地面积也较大。
传统SBR工艺脱N除P大致可分为五个阶段:阶段A为进水搅拌,在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷;阶段B为曝气阶段,在该阶段除完成BOD5分解外,还进行着硝化和聚磷菌的好氧吸磷;阶段C为停止曝气、混合搅拌阶段,在该阶段内进行反硝化脱氮;阶段D为沉淀排泥阶段,在该阶段内既进行泥水分离,又排放剩余污泥;阶段E为排水阶段。在阶段E后,有的根据水质要求还设有闲置阶段。
氧化沟是活性污泥法的一种变形,它把连续环式反应池作为生化反应器,混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展,氧化沟技术已远远超出最初的实践范围,具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。
AB法A段污泥负荷高,污泥产量多,增加了污泥系统的造价,另外AB两段污泥回流系统隔离,增加了一整套污泥回流系统。
生物滤池是生物膜法的一种,通过污水经过附满微生物的生物滤料而使污水达到净化,生物滤池中常用的有高负荷生物滤池和塔式生物滤池。此法有机负荷较大,占地面积小,但BOD ,去除率低,投资较大。
生物接触氧化法是界于活性污泥法和生物膜法之间的一种生物处理方法。此法抗冲击负荷能力强,污泥量少,不需污泥回流,具有脱氮除磷功能,易于维护管理,也是一种采用较多的处理工艺。其缺点是布水布气不易均匀,填料可能堵塞。
上面已经提出了一些用于处理城市污水的比较成熟的工艺。在这里选定了两个较为常见的方案作对比和选择。
传统活性污泥法利用微生物去除有机物。首先需要微生物将有机物转化成二氧化碳和水以及微生物菌体,反应后需要将微生物保存下来,在适当时间通过排除剩余污泥从系统中除去新增的微生物。连续流工艺是从空间上进行这一过程的,污水首先进入反应池(曝气池),然后进入沉淀池对混合液进行沉淀,与微生物分离后的上清液外排。
而经典SBR法则是通过在时间上的交替实现这一过程,它在流程上只设一个池子,将曝气池和二沉池的功能集中在该池子上,兼行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等功能[2]。
SBR在时间上的交替运行就是它的工作方式。SBR是按周期运行的,每个周期的循环过程包括进水、反应(曝气)、沉淀、排放和待机等五个工序。从某个进水期开始到下一个进水期开始之前的一段时间称为一个工作周期。
综上所述,选用经典SBR法来处理城市生活污水能够更好的满足污水脱氮除磷,更容易达到排放要求。
SBR工艺是Sequencing Batch Reactor的英文缩写,它是序批式活性污泥工艺简称,它是依靠活性污泥微生物的生命活动来净化污水的一种方法,是与活性污泥法运行方式不同的一种方法。传统活性污泥工艺采用连续运行方式,连续进水,连续出水,系统内每个处理单元的处理功能不变。SBR工艺为时序控制运行方式,污水可连续进入处理系统,间歇排出,并且只设一个处理单元,该单元在不同时间发挥不同的作用,污水进入该单元后按时间顺序进行不同功能的处理,最终完成总的处理后排出。
SBR法的运行包括五道工序形成一个周期。根据各工序目的的不同,分为:进水、反应、沉淀、排水和闲置。其最显著的特点是它将反应和沉淀分离两个工序放在同一反应器内进行,扩大了反应器的功能。时间顺序运行的特点,使它的运行十分灵活,可以适应多种复杂操作的需要,还可一池多用。
SBR污水处理技术与传统污水处理技术是不相同的地方。SBR技术采用的是时间分割操作替代空间分割操作,非稳态生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代动态沉淀等。它在运行上实现了有序和间歇操作相结合。
SBR法在工程应用上一般由一个池或多池组合,各池间相互交替地按一定顺序和周期运行。SBR法运行一个完整的周期由五个阶段组成,进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期和闲置期。其循环周期和各阶段的时间控制,可根据进水水质和出水要求由自动控制系统自动调节,故运行操作上体现了按序列、间歇的方式[3]。
在SBR的运行中,每个周期循环过程即进水、反应、沉淀、排放和待机都是可进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系(混合/静止,好氧/厌氧),这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变,这些改变使出水得到了完全的处理。
SBR作为先进的活性污泥污水处理系统,与传统的CFS活性污泥水处理系统相比较,具有以下明显的优点:
(1) 理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。
(2) 运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。
(3) 耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。
(7) SBR法系统本身适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。
(8) 脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
(10) 主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统、调节池、初沉池等,布置紧凑、占地面积小。
SBR活性污水处理系统法与传统的CFS活性污泥水处理系统相比较,在应用领域方面也有其显著的不同和优势,主要表现在以下几个方面:
(1) 中小城镇生活污水和厂矿企业工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方,适合应用SBR法。
(2) 需要较高出水水质的地方。如风景游览区、湖泊和港湾等。使用SBR法,不但可以去除有机物,还使出水脱氮除磷,防止河湖富营养化。
(3) 水资源紧缺的地方。此系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。
总之,研究与实践表明,SBR工艺与传统工艺相比较,具有运行控制自动化,操作过程一体化,脱氮除磷程序化等较多的优点,具有极力推广和使用的必要。随着科技的发展,SBR技术必将有更进一步的完善和提高,以有助于污水处理行业的快速发展。这种工艺在中小城市污水处理厂的运行中有着一定的优势,除了处理效率较高,出水水质更加稳定以外,节省成本,还进一步减少了能源的耗费,达到绿色节能的目的。
[1] 张统.污水处理工艺及工艺工程方案设计[M].北京:中国建筑工业出版社出版,2OO2.212-250