淺議再生水的處理工藝

摘 要:水資源的稀缺已經(jīng)是許多國家和地區(qū)不得不面臨的問題，合理利用水資源，優(yōu)良先進(jìn)的再生水處理工藝能夠明顯緩解這一問題。

關(guān)鍵詞:再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處理工藝混凝劑

中圖分類號:TH1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(c)-0130-01

1臭氧在再生水處理工藝中的應(yīng)用

在飲用水的凈化處理領(lǐng)域，人們最早研究并使用了臭氧技術(shù)，而如今，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在再生水的處理中，而且實(shí)踐表明處理效果良好。

臭氧再生水工藝流程可簡化為:待處理水→混凝→臭氧脫色→進(jìn)入機(jī)械加速澄清池→進(jìn)入V型過濾池→紫外線消毒→出水。

臭氧再生水處理工藝和其他再生水處理方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備流水線占地面積小，降解速度比較快，自動(dòng)化程度較高，沒有二次污染，不會(huì)產(chǎn)生大量的污泥或浮渣，特別對于生物難降解的物質(zhì)的處理效果尤為明顯，此外這種再生水處理方法還具有防垢，脫色，殺菌等作用。

臭氧處理能夠明顯去除水的臭味，色度以及UV吸收物。通常情況，水中的鐵，錳，懸浮膠體，顆粒物以及溶解性有機(jī)物使得待處理的水源產(chǎn)生顏色。富里酸和腐殖酸是導(dǎo)致水帶色的有機(jī)物的代表。有機(jī)物中不飽和的官能團(tuán)和臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，分子中的不飽和雙鍵被破壞掉，從而完成脫色處理。在再生水處理過程中，臭氧還會(huì)產(chǎn)生微絮凝效應(yīng)，這種現(xiàn)象能夠幫助懸浮顆粒物和有機(jī)膠體的混凝，然后通過將顆粒物過濾出來除掉導(dǎo)致產(chǎn)生色的物質(zhì)。臭氧氧化主要是靠羥基(-OH)來除掉導(dǎo)致臭味的物質(zhì)。因?yàn)樵谡麄€(gè)臭氧氧化的化學(xué)反應(yīng)過程中，該反應(yīng)的生成物也是有機(jī)物，有機(jī)大分子上的不飽和化學(xué)鍵被打破后生成轉(zhuǎn)變成新的飽和鍵，這種反應(yīng)能夠顯著改變有機(jī)物對紫外光的吸收性能，能夠使UV254值得到明顯的降低，有利于以后的工藝流程。

臭氧氧化再生水處理技術(shù)有顯著的殺毒效果，能夠有效去除廢水中的病原菌。不僅殺菌效率很高，而且不會(huì)受到溫度或PH值的影響。和氯相比，臭氧清除芽孢和殺菌的作用更快，效果更好。

實(shí)踐表明，在整個(gè)再生術(shù)處理工藝中，臭氧能夠明顯對水質(zhì)除臭脫色，該工藝去除率最高能夠達(dá)到35%，但是對最后排出水的渾濁度改善不夠明顯，在一定程度上，可能還會(huì)加劇水質(zhì)的渾濁度，這可能是在臭氧的氧化反應(yīng)過程中，原本可溶性的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成了不可溶的物質(zhì)，在加上臭氧的微絮凝效應(yīng)，使得水質(zhì)的純凈度不升反降。

2MBR再生水處理工藝

MBR(Membrane Bio-Reactor)，是由生物處理單元和模分離單元相結(jié)合的一種新型再生術(shù)處理工藝。

膜分離組件和生物反應(yīng)器共同組成膜生物反應(yīng)器。在實(shí)際工程中，膜生物反應(yīng)器包括曝氣膜生物反應(yīng)器，萃取膜生物反應(yīng)器以及固液分離型膜生物反應(yīng)器。

MBR再生水工藝流程可簡化為:待處理水→曝氣沉砂池→MBR→臭氧脫色→二氧化氯消毒→出水。MBR再生水處理技術(shù)生產(chǎn)的水質(zhì)質(zhì)量高而且穩(wěn)定。分離膜的分離作用相當(dāng)明顯，效果不是普通的沉淀池可以相比的。經(jīng)過處理的水渾濁度很低，懸浮物接近于零，水中的細(xì)菌和病毒的含量也明顯降低，膜分離技術(shù)使得水中的微生物留在生物反應(yīng)器內(nèi)里面，這樣系統(tǒng)內(nèi)的微生物濃度能夠一直被維持在一個(gè)較高的值，在提高反應(yīng)裝置的處理效率的同時(shí)，也大大提高了出水的質(zhì)量。反應(yīng)裝置受工作載荷的影響較小，能夠穩(wěn)定輸出優(yōu)質(zhì)的出水。該再生水處理工藝?yán)碚撋峡梢詫?shí)現(xiàn)零污泥排放，但在實(shí)際生產(chǎn)中式不可能實(shí)現(xiàn)的，但此方法已經(jīng)可以大大降低了污泥的處理成本。整個(gè)設(shè)備占地面積很小，對工作環(huán)境沒有特殊要求，反應(yīng)器內(nèi)高濃度的生物量能夠大大提高裝置的工作負(fù)荷。并且整套裝置的結(jié)構(gòu)比較緊湊，工藝流程比較簡單，便于操作和管理。

同樣膜生物反應(yīng)器也存在許多缺陷等待改進(jìn)。最重要的一點(diǎn)就是生產(chǎn)設(shè)備成本較高，尤其是膜的造價(jià)比較高。在再生水處理過程中容易出現(xiàn)膜污染問題，會(huì)嚴(yán)重影響裝置的正常運(yùn)行以及設(shè)備的維護(hù)管理。整套裝置要在較高的有氧環(huán)境中運(yùn)行，所以需要較高的曝氣強(qiáng)度，其次為了降低膜污染發(fā)生的可能性，需要增大流速，加大膜的通過量，以有效地對膜進(jìn)行沖刷，這些條件都需要較高的能耗方能實(shí)現(xiàn)。

3多孔型懸浮生物陶粒的應(yīng)用

此工藝最大的特點(diǎn)就是環(huán)保。曝氣生物濾池的濾料選擇多孔型懸浮生物陶粒，這是一種以價(jià)格低廉，相當(dāng)易得的工業(yè)廢渣為原料的新型環(huán)保產(chǎn)品，顆粒直徑通常在3～8mm。

該再生水處理工藝流程大致為:待處理水→水解酸化池→接觸氧化池→二沉池→濾池→消毒→出水。

多孔型懸浮生物陶粒具有比重小，不易生物降解，穩(wěn)定性較高，生物親和性好，孔隙率高，比表面積大，微粒表面粗糙等等諸多優(yōu)點(diǎn)，這能夠使微生物良好的存活和繁殖，在保證了較高的微生物濃度的同時(shí)又有助于在微生物新陳代謝過程中產(chǎn)生的廢物以及所需的營養(yǎng)物質(zhì)和所需氧氣傳質(zhì)，是作為曝氣生物濾池比較理想的載體。

在具體操作過程中，若濾料選擇多孔型懸浮生物陶粒，相比以前其他一些過濾載體，濾層高度要相應(yīng)降低，并且不需要設(shè)置承托層，這樣便省去了這部分的資金投入，還節(jié)省了濾料的開支，使得總的生產(chǎn)成本降低。

在和傳統(tǒng)的過濾池相比，多孔型懸浮生物陶粒濾池出水效果好，沖洗強(qiáng)度小，時(shí)間短。并且多孔型懸浮生物陶粒粘性較小，不會(huì)隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)越來越嚴(yán)重的接團(tuán)現(xiàn)象，微粒之間的空隙不會(huì)受到太大的影響，裝置能夠持續(xù)且穩(wěn)定的運(yùn)行，在再生水處理工藝中擁有廣闊的應(yīng)用空間以及推廣前景。

4化學(xué)混凝的應(yīng)用

這種方法的主要思路就是將曝氣生物濾池和化學(xué)混凝相結(jié)合，形成一個(gè)一體化的體系，通過生物膜的生物過濾和混凝過濾雙重作用，對再生水進(jìn)行深度處理，以達(dá)到凈化的目的。化學(xué)混凝在再生水處理工藝中的應(yīng)用既降低了膜過濾技術(shù)的成本，又有效的解決了傳統(tǒng)工藝中生物膜污染和濾床堵塞等問題，過濾效果比較理想，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，整套設(shè)備不需要像傳統(tǒng)工藝中那樣的單獨(dú)的過濾沉淀池，能夠形成生物降解，過濾，沉淀以及混凝一體化體系。

實(shí)際生產(chǎn)中整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后需要對過濾池進(jìn)行反沖洗，以確保出水質(zhì)量和穩(wěn)定性。通常情況下，操作人員需要對水頭的損失和出水的質(zhì)量進(jìn)行檢測，以確定過濾池反沖洗的條件。反沖洗時(shí)氣從柱的底部流入，水從柱底部流入，由于濾料時(shí)懸浮顆粒，反洗其在在底部與高速進(jìn)入柱內(nèi)的反洗水形成湍流，老化的生物膜在水的剪力的作用下被沖刷下來。

化學(xué)混凝劑主要被用來除去水中的致色物質(zhì)，膠體和微粒等，而曝氣生物過濾池通過生物過濾作用和生物降解作用進(jìn)一步對再生水進(jìn)行進(jìn)化處理，曝氣生物過濾池具有出水水質(zhì)高而穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，投資小，占地面積少，有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)。

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