污水處理廠尾水深度處理技術研究

唐金傲

摘要：現如今，我國水資源匱乏問題已經引起很多人的重視，污水處理廠能夠有效清除污水中的有害物質，進而凈化水資源，提高水資源利用率。但一些污水處理廠排出的尾水也含有一些有害物質，因此，需要對其進行深度處理。

關鍵詞：污水處理廠；尾水；深度處理技術

引言

美國是最早開展城市污水處理工作的國家，目前，美國的城市污水處理等級基本在2級以上，處理率高達100%。日本在上世紀六十年代開始研究污水回用技術，在七十年代得到初步成效。以色列是世界上污水利用程度最高的國家，其中100%的生活污水和72%的城市污水都得到了有效回用。而我國污水處理廠每年產生的近百億噸尾水的回用率僅為10%，因此進一步發展尾水深度處理已迫在眉睫。

1我國污水處AT尾水深度處理現狀

在我國，對深度處理技術的重視和廣泛應用時間較晚。但是由于我國水資源緊缺問題越來越嚴重，近10年污水處理技術發展迅速。如今我國城市污水處理率接近30%，二級處理率達到10%。根據規劃目標，2010年全國城市污水排水量將達到600×108m³，全國城市的污水平均處理率不低于50%，重點城市污水回用處理率不低于70%，這就給污水深度處理回用創造了基本條件。如今，我國污水處理廠尾水主要含有以下問題。

1.1氮磷含量較高

結合各方面的資料和實際工作情況可知，我國的城鎮污水處理廠排出的尾水有機物含量很低，但卻含有許多氮磷類物質。一般說來，我國城鎮污水處理廠的尾水中COD濃度基本保持在50mg/L以下，總氮的濃度為20～30mg/L，磷含量約為2.0～4.0mg/L。有機物是除去污水中氮磷元素的重要物質，采用傳統的活性污泥法處理碳含量低的污水廠尾水效果一般。因此，相關單位需要針對城鎮污水處理廠出水的這一水質特征，設計篩選出城鎮污水處理廠二級出水的深度處理工藝。

1.2出水達標情況不容樂觀

我國現有污水處理廠80%以上采用的是活性污泥法，其余采用一級處理、強化一級處理、穩定塘法及土地處理法等。城市污水即使采用二級處理工藝，出水一般也難以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的氨氮與磷酸鹽標準，需要進一步采用脫氮除磷工藝流程。目前，我國城市污水處理廠出水能夠達到排放標準的僅為50%，另一半污水則未經有效的處理就傾泄入水體和土壤，破壞了水體和土壤的自然生態，水體有限的自然凈化能力已經不堪重負。

1.3出水水質與地表水環境質量標準還存在一定差距

雖然我國大多數城鎮污水處理廠的排水能夠滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），但仍然與地表水質量標準之間存在一定差距，污水廠尾水中的污染物質仍然高于地表水Ⅴ類水污染物質的標準，部分指標甚至是地表水質量標準中的幾倍，如果不經深度處理將其直接排放，污水處理廠的二級出水仍然會對地表水體造成相當程度的污染。所以，相關單位需要對城市污水處理廠的二級出水進行有效地深度處理。

2污水處AT尾水處理工藝方案

深度處理主要包括混凝沉淀法、膜生物反應器（MBR）技術、曝氣生物濾池技術、生物接觸氧化法以及其他處理技術等。

2.1混凝沉淀法

這是較常見的一種辦法。其工藝操作對象是微小懸浮物，包括有機和無機雜質。從外觀上，可以是水的色度、濁度改變。一些溶解性雜質也可通過該工藝有效去除。但改方法對混凝劑的消耗較大，并且對氮的去除效果不夠理想。

2.2膜生物反應器（MBR）技術

這一技術在近年來得到了廣泛應用，同時也得到了政府和科研機構的認可，該技術正逐漸成為深度處理工藝的核心技術。膜生物反應器技術具有較為明顯的優勢，但也存在一定的膜污染問題，同時該技術投資高、能耗高，也缺少相應的設計規范與專業設備，因此其發展受到了限制。

2.3曝氣生物濾池技術

該項工藝的原理是填充大量填料到濾池內，這些填料直徑小，表面粗糙。然后利用培養和馴化而生成的高濃生物膜降解污水中的有機物，同時還可以截留懸浮物。但經過一段時間之后，濾池的阻力損失增大，處理能力降低，就必須進行硝化和反硝化來脫氮，才能保證氨氮達標。此項技術成本較低，占地較少，傳輸率較高，動力消耗較低，但是施工難度較大。

2.4生物接觸氧化法

該技術主要是通過填料上附著的微生物完成水質去雜和污水處理工作，能夠有效去除污水中的氮磷元素。這種技術具有較高的工作效率，同時成本較低、操作方便且易于維護。但是這一工藝更新較慢，也在一定程度影響其推廣和使用。

2.5其他處理技術

還有一些新型的污水深度處理技術如超導磁分離技術能有效地提高廢水的可生化性，具有投資少、反應時間短、效率高、能耗低等優點。盡管該法分離效果很好，但是需加入有機絮凝劑，沒有完全擺脫因有機絮凝劑的加入帶來的二次污染。此外，超導磁體冷卻采用的是液氮浸泡冷卻。我國氦資源貧乏，限制了超導磁分離技術的大規模應用。另外，高壓脈沖放電技術、超聲波、生物酶、生物制劑增效法、三維電極、光敏化半導體作為催化劑處理有機廢水等技術也逐漸應用于污水研究中。許多組合技術更是應用廣泛，如混凝沉淀/過濾/氨解析/炭柱組合工藝、雙介質過濾/反滲透組合工藝、超濾/紫外光/反滲透生產“新生水”組合工藝、混凝沉淀/精密過濾/臭氧氧化/石英砂過濾/活性炭過濾/中空超濾組合工藝等對城市污水的深度處理都有較好的效果。

3尾水深度處理段工藝流程

根據尾水的水質特點，可以結合生物接觸氧化法的特點對相關技術進行改進，進而提高尾水深度處理效果。傳統的尾水處理技術需要先進行預曝氣，這會使生活污水中的氧氣含量降低，進而完全滿足微生物對分解有機物質的需求，導致對有機物質的氧化分解不充分，影響出水水質；另一方面，由于第二段生物接觸氧化裝置中不進行曝氣，污水流速很慢，有機物含量較高的生活污水在通過填料時容易產生堵塞，影響整個反應裝置的運行。

這樣的設計與傳統做法有一定區別，在第一段中可以溶解氧，這在第二段中的氧含量就可以通過第一段進行控制而利于反硝化作用，適合于高濃度污水的處理。改進后的二段生物接觸氧化裝置將生物接觸氧化池和沉淀池合為一體，因填料會將污泥截留，在裝置中就可以將沉淀池的設計去掉，這樣的裝置可以節省整個工程設計的成本投入。

4尾水處理段工藝特點

根據以上設計，尾水處理段的工藝特點主要如下：第一，效率高，并且不需反沖洗閥門和備用過濾器；第二，運行成本低，不需高揚程大流量的反沖洗泵，而且可采用間歇洗沙方式，進一步降低運行費；第三，維護費用低，流砂過濾器在運行過程當中除沸石濾料外沒有任何轉動部件，故障率低，維護費用??；第四，水資源損失小。

結語

我國水資源相對匱乏，只有對污水進行深度處理，提高水資源利用率，開辟第二水資源，減少新鮮水的用量，才能有效緩解水資源的供需矛盾。如今，污水深度處理技術在國際上得到了廣泛應用，許多技術都有不同的特點，因此，根據不同地區、不同尾水的水質差異選擇合適的深度處理技術，并且在傳統技術的基礎上不斷創新，使之更好地推動深度處理技術的發展。