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污水處理技術工藝

低濃度生活污水處理技術

發布日期:2020-02-20 / 發布者:鴻淳環??萍?/ 點擊:

0 引 言

自2014年,國務院下發了“關于改善農村人居環境,國務院的指導意見”(國發[2014] 25號),“國務院關于進一步推進新型城鎮化建設”(國發[2016年]號8),以及“關于農村基礎設施建設投融資體制的創新機制,國務院的指導意見”(國辦發號[2017] 17號),“農村人居環境改善三年行動計劃”中明確注明,以加快農村環境,加強農村污水收集和處理設施的建設。雖然農村和不斷推進污水處理設施建設在很多地方露出有機物進水濃度太低,這嚴重影響了污水處理設施作用的正常運行,并沒有得到研究人員的足夠重視。為了防止低濃度生活污水進一步影響污水處理廠(站)設計的紙張上討論了這個問題能力的正常運作,以及處理低濃度農村生活污水的相應的應對策略具有一定的指導意義。

1種低濃度的污水現象

低濃度生活污水,主要是指污水處理廠(站)進水有機物濃度低于典型生活污水有機物濃度,即ρ(COD)..

此外,在1999年,文獻報道[4]更多的水實際運行的城市污水處理廠比設計值要低得多,的1/2至1/3的設計值的南;到2014年底,湖南已經運行138個城市污水處理廠,污水處理廠90進水ρ(COD)<200毫克/升,25座位進水ρ(BOD5)/ρ(COD)<0。 3.邱轟蓉等人[6]之后60廣東發現污水處理廠,超過40 WWTP進水低有機物濃度現象的存在,其中,入口23ρ(COD)<100毫克/升,10座污水處理廠進水ρ( COD)<60毫克/升; 5南昌中心城市污水處理廠投入運行,也是常見的水質要比實際的設計值,低進水有機濃度(ρ(COD)<200毫克/ L,ρ(BOD5)<100毫克/升)現象降低??梢?,低濃度污水問題已經存在了很長時間,并且還沒有被完全解決,這嚴重制約了傳統的活性污泥的廢水處理廠(站)的設計處理能力的正常運作。

1.1低濃度生活污水瀕危

對于采用傳統活性污泥法的污水處理廠(站),低濃度生活污水的影響主要體現在以下三個方面:

1)低濃度生活污水會影響微生物的生長和繁殖?;钚晕勰嚅L期處于饑餓狀態,微生物活性會導致下降,即使由于內源性微生物呼吸,負增長的活性污泥反應器中。 2)生活污水的污水處理廠的低濃度會影響在生物處理過程中的兩個氮的去除。脫氮生物除磷所需碳源,由于可以通過微生物的有機碳,細菌和反硝化的PAO競爭有機碳源是更強烈,并經常導致流出物TN TP可以利用較少的污水的低濃度不能達到。 TP解決過多的水問題仍然可以通過該方式來輔助化學除磷,但要實現污水達標TN是不容易的,有時NH + -N不能達標排放。 3)低濃度容易導致污水污泥膨脹。低有機物濃度的條件下,生長速率比菌膠團絲狀菌生長速率,在這種情況下,傳統的活性污泥過程中容易出現污泥膨脹下,出水水質惡化[8]。

低濃度生活污水1.2原因

低濃度生活污水產生的原因很多,可歸納為兩大類:1)低濃度有機污染物的水進入污水管道,起到一定的稀釋作用..(二)本應通過管道進入污水處理廠(站)并在污水處理廠(站)外處理或截留的污染物。就第一類而言,(1)我國大多數鄉鎮的排水系統采用合流制,經常出現雨污水管道混合連接的現象,導致村莊污水處理廠(站)進水有機物濃度往往過低的現象[4]。地下水的入滲,以及地表水的流入,都會在一定程度上稀釋管道中有機物的濃度[9]..3)隨著人民生活水平的提高,人均排水量明顯增加,排水量增加的大部分是由于洗滌、洗滌、淋浴排水等原因,導致污水處理廠進水有機物濃度下降。對于第二大類:1)化糞池設置不合理也極大地影響了污水處理廠(站)的進水有機濃度,主要是因為化糞池能去除糞便混合物中近20%的BOD[9]。由于受設計和施工質量等諸多因素的影響,管道內污水流量較低,甚至出現長期積水問題..

2低濃度生活污水處理策略

2.1防止低濃度的生活污水

在實踐中,應盡可能防止或減緩生活污水濃度低的問題,以避免進水有機物濃度低造成的額外改造費用。(1)完善排水系統,近期可采用截流式合流制,遠期可逐步進行合流制改造,新建管道時盡量采用分流制,污水廠(站)建設也應與排水管網同步進行[10]。嚴格控制排水管網的設計和施工質量,竣工后加強排水管網的日常維護,避免外源水的進入和有機物的沉積..加強居民節水意識,積極開發推廣新型節水設備..推進建立科學的雨洪管理體系..5、慎重考慮污水處理廠(站)建設化糞池,但考慮到部分地區短期內仍需建設化糞池,應提前審查化糞池建設和拆除的必要性,對現有化糞池進行改造,淘汰滲水或不達標的化糞池。

2.2康復方案現有方法傳統的活性污泥

對已建成運行并面臨低濃度生活污水問題的傳統活性污泥法污水廠( 站) 來說,可考慮對其進行升級改造。1) 短期內可提高活性污泥濃度,設置調節池以均化污水的水質和水量。2) 長期考慮,可在傳統曝氣池中投加填料,以提高硝化反硝化能力,可將傳統曝氣池改造成移動床生物膜( moving bed biofilmreactor,MBBR) 工藝,該方法改造幅度小,也方便推廣。將傳統曝氣池改造成 MBBR 工藝,在不延長水力停留時間的前提下延長生物固體在反應池內的停留時間,提高污水的處理效果。例如,張興文等[11]采用 MBBR 工藝處理低濃度生活污水( ρ( COD) 為 60 ~ 80 mg / L) 時,HRT 為 2. 4 h,COD、NH+ -N 的去除率分別達到 70%、95%,出水水質達到 GB 50050—1995《工業循環冷卻水處理設計規范》; 賈磊等[12]在上海竹園污水廠應用 MBBR 工藝進行中試,當低濃度生活污水 ρ( COD) 為 185 mg / L,HRT 為 3. 4 h 時,COD、 NH+ - N 的去除率分別達到 77. 8%、95. 9%,出水COD、NH+ -N、TN 均可達到 GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級 B 標準; 馬建勇等[13] 采 用 MBBR 工藝處理低濃度生 活 污 水 ( ρ( COD) 為 100 mg / L 左右) 時,HRT 為 1. 9 h,COD去除率可達到 85%,出水 ρ( BOD5 ) < 5 mg / L。雖然,污水廠( 站) 將傳統活性污泥法改造為 MBBR 工藝會增加污水廠( 站) 的維護難度,但這對已建成運行的污水廠( 站) 解決低濃度生活污水問題具有積極意義。

2.3污水(站)區建設計劃尚未完成

當組合在水質近新,長期變化使用SBR處理中選擇二級生物處理過程中,優先級或生物膜,旋轉生物例如,生物氧化,BAF等農村地區可以以低濃度污水的問題,術語存在。

2. 3. 1 SBR 工藝

對于需要采用活性污泥法的村莊污水廠(站),不建議采用連續流活性污泥法,新建可采用SB R工藝..與連續流動過程不同,SB R過程采用時間序列控制,管理簡單,操作方法靈活,可以更好地調節水量變化引起的水質波動..例如,貴陽小河污水處理廠采用改性SB R處理城市污水低濃度(2005ρ(COD)平均值為114mg/L)時,出水水質達到GB18918-2002[14]一級B標準;李小軍[15]采用SB R處理村域低濃度生活污水(ρ(COD)平均值為80mg/L)時,出水水質可維持在30mg/L左右。

2.生物轉盤3.2

生物轉盤耐沖擊負荷能力較強的特點,使其在處理低濃度生活污水時具有較好的應用前景。例如,廣西某小城鎮采用生物轉盤工藝處理低濃度生活污水 ( ρ( COD) 為 118 ~ 152 mg / L) 時,COD、NH+ -N、TP 去除率分別為 85. 47%、84. 48%、78. 33%,出水水質達到GB 18918—2002 的一級B 標準[16]; 魏東洋等[17]采用生物轉盤工藝處理微污染河水時,COD 和 NH+ - N的平均去除率可分別達到 84. 37% 和 86. 22%??紤]到村鎮污水水量變化較大的特點,建議設置調節池以均化污水的水質與水量。

當縣南16旋轉低濃度的污水質量的生物污水處理廠的應用能達到一個A標準GB 18918-2002,但TN的去除率低??h的污水處理廠的鎮,在2015年3月進水ρ(COD)平均只有30%210 3毫克/升,TN去除速率。進水濃度增加TN,TN污水標準將是困難[18]。為了解決這個問題,霍熙嗯超級[19]中提出的沉淀槽到生物硝化以20mg / L或更低回流轉盤,出水TN穩定。莉莎等人[20]使用外部碳的方式來解決該問題進水C / N過低導致不完整的旋轉生物反硝化。

2.生物接觸氧化3.3

生物接觸氧化最初即在美國被應用于低濃度生活污水處理,目前也常被應用于我國村鎮污水處理。生物接觸氧化法投資低,啟動和日常運行管理簡單,處理效率較高,較活性污泥法更耐沖擊,對于解決當前我國村鎮污水處理資金和人員不足的問題也具有一定積極意義。吉祝美等[21]以跌水曝氣接觸氧化法為主處理農村低濃度生活污水( ρ ( COD) 為 90 ~ 220 mg / L) 時,出水 COD、TN、TP 濃度分別低于 70,0. 1 mg / L; 趙賢慧[22]采用生物接觸氧化處理低濃度城市污水( ρ ( COD) 為 90 ~ 230 mg / L) 時,COD、BOD 、NH+ - N 的平均去除率分別為 77. 6%、80. 9%、67. 4%。

2.3.4曝氣生物濾池

BAF與高負荷運行特性普通快過濾器和生物濾池,對于更嚴格的工藝[23]到生活污水的低濃度的進水COD和SS濃度的要求一起操作期間。汪哩醴等[24]當使用BAF污水處理校園低濃度,進水ρ(COD)的65 4?161 5毫克/升時,出水ρ(COD),ρ(NH + - N)3分別。4,6 94毫克/升;.當Tian等人[25]使用BAF加工廠低濃度污水進水ρ(COD)的48?172毫克/升時,出水[RHO](BOD),ρ(COD),ρ - 分別(NH + N)3 。2,14 5,0 5毫克/升,達到質量標準GB 50050-1995;梁錢[26] BAF。的155. 8?234毫克/ L,COD,NH +上海處理低濃度污水進水ρ(COD) - N,SS的去除率分別為84.2%,90%,90%。

此外,向連城等[27]分別采用曝氣生物濾池和生物接觸氧化處理深圳甘坑河水( ρ ( COD) 為 50 ~ 150 mg / L) 的結果表明,與生物接觸氧化相比,曝氣生物濾池同時具有過濾功能,出水 SS 濃度較低,而且受冬季低溫影響,傳統活性污泥法的處理效果較差,而曝氣生物濾池受低溫的影響較小。另外,如前所述,在村鎮污水處理中,TN 和 TP 可能會因水質、水量的波動而無法達標,甚至有時 NH+ - N 都無法達標。硝化效果較好的曝氣生物濾池可徹底解決這一問題,其可通過調節曝氣量來保證出水 NH+ - N 達標,但污水廠( 站) 的能耗也由此會偏高。

綜上所述,污水處理廠充分發揮設計處理能力至關重要,合理選擇污水處理工藝必須考慮到村污水處理廠(站)要求的排放標準,應以實際水質為準..目前,大多數村莊污水廠(站)排放標準執行GB18918-2002[28-29]中的一級A或B標準,對村莊污水廠(站)難度較大,對上述工藝的規范運行構成挑戰..因此,建議今后修訂村鎮污水排放標準時,充分考慮村鎮污水的實際情況,適當放寬排放標準,以利于村鎮污水處理的可持續發展..

3 結束語

1) 低濃度生活污水的成因是多方面的,主要有排水體制的不完善、化糞池的不合理設置、管道內沉積、外源水的進入等,為保障污水處理廠的穩定運行,應盡可能避免低濃度生活污水現象。

2) 建議村鎮污水處理廠( 站) 采用 MBBR 等工藝改造現行的傳統活性污泥工藝,以提高其應對低濃度生活污水沖擊負荷的能力。

對于可能存在低濃度生活污水問題的鄉鎮,新建污水廠(站)時建議采用SB R工藝或生物膜法,如生物轉盤,生物接觸氧化,曝氣生物濾池等..此外,曝氣生物濾池對村鎮低濃度生活污水具有良好的適應性,建議重點研究和應用..

低濃度生活污水處理技術

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