随着城市工业生产的发展,城市人口的递增,城市规模的扩大,工业废水和生活污水排出量日益增多,大量未经处理的污水直接排入周围河流,致使城市周围环境污染十分严重,不但直接污染了市区的地下饮用水,而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害,人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁[1]。同时,水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展,是城市生态系统的主要组成部分和关键因素,与一个城市的可持续发展密切相关。因而,城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。
1国内污水厂常用工艺
1.1 AO法工艺
AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,是脱氮除磷阶段;O(Oxic)是好氧段,是去除水中的有机物的阶段。
A/O法脱氮工艺的特点:
(1) 流程简单,不需外加碳源和曝气池,以原污水作为碳源,建设和运行费用较低;
(2) 反硝化阶段在前,硝化阶段在后,设内循环,以原污水中的有机底物作为碳源,效果好,反硝化反应充分;
(3) 为使硝化残留物得以进一步去除,在后面设置曝气池,提高处理水水质;
(4) A阶段搅拌,使污泥悬浮,避免DO增加。O阶段的前段采用强曝气,后阶段减少氧气量,使内循环液的DO降低,以保证A阶段的缺氧状态。
A/O法存在的问题:
(1)A/O法由于没有独立的污泥回流系统,故不能培育出具有独特功能的污泥,所以降解难降解有机物的效率低;
(2)提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而运行费用加大。因为内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A阶段难以保持理想的缺氧状态,从而影响反硝化效果,使脱氮率很难达到90%。
(3) 影响水力停留时间的因数是(硝化>6h ,反硝化<2h )循环比MLSS(>3000mg/L)污泥龄( >30d )N/MLSS负荷率( <0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)[2]。
1.2氧化沟工艺
氧化沟又名氧化渠,其构筑物呈封闭的环形沟渠。它是活性污泥法的一种变型。由于污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因而有人称其为“循环曝气池”。氧化沟由于水力停留时间长,有机负荷低,所以其本质上属于延时曝气系统。
氧化沟的技术特点:
(1)氧化沟结合推流和完全混合的特点,有力于克服短流和提高缓冲能力,通常在氧化沟曝气区上游安排入流,在入流点的再上游点安排出流。
(2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。
(3)氧化沟沟内功率密度的不均匀配备,有利于氧的传质,液体混合和污泥絮凝。
(4)氧化沟的整体功率密度较低,可节约能源。
氧化沟缺点:
虽然氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、脱氮除磷效率高、污泥较稳定、能耗省、自动化控制高等优点。但是,在实际运行过程中,仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题等一系列问题[3]。