城市污水處理技術(shù)作為環(huán)境學(xué)科的一個分支，就我國目前的狀況來看，整體上已有了很大的進(jìn)步，但還落后于我國城市發(fā)展的水平。近些年來，雖然研究、開發(fā)了一些設(shè)備的工藝。但總體上主要是借鑒和引進(jìn)國外的一些*工藝、經(jīng)驗和設(shè)備。
1、一級處理工藝及其發(fā)展趨勢
一級強(qiáng)化處理技術(shù)分為兩類：一類側(cè)重于物化機(jī)理。一類側(cè)重于微生物的絮凝吸附原理。目前國內(nèi)外研究的一級處理工藝主要如下：
(1)活化污泥法
活化污泥法是根據(jù)絮凝動力學(xué)和生物吸附理論提出“絮凝吸附—沉淀—活化”的城市污水強(qiáng)化一級處理工藝。該工藝對污染物去除的強(qiáng)化作用主要包括污泥的絮凝、吸附和生物代謝3 種, 以前兩者的作用為主。
該工藝的特點是未經(jīng)沉淀的生活污水原水與生物污泥同時進(jìn)入混合反應(yīng)器(絮凝吸附池), 兩者在機(jī)械攪拌作用下充分混合, 經(jīng)充分絮凝吸附反應(yīng)后,大量污染物質(zhì)被絮凝吸附進(jìn)入污泥絮體, 出水進(jìn)入沉淀池, 實現(xiàn)固液分離, 而沉淀池出水就是zui終出水(見圖1)。為了恢復(fù)沉淀池飽和污泥的生物絮凝吸附活性, 將沉淀污泥短時間曝氣活化, 以部分降解吸附的有機(jī)物, 產(chǎn)生適量的微生物絮凝物質(zhì), 改善污泥的沉降性能, 同時保持污泥的好氧狀態(tài), 避免變黑、發(fā)臭。此過程在污泥活化池里進(jìn)行, 能耗遠(yuǎn)低于二級生物氧化反應(yīng)。該工藝是適用于環(huán)境狀況亟待改善而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的一種新型實用技術(shù)。
(2)混凝沉淀強(qiáng)化法
混凝沉淀強(qiáng)化法目前主要應(yīng)用于給水處理和部分工業(yè)廢水處理。由于需要投加大量的混凝劑且污水水質(zhì)常常急劇變化, 限制了其在城市污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用, 一般僅應(yīng)用于城市污水的深度處理中。近年來, 隨著許多新型、、廉價的混凝劑的出現(xiàn)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用, 混凝法與污水生物處理法相比具有了較強(qiáng)的競爭力。
(3)應(yīng)用及其發(fā)展趨勢
就我國目前的污水處理狀況來說, 污水處理率一直較低, 而解決城市污水污染的根本措施是建設(shè)以生物處理為主體工藝的二級城市污水處理廠, 但這需要大量的投資和高額運行費用。對我國不少地區(qū), 特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和中小城市而言, 有必要應(yīng)用投資低、污染物去除率較高的城市污水強(qiáng)化一級處理工藝。根據(jù)我國目前水處理的發(fā)展?fàn)顩r, 混凝沉淀強(qiáng)化一級處理工藝在我國應(yīng)用較多。
目前一級處理工藝的發(fā)展主要集中在研究和應(yīng)用、廉價的絮凝劑以及微生物絮凝劑, 同時研究無機(jī)絮凝劑與其他各類絮凝劑協(xié)同作用效果, 以及對一級處理工藝設(shè)備的優(yōu)化選型等方面。
2、二級處理工藝及其發(fā)展趨勢
二級處理工藝流程的發(fā)展主要是在原有的傳統(tǒng)處理工藝流程上進(jìn)行某一個方面的強(qiáng)化處理, 使某一處理水的某一或某幾個指標(biāo)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。
(1)傳統(tǒng)的SBR 法
SBR 工藝即間歇活性污泥法, 它由一個或多個曝氣反應(yīng)池組成, 污水分批進(jìn)入池中, 經(jīng)活性污泥凈化后, 上清液排出池外即完成一個運行周期。每個工作周期順序完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排放4 個工藝過程。
SBR 工藝的特點是具有一定的調(diào)節(jié)均化功能,可緩解進(jìn)水水質(zhì)、水量波動對系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定性。工藝處理簡單, 處理構(gòu)筑物少, 曝氣反應(yīng)池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體, 可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統(tǒng), 且污泥量少, 易于脫水, 控制一定的工藝條件可達(dá)到較好的除磷效果, 但也存在自動控制和連續(xù)在線分析儀器儀表要求高的缺點。
(2)CASS 工藝
CASS 工藝是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR 曝氣系統(tǒng), 不僅具有SBR 工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點, 且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實現(xiàn)于CASS 池通過隔墻將反應(yīng)池分為功能不同的區(qū)域, 在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同, 各池中的生物也不相同。整個過程實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水。同時在傳統(tǒng)的SBR 池前或池中設(shè)置了選擇器及厭氧區(qū), 提高了除磷脫氮效果。
(3)MSBR法
MSBR 工藝的特點是系統(tǒng)從連續(xù)運行的單元(如厭氧池)進(jìn)水, 從而加速了厭氧反應(yīng)速率, 改善了系統(tǒng)承受水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)物沖擊負(fù)荷的能力;同時, 由于MSBR 工藝增加了低水頭、低能耗的回流設(shè)施, 極大地改善了系統(tǒng)中各個單元內(nèi)MLSS 的均勻性?？梢?MSBR 系統(tǒng)是由A2/O 系統(tǒng)與SBR 系統(tǒng)串聯(lián)組成, 并集合了兩者的全部優(yōu)勢, 因而出水水質(zhì)穩(wěn)定、, 并有極大的凈化潛力。
(4)UNITANK 系統(tǒng)
SEGHERS 公司提出的UNITANK 系統(tǒng)相當(dāng)于SBR 法的又一種變形和發(fā)展, 它集合了SBR 和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點, 一體化設(shè)計, 不僅具有SBR 系統(tǒng)的主要特點, 還可以像傳統(tǒng)活性污泥法那樣在恒定水位下連續(xù)運行。
UNITANK 系統(tǒng)的特點是構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊, 一體化?？筛鶕?jù)好氧過程的DO 檢測與缺氧和厭氧過程的ORP 在線檢測, 通過改變供氣量, 切換進(jìn)出水閥門, 改變好氧、缺氧及厭氧的反應(yīng)時間等, 高水平地實現(xiàn)系統(tǒng)的時間和空間控制, 地去除污水中的有機(jī)物及脫氮除磷, 且水力負(fù)荷穩(wěn)定。交替改變進(jìn)水點, 可以相應(yīng)改善系統(tǒng)各段的污泥負(fù)荷, 進(jìn)而改善污泥的沉降性能。
