城市低浓度污水处理工艺研究

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1、城市低浓度污水处理工艺研究-水处理工艺摘要：传统的污水处理工艺面临着同时高效脱氮除磷问题，而城市污水的碳源浓度较低却使问题更加突出。文章综述了低浓度污水处理技术研究的最新进展，重点介绍了生物膜法、A2/O工艺、序批式活性污泥法（SBR）、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）与SBR组合工艺、厌氧折流板反应器（ABR工艺）、人工湿地处理工艺等，并对我国城市污水脱氮除磷的研究方向提出展望。　　关键词：低浓度；污水处理；好氧工艺；厌氧工艺　　中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）10

2、-0048-03　　低浓度污水一般是指COD浓度低于1000mg・L-1或BOD浓度低于500mg・L-1的有机污水，主要由城市生活污水和各种稀释的工业废水等组成。低浓度污水由于碳源不足，无法为微生物提供足够的养分，对生物处理中的脱氮除磷过程有着制约作用。生物除磷脱氮的原理是微生物在厌氧、缺氧、好氧的交替环境中，依靠硝化菌和反硝化菌的硝化―反硝化作用实现生物脱氮，依靠聚磷菌的厌氧释磷―好氧摄磷作用实现生物除磷。脱氮除磷过程中的反硝化菌与聚磷菌间的矛盾主要由碳源竞争引起，因为厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧异养菌代谢

3、都需要消耗碳源。其中反硝化和释磷对于挥发性脂肪酸的竞争尤为突出，为了充分释磷，往往先满足厌氧释磷对碳源的要求，从而导致反硝化碳源的不足，影响处理系统脱氮的效果。因此，处理好低碳源条件下脱氮除磷的矛盾，进而达到同时高效脱氮除磷的目的，成为了今后城市污水处理亟待解决的问题。　　1用于低浓度污水处理的主要工艺　　一般来说，城市低浓度污水的处理多采用生物膜法、活性污泥法、厌氧处理工艺等，在环境允许的地方还可以考虑人工湿地处理方法。目前，活性污泥法等好氧工艺技术已经研究发展得比较成熟，并应用到了许多实际工程中，取得了比

4、较好的成果。然而随着我国城镇化进程的加快，城市污水排放量正逐年增长，而好氧工艺由于使用了充氧设备，其能耗大，维护管理及运行的费用较高，已经对财政造成了很大的困扰。相对于好氧工艺，厌氧生物处理法能耗少，运行费用低，且营养盐需要少，这对C/N小的生活污水来说尤为重要。因此在继续挖掘好氧工艺潜力的同时，越来越多的研究者开始进行低浓度污水的厌氧处理研究，并已取得了不错的成绩。　　1.1序批式活性污泥工艺（SBR）　　SBR法在我国城市污水处理中研究比较深入，技术已经趋于成熟。SBR工艺流程简单，污水在一个反应池内就可

5、以完成生化反应、沉淀、排水、排泥，在运行费用低的前提下可以取得比较高的脱氮除磷效果，耐冲击负荷也比较强。然而传统的SBR法存在水力时间停留过长的问题，若管理不精准，还会造成除磷效果不够好，污泥膨胀等。将生化和物化两方法协同起来，强化污水处理能力，成了研究人员关注的方向。往SBR反应器内分别投加各种无机混凝剂以组成SBR/混凝协同工艺来对城市污水处理进行研究。经过试验发现，将新型复合混凝剂PISC以40mg・L-1的量在曝气2h后投入SBR反应器内时对CODcr、SS和TP的去除效果最佳，分别达到了76.8%、

6、87.8%和93.1%。此外PISC的投入可以使水力停留时间缩短1/3，有抑制污泥膨胀的效果，并能降低出水的SS。将粉末活性炭（PAC）以400mg・L-1的量投入SBR反应器来进行低浓度污水处理的试验研究。微生物能在活性炭的表面能形成一层生物膜，提高除磷效率，促使污泥沉降；不同种类的微生物形成的膜能形成好氧、缺氧和厌氧的区域，提高了反硝化效率。结果表明，投加了PAC的SBR反应器对污水中COD、TN和TP的去除率分别为94.9%、67.7%和96.6%。　　1.2生物膜法　　生物膜法可用来处理低浓度污水，对

7、水质水量变动有较强的适应性，其污泥沉降性能好，宜于固液分离。但生物膜法不若活性污泥法的人工强化，而是趋于自然净化原理，其生物量不够大，导致处理效果不够好，更由于成本问题，生物膜法一般应用在小型污水厂或废水厂。为顺应当今时代的要求，低成本的生物膜法技术吸引了研究者的眼光。他们利用透水混凝土生物膜来处理城市污水，这种生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV-C按一定比例组成的固体膜片，上面有预留的透水孔，其构造成本很低。经过试验研究，在进水流量为1.1～1.25L・min-1，回流量为4.5～6L/min，停留时间

8、为1.5h，BOD5负荷为850g/（d・m3）的条件下，对CODcr、NH3-N、BOD5的去除率分别达到了76.0%、54.1%和94.9%，但这种生物膜对TP的去除效果不明显，需要再进行深入研究。　　1.3A2/O工艺处理低浓度污水　　A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来，取长补短，更有效的去除水中的有机物。A2/O工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负