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摘要:上世纪末开始,国家逐渐开放生产,经济体制改革不断深入,大量新工厂如雨后春笋般涌现,这就导致一些规模不大但经济发展状况较好的城镇,水污染情况令人担忧,氮磷超标引起水体富营养化,大部分湖泊与河流失去了自净能力,严重影响了人民的生活和健康。再加上我国城镇发展不成熟,对污染认识不深,不重视污水处理,最终使得水体环境不断恶化,在这样的现状下,加大污染治理力度进行污水处理就成了刻不容缓的大课题。
关键词:中小城镇;污水处理;工艺选择
1小城镇传统污水处理厂工艺
1.1A/O及A2/O工艺
A/O及A2/O工艺是属于传统活性污泥法中较为常见的工艺,在十九世纪30年代,最早的脱氮工艺是Wuhrmann。70年代,德国一公司对该工艺进行改良。之后Phoredox工艺被研究中,即所谓的传统Anaerobic-Anoxic-Oxic工艺。该工艺广泛应用于二十世纪七八十年代,A/O工艺、Anaerobic-Anoxic-Oxic工艺因其较好的除磷脱氮效果,逐步被人们关注。90年代,发现了该工艺的不足,阻碍了生物脱氮除磷的效率,因此,大量的专家学者不断的研究,改进工艺,研发了倒置A2/O、A+A2/O、UCT等工艺。A/O工艺的主要优点为流程简单,建设费用较低;反硝化反应充分。缺点是提高脱氮能力,增大内循环比,因而运行费用随之升高。A2/O的主要优点是通过厌氧、缺氧好氧的交替运行,能够在去除有机物的同时,同步脱氮除磷。缺点是必须设置污泥回流泵房,投资高,流程较为复杂;需要设置单独的二次沉淀池,总占地面积较大。
1.2氧化沟工艺
氧化沟法(oxidationditch)是本世纪50年代由荷兰工程师发明的一种新型活性污泥法,它具有结构简单,处理效果好等优势,因此世界各国对本工艺都产生了较大的兴趣以及关注。氧化沟在欧美各国得到了非常高的重视,发展速度很快。据统计,到二十世纪就是年代末,欧洲已经有2000多座的污水处理厂采用了氧化沟的工艺技术,法国一公司研发的D型氧化沟在丹麦的氧化沟应用上就占了80%以上,荷兰的卡鲁塞尔氧化沟在世界各国也占有很大的比例。氧化沟工艺是一般不设初沉池,工艺流程比较简单,操作较灵活,运行管理方便、运行费用低、污泥负荷低,BOD去除率高,有较好的脱氮除磷效果。缺点是停留时间长,占地面积大。
1.3序批式(SBR)工艺
序批式(sequencingbatchreactor)法也是活性污泥法的一种,它是采取间歇曝气的方式。它与传统污水处理工艺有很大的差别。SBR反应池是SBR的主要部位,他的优势的没有无污泥回流系统,因而使得占地面积大大减小。他有4个部分的内容,其中包括均化池、初生物反应池和沉淀池。目前,我国已经有600多座污水处理厂采用了序批式活性污泥处理工艺。序批式活性污泥处理工艺比较适合于中小型污水处理厂由于他是一种比较经济、管理方便的污水处理工艺,其应用前景非常广泛。目前,序批式活性污泥工艺及其改良工艺包括(CASS、MSBR、ICEAS、ASBR等)被广泛应用于中小城镇城市污水处理广中。SBR的优点是集调节池、曝气池、沉淀池为一体,不需设污泥回流系统,占地较小,抗冲击负荷能力强。缺点是全程自动化控制,投资高,管理相对复杂,设备闲置率高。
2中小城镇污水处理的新工艺
世界各国的中小型污水处理厂处理方法花样繁多,新工艺不断涌现。目前,研发出一些相对适合小城镇的污水处理工艺。
2.1污泥自循环分散污水处理技术
污泥自循环分散污水处理技术适用于水质、水量波动大的村镇及分散生活污水。污泥自循环分散污水处理装置包括一体化反应器,其内部划分为缺氧区、污泥上升区、污泥下降区和沉淀区,缺氧区与污泥上升区之间设置有第一分隔板,污泥上升区和污泥下降区之间设置有第二分隔板,污泥下降区与沉淀区之间设置有第三分隔板。基于一体化污水处理装置,保证处理后出水水质能够达标排放或满足生活污水回用。技术特点是:一体化的污水处理涉及,水质水量波动适应性强,无污泥回流,经济高效,管理简便,可实现无人值守,可实现模块化生产。
2.2无纺布过滤-BAF技术
无纺布过滤-BAF技术村镇处理污水工艺流程为:进水-无纺布过滤池-BAF碳氮磷同步去除池-回用或排放。该工艺的技术特点是:设计为一体化污水处理,无污泥回流,对水质水量波动性适应性强,沉砂池、初沉池、二沉池均节省了,占地面积小,运行费用低,可实现模块化生产。
2.3喷射环流技术
射流曝气是利用射流曝气器将气流或气液混合液导入曝气池,以增加液体中氧含量的系统。喷射环流反应器能在1.5~2h内去除70%的COD负荷和部分氮磷污染。技术特点是:工艺系统的使用广泛,对水量、水质变化适应性强,投资低,维护方便,占地面积小,但出水氮磷较高,运行费用高。
2.4强化污泥过滤一体化污水处理技术
强化污泥过滤一体化污水处理技术基于A/O工艺设计,利用泥渣悬浮型澄清池的工作情况是加药后的原水由下而上通过悬浮状态的泥渣层时,使水中脱稳杂质与高浓度的泥渣颗粒碰撞凝聚并被泥渣层拦截下来,以提高出水水质的技术。技术特点是:池壁共用,分开设置材料减少,结构将紧凑,占地面积小,衔接较好,滞后时间减少,投资运行费用低,对设计和生产的要求高且对人员要求较高。
2.5人工湿地技术
人工湿地技术主要通过土壤、微生物、植物所组成的系统对废水完成一系列净化过程,既达到废水处理的目的,有可利用废水中的营养物质和水用于农业。技术优点:(1)投资建设费用低,运行成本低,处理过程基本无能耗,且运行管理简单;(2)污水处理效果稳定可靠,尤其对氮磷处理效果极好。缺点是:传统人工湿地受气候条件限制较大,冬季处理效果较差;占地面积相对较大,单位负荷比较小。此外还有复合增强型双层潜流人工湿地等也被广泛研究,应用在小城镇污水处理厂中。
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