污水处理厂尾水处理工艺研究

曾惠森

（东莞市松山湖工程管理有限公司，广东 东莞 523808）

1 污水处理厂尾水处理技术的现状

目前，在尾水处理中广泛应用的技术，除了污水三级处理，还有深度处理与回用技术。我们所说的三级处理，是在二级处理的基础上使水流再经过处理设施，让水质变得更加良好。深度处理的范围要广于三级处理，比如在各级处理中采取新工艺都属于深度处理范畴。

深度处理技术的应用于实际，始于20世纪20年代。但是现在多数国家都已开始使用这一技术。以色列将深度处理作为本国重要政策是20世纪60年代的事。该地属半干旱地带，人均年水资源占有量仅为476 m3，以色列解决缺水问题的方法除了节水以外，重要的是就是采用深度处理技术。而今，在以色列，全部的生活污水和大部分的城市污水都已进行了深度处理和利用。而再生水的用途也十分广泛，近二分之一在农业灌溉中发挥作用，三分之一将其回灌回地下水，余者在工业、市政等处使用。以色列还建有127座再生水水库，地表再生水水库拥有125座，这两者与另外的水库统一调度使用。在美国，深度处理技术与以色列的应用时间大致相同，但是深度处理实施的广泛使用和大规模建设是在1965年左右。而全面建设回用设施则始于1988年左右。20世纪80年代美国污水回用量已达260万m3/d，其中62%用于农业灌溉，31.5%用于工业，5%用于地下水回灌，其余用于城市市政杂用等。日本的深度处理技术也较为先进，其广泛使用也较早。日本的深度处理方法，采用了快速过滤法和絮凝剂沉淀法，这两种处理方法的利用率是比较高的。而在欧洲各国进行深度处理技术的推广与应用也均始于上世纪中期。

在我国，对深度处理技术的重视和广泛应用时间较晚。但是由于我国水资源紧缺问题越来越严重，近10年污水处理技术发展迅速。如今我国城市污水处理率接近30%，二级处理率达到10%。根据规划目标，2010年全国城市污水排水量将达到600×108m3，全国城市的污水平均处理率不低于 50%，重点城市污水回用处理率不低于70%，这就给污水深度处理回用创造了基本条件。

2 污水处理厂尾水处理工艺方案详解

2.1 不同工艺方案的比较

深度处理主要包括混凝沉淀法、膜生物反应器（MBR）技术、曝气生物滤池技术、生物接触氧化法等四种。

2.1.1 混凝沉淀法

这是较常见的一种办法。其工艺操作对象是微小悬浮物，包括有机和无机杂质。从外观上，可以是水的色度、浊度改变。一些溶解性杂质也可通过该工艺有效去除。但改方法对混凝剂的消耗较大，并且对氮的去除效果不够理想。

2.1.2 膜生物反应器（MBR）技术

这一技术在新世纪里广泛得到政府、科研部门以及商业公司的关注，使其渐渐成为深度处理工艺的核心技术。这一工艺优势明显，但是也存在膜污染、投资高、能耗高等问题。此外，设计规范和专业设备的缺少也比较严重问题。

2.1.3 曝气生物滤池技术

该项工艺的原理是填充大量填料到滤池内，这些填料直径小，表面粗糙。然后利用培养和驯化而生成的高浓生物膜降解污水中的有机物，同时还可以截留悬浮物。但时间久后，滤池的阻力损失增大，处理能力降低，就必须进行硝化和反硝化来脱氮，才能保证氨氮达标。此项技术成本较低，占地较少，传输率较高，动力消耗较低，但是施工难度较大。

2.1.4 生物接触氧化法

这一技术通过填料上所附着的微生物来除去水中杂质和污染物。其主要的去污效果体现在氮磷元素上。该工艺效率较高，成本较低，运行简便，使用广泛，并且易于维护，还可做为三级处理装置。但是这一工艺水力较弱，更新较慢，也在一定程度影响其推广和使用。

2.2 工艺方案的确定

图1 各种处理方法及相关的去除对象及指标

不同的工艺各具特色，针对的对象也不一样。我们通常采用混凝沉淀和过滤微滤等常规方法和物理方法来去除悬浮物质。去除悬浮物质去除污水中的无机盐类物质主要采用的是化学或电化学的方法；而去除污水中的溶解性有机物质及氮、磷等元素时，生物处理方法是主要采用的形式。在实际的应用中，需要根据相关排放标准，选择适宜的技术和方法。图1列出了各种处理方法及相关的去除对象及指标。

2.3 尾水深度处理段工艺流程

根据尾水水质特点，并结合生物接触氧化法的特征，尾水处理工艺流程见图 2。这样的设计对生物接触氧化法这种生物膜法处理污水工艺进行了改进。一方面，预曝气后，生活污水中的溶解氧不能完全满足微生物对分解有机物质的需求，会导致对有机物质的氧化分解的不充分，影响出水水质；另一方面，由于第二段生物接触氧化装置中不进行曝气，污水流速很慢，有机物含量较高的生活污水在通过填料时容易产生堵塞，影响整个反应装置的运行。

图2 尾水处理工艺流程

这样的设计与传统做法有一定区别，在第一段中可以溶解氧，这在第二段中的氧含量就可以通过第一段进行控制而利于反硝化作用，适合于高浓度污水的处理。改进后的二段生物接触氧化装置将生物接触氧化池和沉淀池合为一体，因填料会将污泥截留，在装置中就可以将沉淀池的设计去掉，这样的装置可以节省整个工程设计的成本投入。

2.4 尾水处理段工艺特点

根据以上设计，尾水处理段的工艺特点主要如下：①效率高，并且不需反冲洗阀门和备用过滤器；②运行成本地，不需高扬程大流量的反冲洗泵，而且可采用间歇洗沙方式，进一步降低运行费；③维护费用低，流砂过滤器在运行过程当中除沸石滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省；④水头损失小。

3 污水处理厂尾水处理工艺运用展望

随着污水处理研究的不断深入，深度处理技术的研究领域和范围也不断扩大。不仅仅是生活污水的深度处理，对市政以及工商业污水的处理也都将逐步纳入研究范围。其工艺研究也逐步开始结合物理、生物、膜处理和联合处理等多种方法。目前的研究重点仍然集中在二级出水的深度处理中，原因在于其水量大，水质较好，可利用价值极高。针对不同水源及用水途径，各种处理工艺和处理技术可以根据不同的目的而实现多种组合，对现有的成熟技术实现扩大化应用，提高工艺技术的利用效率。

尽管污水处理的工艺在不断提高，技术在不断发展，在短时期内，我们可以通过相应的技术对城市污水进行处理，是水污染问题得以暂时缓解。但是，从长远来看，水是不可再生资源，水资源的问题，至少在短期内并非可以仅仅依靠技术就能解决的。所以我们仍要从自身出发，节约用水，从制度上约束工商业对水环境的污染，才能进一步的缓解水资源问题。

[1]周军，王佳伟，应启锋，等.城市污水再生利用现状分析[J].中国给水排水，2013（01）.