城市污水厂尾水深度处理工艺的研究

宋岸

摘要：为探索适合城市污水厂尾水深度净化经济、有效的处理技术系统，使出水水质达到回补当地地表水源要求，为地区水环.境健康与水质安全保障提供理论依据和示范。以城市污水处理厂尾水为研究对象，通过小试试验建立适合城市污水厂尾水深度净化的组合系统，尤其体现在无机离子和重金属离子、有机污染物去除方面。纳滤工艺对于水质要求较高的回用途径，其优势较传统的深度处理工艺比较明显，其出水可作为城市污水回用于农业用水、景观环境用水、Y-，3k用水和城市杂用水。

关键词：污水厂；尾水处理；污水净化

水资源短缺已引起人们的广泛关注。污水回用可减轻江河、湖泊污染，保护水资源不受破坏，减少用水费及污水净化费用，促进经济和环境尽可能的协调发展，具有良好的经济效益、环境效益。以及系统各处理单元对污水污染物去除具有相应针对性特征和优势，设计出经济、可行、环境友好组合处理装置是实现高质量尾水回用的技术前提。

1.试验设计与方法

试验材料和装置：供试植物材料——多年生黑麦草为供试品种，具有生长快，养分吸收能力强耐寒等优点，植物先预培养，等待完全覆盖水面开始试验，试验时间天数为129d，每期间每隔一定天数采进、出水水样进行分析。供试污水：供试水样分别采至某氧化沟出水，

水质主要理化性质见表1。试验装置：图1是间歇式曝气活性炭生物滤池（IABF-intermittent aerated biofiher）示意图。滤柱高1.5 m，直径10cm，滤料采用1-3mm的颗粒活性炭，滤料高度约80cm，底部有lOcm承托层，下部设置曝气管和反冲洗管。采用上部进水方式，该装置出水计为“滤池出水”。试验装置图2是采用立体s型沟道植物系统，分上下两层，上层沟道总长约4m，宽0.7m，高0.4m，下层同样总长约4m，宽0.7m，高0.4m，该装置出水记为“植物出水”。项目测定：COD、NH 4+-N、NO 3-N、TN、TP、溶解性有机物等指标，测定重复2次，测定方法参照《水和废水监测分析方法》（第四版）。

试验装置运行：首先在间歇曝气生物滤柱承托层装入直径为1-2cm鹅卵石，高度为10cm，然后在承托层的筛板上面装入粒径在1-3mm的颗粒活性炭，高度约80cm，装置启动前接种氧化沟的活性污泥闷曝一周（污泥质量浓度为2g·L^-1），然后接种生活污水连续培养一周，观察有生物膜生长后开始试验。工艺条件：试验运行分两个阶段：第一阶段共运行18d，其中间歇曝气活性炭生物滤池水力停留时间10h，曝气量为4L·h^-1，曝气15min停45min，植物系统停留时间为5d。第二阶段运行111d，调整曝气活性炭生物滤池水力停留时间为6h，曝气量由原来的4L·h^-1调整到2L·h^-1，间歇曝气周期设定为曝气10min停50 min.植物系统停留时间仍然保持为5d。

2.生物处理技术

生物处理技术是利用微生物自身可对有机物、含氮化合物、含磷化合物等物质进行分解、吸收来产生能量、营养物质的特性，培养出某些特定的微生物，利用该特性处理污水中的污染物质，达到净化水质的目的。

2.1生物反应器

隔离曝气生物反应器是物化和生化處理技术的集成。程丽华等采用隔离曝气生物反应器（IBAR）对炼油厂的外排污水进行处理研究，结果表明当HRT为1.9h，气水体积比为5.0，pH值为6.5-8.5，反冲洗周期为6 d时，经IBAR处理后COD、石油类、氨氮、固体悬浮物去除率可分别达到42.8%、47.5%、69.4%、96.1%，出水水质平均质量浓度为52.0、1.1、2.1、1.6 mg/L，基本达到中石化污水回用于循环冷却补充水质标准。因此，该方法应用于炼油污水的深度处理是可行的。倪明等应用两级过滤膜生物反应器专利技术处理城市污水厂二级排水。进水水质COD100 mg/L，BOD5≤30mg/L，NH+4-N≤40mg/L，TP 1.0 mg/L，SS≤30 mg/L；出水水质COD≤30 mg/L，BOD 5≤10mglL，NH+4-N≤10mg/L，TP≤0.5mg/L，无SS。运行实践表明，该系统具有良好的稳定性和可靠性，出水优于工业用水、循环冷却水的水质要求。

2.2生物滤池

陈志伟等采用曝气生物滤池（BAF）工艺对某印刷电路板（PCB）厂废水处理厂出水进行深度处理现场中试研究。结果表明，在进水COD、NH+4-N、Cu平均质量浓度分别为198.900、20.100、1.090mg/L的条件下，当进水流量为0.5 m³/h，气/水体积比为5：1时，出水COD、NH+4-N、cu平均质量浓度分别为23.200、1.560、0.098mg/L，远低于太湖地区废水排放标准。徐绮坤等研究采用曝气生物滤池工艺处理印染废水的二级生化出水。废水COD浓度从进水90-140 mg/L降到8mg/L以下，色度从32倍降到16倍以下，排放水质稳定，达到广东省《水污染排放限值DB44/26-2001》第1时段1级标准。通过近半年的试验表明，曝气生物滤池工艺具有占地面积少、运行稳定、成本低、出水水质好等优点，在印染废水后段深度处理中有重要的作用。

2.3组合工艺处理对尾水中GOD去除效果

进水COD的范围为20-52 mg·L^-1之间（图3），大部分进水COD可以维持在地表四类到五类水之间。经过生物滤池处理后明显降低了COD含量，基本在10mg·L^-1以下。植物系统的存在使得COD质量浓度有时有增大的趋势，主要原因在于植物系统根系的分泌物会在一定程度上增加COD的质量浓度，但植物系统出水中COD含量也都维持在15mg·L^-1以下，大部分可以达到地表二类水质要求。

3.结语

目前，我国进行污水再生回用风险评价及回用安全保障率已有一些研究，但与欧美和一些地中海国家相比还相对落后，应进一步具体、细化回用水对于不同途径的水质指标标准。尤其是对于地下水回灌，这种途径涉及到长远的用水规划，无论从技术实施还是相关水质指标上，都应做进一步的理论研究与工程落实。