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现目前国内主流污水处理技术现状

文章出处:四川名膜环保 人气:51发表时间:2022-06-06 16:40:38

一、 前言

2015年4月,国务院正式发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)成为当前和今后全国水污染防治工作的行动指南。“水十条”立足于城镇污水、工业污水、农村污水处理三大方向,提出到2020年,全国水环境质量需得到阶段性改善,污染严重水体得到较大幅度减少。同时,随着国家对污水处理力度的加大,污泥作为污水处理的重要组成部分,也逐渐被国家及各地政府重视。受益于良好的政策环境,污水处理行业将迎来历史性发展机遇,有望带动行业产业链升级。深圳市作为在资源、技术、企业、配套设施等方面具备优势的沿海地区,作出积极的响应以抓住市场机遇。针对国务院颁布的“水十条”,深圳制订了《深圳治水提质总体方案》,全面实施新时期治水提质攻坚战,以更高水平支撑城市更高质量发展,使污水处理产业成为拉动地方经济发展、促进产业结构调整的重要力量。

二、 国内主流污水处理技术现状

1 、城镇生活污水处理技术

我国城市污水处理主要采用生物活性污泥法。目前形成的较典型的二级处理工艺主要有传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、ICEAS工艺、CASS工艺、SBBR工艺、BIOLAK工艺等,其主要原理基本都是基于微生物生命活动消耗废水中的有机物达到去除COD、氨氮、磷等污染物。传统的处理工艺对于脱氮除磷效果及稳定性方面仍然存在较大的改善空间,且在兼顾污泥减量化及资源化方面需要进一步加强。

2、 工业废水处理技术

不同工业废水处理按其作用原理,基本可分为物理法、化学法、物理化学法 和生物法四类。物理法有调节、过滤、沉淀、浮力浮上法等;化学法有混凝法、中和法、氧化还原法(Fenton法、臭氧氧化法、电催化氧化法)、化学沉淀法等;物理化学法包括吸附法、离子交换法、膜分离法、气提法、萃取法等;生物法有好氧生物处理和厌氧生物处理。根据不同行业工业废水的特点,可选择合适的单一或多种技术联合的处理工艺。然而,上述方法普遍存在成本高、二次污染大等问题,因此将人工湿地等生态治理方法用于特殊工业废水处理将成为未来发展的新特点和趋势。
      3、农村废水处理技术

目前,农村生活污水治理主要采用接管城镇生活污水厂、有动力微动力地埋式、生态湿地等方式,处理工艺主要有A/O厌氧好氧法,SBR活性污泥法。但是,分散式处理设施的建设和运行管理、农村自然村落分散、集中处理困难使得农村生活污水治理难度大。合续环境有关人士认为,发展一体化成套设备处理技术、加强完善生态处理方法(稳定塘、湿地等方法)的发展、集约化专业化服务是未来农村废水处理发展的主要方向。

三、典型工艺——A2/O工艺技术的思考及展望

A2/O工艺由于具有工艺流程简单、同步脱氮除磷、水力停留时间较短等特点而广泛的应用与污水处理行业。但是目前该工艺存在以下几个问题:(1)进入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧浓度,以防止沉淀池中反硝化和污泥厌氧释磷,但这会导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧;(2)回流污泥中存在的硝酸盐会与聚磷菌一同竞争底物COD,对厌氧释磷有影响;(3)在厌氧池中消耗一定的底物浓度,对缺氧池阶段中反硝化脱氮利用底物的碳源不利;(4)由于脱氮与除磷菌是相互矛盾的,所以系统污泥龄需要兼顾硝化菌和聚磷菌的生长;(5)污泥产量高

针对上述存在的问题,该工艺可以从菌种资源强化、工艺及设备改进、新型工艺联合、减少污泥产量与资源化利用的几个方面进行改进,具体如下:

(1)菌种资源强化及新型材料的应用:从强化菌种脱氮除磷能力角度看,可驯化硝化菌、反硝化菌及聚磷菌,提高其脱氮除磷能力;其次,可通过基因工程构建具有同步脱氮除磷的工程菌;可引入新型的环境功能材料(黏土、碳材料)作为固定化载体,强化菌种的脱氮除磷效果。

(2)工艺及设备改进:发展倒置一体化A2/O污水处理工艺,在满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求并且避免回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响,同时能使设备结构紧凑、占地小、投资及运行费用小、工艺简单、处理效果好。在防止设备腐蚀方面,可研发抗腐蚀、使用寿命长、成本低廉的材料。

(3)新型工艺联合:针对目标污染物,结合不同技术的优势,发展新型技术耦合工艺如,将A2/O工艺与微生物燃料技术(MFC-A2/O)相结合,其中MFC可以利用水体中的污染物,实现化学能向电能的转化,同时强化A2/O工艺脱氮除磷效果。 

(4)减少污泥产量与污泥资源化利用:通过强化细菌的隐性生长,利用自身溶胞技术减少污泥的产量。同时,将产生的污泥进行稳定化处理处置,为后续资源化利用提供良好的技术支撑。

四、结论

受益于良好的政策环境及对污水处理效果的提高,污水处理行业迎来历史性发展机遇。对于污水处理工艺提出了更高的要求。

(1)具有脱氮除磷功能、兼顾污泥产量小的污水处理工艺仍是今后发展的重点。对于脱氮除磷工艺, 今后的发展要求不仅仅局限于较高的氮磷去除率, 而且也要求处理效果稳定、可靠、工艺控制调节以达到新的排放标准。

(2)不同工艺之间的耦合、生态工艺是未来污水处理行业的发展热点。针对目标废水,有效结合不同工艺的优势,实现污水处理一体化,以最低的成本达到最佳处理效果。例如,可MFC-A2/O工艺可实现污染物的去除与电能的回收。

(3)了解同行发展趋势及技术水平是提高自身软硬件建设的重要基础。对同行业务、工艺技术进行调研、分析提出自身存在的不足,寻求可以形成优势互补的合作企业。

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