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摘要:我们国家水资源非常匮乏,一些地区存在较为严重的缺水现象,但是水是生命的源泉,无论是农业、工业还是经济发展都离不开水。同时我们国家还存在严重的水污染现象,面对这一问题我们必须制定科学合理的污水处理措施,只有这样才可以确保经济的可持续发展。在降低污染物排放和提高经济持续发展方面,城市污水处理厂发挥了重大作用。本文主要研究城市污水处理方法。
关键词:低碳源;城市污水;生物处理方法
最近几年来,随着我国社会经济的发展,人们的生活水平有了大幅度提高,无论是城市居民用水、农田用水还是工业用水都呈现出一种增加的趋势,这也导致了污水多样性。对污水水质的研究可以发现,这些污水中TN、TP的含量在增加,而CODCr含量日益降低。在一些污染严重的城市中,有机物的含量通常低于200mg/L,同时碳磷、碳氮的质量比也很小。
1概况
某污水处理厂工程建设规模10万吨/天,管网收集到的污水以生活污水为主,进水COD介于100~200mg/L,雨季时,小于100mg/L;低碳源型城市污水的进水TN平均含量为35、TP平均含量3.0mg/L,解决脱氮除磷是关键问题。该工艺,是当前污水处理技术中非常具有潜力的技术,能够彻底去除污染物,产出优良水质,直接回收利用等优点。
2生物处理方法
2.1短程硝化/反硝化。
传统硝化的时候一般分为硝酸盐氨以及硝酸盐继续硝化氮两个过程,长期以来,无论是硝酸盐氨还是继续硝化氮都需要消除NH4+经验的典型硝化和硝化过程。据有关调查显示,传统方式对污水进行处理的时候生物脱氮会出现一些新的特性,比如形成硝化亚酸盐,而一些微生物在有氧的硝化情况下也能实现相似的结果。对于硝化细菌来说,亚硝酸氨和硝酸盐氮都可以进入到人体内部。亚硝酸盐的饱和常数是0.2-0.4g/L,硝酸盐是1.2-1.5毫克/L。方法是利用两种细菌动力学的差异,实现硝酸细菌的消除,硝酸氮的积累。
2.2同时硝化反硝化。
近几年来通过不断的研究,发现了厌氧菌和异养菌,以及优质氧脱氮和异养的进展,确立了SND生物脱氮的理论基础。一般情况下想要实现这些反应,我们应该确保这些容器中存在两种完全不同的环境,一种是有氧环境另外一种是无氧环境,我们常说的硝化其实指的是在同一反应器中进行氮化和反硝化。需要格外注意的是,硝化并不是在任何容器中都可以完成,比如在充气生物滤器、生物膜反应器等,通过研究发现,硝化过程能够在氧化沟和曝气池中实现。DEPHAONX是典型的反硝化释磷工艺。回流污泥经过一系列的过程完成反硝化反应和光磷酸盐,分开水库释放的磷和PHA氧气瓶、液体能够直接进入到氧固定膜反应池,最终通过沉淀转换成厌氧反应池。
2.3DEPHANOX工艺。
DEPHAONX是典型的反硝化处理过程。回流污泥在厌氧池中先与磷和树的沉积物分离,然后被中间沉积物中的泥水分离。分离后,液体直接进入氧固定膜反应池。在除去氮和磷后,混合物重新进入气池(氧化细胞的α的残余),允许它在下一个周期中最大限度地增加磷和树的储备。这个过程的优势有很多,比如它能轻易去除氮和磷,同时还防止有机食品之间出现竞争,最大程度的保留了两种菌种的相似性。这个过程也会抑制污泥的发展。该系统适用于低COD/N。当水COD/N高时,由于缺少足够的NO3,磷的去除是不够的。在这种情况下,通过DPB使用氧气作为电子受体,氧池可以被移除。
2.4工艺优化方面
解决碳源竞争问题的方式有很多,除了上文介绍的硝化和反硝化外,我们还可以采取降低碳源无效利用率的方式解决这个问题。减少曝气量、降低DO浓度,可以防止有机碳源物质无效氧化,为脱氮除磷提供了必不可少的碳源量。在全程低浓度DO环境下系统内聚磷菌富集,很可能在运行周期内出现释磷、吸磷过量的现象,与此同时我们还可以发现污泥负荷对CODCr和磷的去除效率影响较大。当DO浓度比较低的情况下,因为系统内部已经形成了相对稳定的SND,这也使在进水值为2.0~3.0的情况下仍然可以达到80%的去除率,同时它的平均去除率也很高,几乎达到了72.4%。在90d的运行中仍然能够保持良好的污泥沉降性能,显微镜下观察并未发现丝状菌。表明只要控制好DO的含量,就能提高碳源利用率。在低能耗的情况下对于提高污水除磷能力有着至关重要的作用,这种技术并不是十分完美的,通过研究发现在使用低浓度DO控制的时候,很容易导致菌丝膨胀,这也将成为日后DO控制技术研究的重点。
3进展
(1)有机物是尽可能的能量。污水中的有机物质不仅足以使氮的脱氮和脱氮,而且额外的有机物应首先被视为一种能源。(2)促进氮和磷的可持续转化是必不可少的。把生物磷以及生物脱氮化技术结合起来能够有效降低耗氧量,同时它还可以把过量的COD转变成有机能量。(3)可以从污水中直接收集磷,除此之外,磷矿资源匮乏是目前世界各国面临的问题,为了改变这一现状必须积极从污水中收集磷。(4)实现生态循环技术。除水外,污染物的主体也被循环利用,污水中的污染物也可能是可回收利用和有用的。如果在污水或污水源中保留营养成分,那么不仅可以在污水中使用,同时还可以利用污水中的脂肪。
4结束语:
随着研究的不断深入,无论是在新机理还是在新工艺方面都取得了较大的突破,但是如何确保这些工艺长期稳定的运行,以及操作中如何合理利用工艺提高除磷氮处理的效率还有待研究。
参考文献
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