唐麗娟
污水處理廠尾水是指雖經(jīng)處理但尚未達(dá)到水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)等排水。而目前我們?nèi)祟?lèi)所能利用的淡水資源只有江、河、湖泊或者淺層的地下水,總量很小且分布不均勻。中國(guó)正處于高速發(fā)展的階段,許多環(huán)境問(wèn)題也隨之產(chǎn)生,河流的污染也日趨嚴(yán)重。我國(guó)河流和湖泊的污染已經(jīng)非常嚴(yán)重,并且造成了社會(huì)多方面的危害:比如增加工業(yè)成本,降低產(chǎn)品質(zhì)量;對(duì)土壤造成破壞,使土壤結(jié)板,甚至沙化,鹽堿化,造成農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收等;另外這些被污染的水還會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重?fù)p害。因此我們要開(kāi)源節(jié)流,充分利用每一份水資源。
結(jié)合各方面的資料和實(shí)際工作情況可知,我國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理廠排出的尾水有機(jī)物含量很低,但卻含有許多氮磷類(lèi)物質(zhì)。一般我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的尾水中COD 濃度基本保持在50mg/L 以下,總氮的濃度為20 ~30mg/L,磷含量約為2.0 ~4.0mg/L。有機(jī)物是除去污水中氮磷元素的重要物質(zhì),采用傳統(tǒng)的活性污泥法處理碳含量低的污水廠尾水效果一般。
我國(guó)現(xiàn)有污水處理廠80%以上采用的是活性污泥法,其余采用一級(jí)處理、強(qiáng)化一級(jí)處理、穩(wěn)定塘法及土地處理法等。城市污水即使采用二級(jí)處理工藝,出水一般也難以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的氨氮與磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)一步采用脫氮除磷工藝流程。目前我國(guó)城市污水處理廠出水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的僅為50%,另一半污水則未經(jīng)有效的處理就傾泄入水體和土壤,破壞了水體和土壤的自然生態(tài),水體有限的自然凈化能力已經(jīng)不堪重負(fù)。
雖然我國(guó)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠的排水能夠滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002),但仍然與地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定差距,污水廠尾水中的污染物質(zhì)仍然高于地表水Ⅴ類(lèi)水污染物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),部分指標(biāo)甚至是地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的幾倍,如果不經(jīng)深度處理將其直接排放,污水處理廠的二級(jí)出水仍然會(huì)對(duì)地表水體造成相當(dāng)程度的污染。
在對(duì)城市污水進(jìn)行處理的過(guò)程中,要根據(jù)城市污水的水質(zhì)特點(diǎn)和相關(guān)污水回收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,這樣才能選擇出最適合污水處理的工藝。由于傳統(tǒng)的污水處理方法不能有效的去除污水中的雜質(zhì),所以以下就“鳥(niǎo)糞石沉淀”與“微絮凝過(guò)濾”結(jié)合的新工藝對(duì)城市污水深度處理進(jìn)行研究。
利用鳥(niǎo)糞石沉淀工藝對(duì)城市污水進(jìn)行治理,可以使水資源得到再生利用。在對(duì)城市污水進(jìn)行深度處理時(shí),為了達(dá)到脫氮的效果,并去除污水中的NH3-N,決定分兩部分進(jìn)行污水處理,第一部分內(nèi)容就是利用鳥(niǎo)糞石沉淀工藝進(jìn)行污水脫氮。通過(guò)試驗(yàn)分析可以得出:在運(yùn)用鳥(niǎo)糞石沉淀工藝進(jìn)行污水處理時(shí),需要生成MAP 晶體,這樣就能有效的將氮從污水中分離出來(lái)。在生成MAP 晶體的過(guò)程中,可能會(huì)受到PH 值、Mg2+濃度配比、攪拌強(qiáng)度、NH4+濃度的配比、時(shí)間和溫度的影響。為了使污水處理工藝發(fā)揮最大的效果,就需要選擇最佳的工藝條件。PH 值的選取應(yīng)該控制在8~8.5 的范圍內(nèi),并加入適當(dāng)?shù)腗g 和Na OH 進(jìn)行調(diào)節(jié),Mg2+:NH4+:PO43 之間的比例應(yīng)該為1.3:1:1,快速攪拌2min 后進(jìn)行慢攪5min,然后靜止30min。在最佳處理?xiàng)l件的作用下,鳥(niǎo)糞石沉淀工藝可以去除污水中95%的氨氮,從而使處理后的水質(zhì)符合相關(guān)污水再生標(biāo)準(zhǔn)。
城市污水處理的第二部分就是微絮凝過(guò)濾工藝,鳥(niǎo)糞石沉淀工藝雖然能夠去除污水中的磷,但只能消除一小部分,為了達(dá)到污水脫磷的效果,就需要在深度處理過(guò)程中使用微絮凝過(guò)濾工藝進(jìn)行后續(xù)處理,這樣才能徹底去除水中的雜質(zhì),從而達(dá)到污水再生的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在微絮凝過(guò)濾工藝使用過(guò)程中,其主要的影響因素包括:PH 值、水力條件、污染物濃度和絮凝劑量等。在選擇絮凝劑時(shí),要選擇絮凝效果好、價(jià)格合理、使用方便并且對(duì)人體無(wú)傷害的絮凝劑。通過(guò)試驗(yàn)可以得出,聚合硫酸鐵和鐵鋁都可以作為絮凝劑使用。絮凝劑的投加量關(guān)系到絮凝程度,在決定混凝劑用量時(shí),需要根據(jù)膠體的濃度、電荷數(shù)量、PH 值和電性正負(fù)來(lái)確定,一般絮凝劑的投加量為120mg/L 最佳。城市污水在經(jīng)過(guò)深度處理后,污水中的SS 可消除88%,除硫后的污水符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這就使經(jīng)過(guò)深度處理后的水質(zhì)可以得到再生利用。
為了驗(yàn)證鳥(niǎo)糞石沉淀工藝和微絮凝過(guò)濾工藝對(duì)污水處理的效果,可以通過(guò)試驗(yàn)來(lái)證明兩種工藝結(jié)合的污水處理效果。在試驗(yàn)過(guò)程中,將污水處理廠中的二級(jí)出水和Mg(OH)2、KH2PO4 在MAP 進(jìn)行快速攪拌混合,然后進(jìn)行慢速攪拌,污水中的氨氮和藥劑發(fā)生反應(yīng)后,就會(huì)生成晶體顆粒,經(jīng)過(guò)沉淀后就會(huì)達(dá)到脫氮效果。然后將處理后的水進(jìn)行微絮凝工藝處理,加入適量的絮凝劑進(jìn)行混合,經(jīng)過(guò)反應(yīng)后就會(huì)產(chǎn)生小絮體,通過(guò)過(guò)濾柱的截流,最終使污水得到凈化。
尾水處理在城市污水治理再生利用中非常重要。城市污水再生利用是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用、污水資源化的重要途徑,鑒于目前我國(guó)許多城市仍面臨缺水的困局,建議各地政府應(yīng)對(duì)再生水利用的建設(shè)、推廣、應(yīng)用等予以全方位的支持;抓緊擬定相關(guān)實(shí)施管理辦法,促進(jìn)和規(guī)范再生水行業(yè)發(fā)展,同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)新思維新技術(shù)的發(fā)展,以最終實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用、污水資源化的目標(biāo)。