浅谈城市生活污水处理技术研究进展
孟帅
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孟帅 ,. 浅谈城市生活污水处理技术研究进展[J]. 水资源科学研究,2021.2. DOI:10.12721/ccn.2021.157017.
摘要:
随着城市化进程的不断加速,城市污水的处理量也不断提高,污水处理技术如果跟不上时代的发展,将会对人们的生活环境造成严重的污染,本文就生活污水处理技术的研究进展探讨,为我国城市污水处理企业今后的发展趋势提供相关的依据。
关键词: 城市污水处理方式今后的发展
DOI:10.12721/ccn.2021.157017
基金资助:

我们国家有14亿人口,其中有70%的人口饮用地下水,一旦地下水被污染,将关系到全国70%的人口的生存。因此城市污水处理不仅关系到城市的环境,更关键的是关系到城市居民的生存。随着我国对环境保护力度的不断加大,城市污水处理技术水平不断提高,污水处理量也不断增加,到目前为止,我国大多数城市污水排放以达到国家规定的排放标准,使我国境内的江、河、湖、海重新恢复了勃勃生机。

一、 城市污水处理存在的问题

城市污水与工业污水不同,城市生活污水与工业污水相比,有害成分相对较少,浓度较低,但作为城市污水处理厂,处理的城市污水大部分是生活污水,但也存在少部分的工业废水,这就给污水处理企业带来很大的难度,综合国内大多数城镇在污水处理方面存在的众多问题,具体体现在以下几方面。

1、 城市污水的日益复杂化,成为污水处理的最大难题

不同的生活设施对生活污水的影响是截然不同,厕所污水的有害成分与其它污水相比含量较大,主要是氨氮含量较高,排放时间主要在早晨和晚上,在早晨和晚上及周末排放较大的是洗衣污水,这部分污水中磷含量相对多一些,而中午排放的污水主要是厨具用水,这部分污水中所含脂肪和磷含量相对较多,PH值相对较高。除了以上的生活废水,还有一些工业污水,更具有不可确定因素,因此目前城市污水中所含的各种成分趋于复杂化。

2、 受资金的限制,使污水处理质量不能达到最佳

污水处理每个环节都需要大量资金投入,如果没有一定的资金投入就无法购置更多的先进的污水处理设备,目前我国一些大、中城市的污水处理系统多数都达到了全自动控制,做到这一点需要大量的资金投入,而相对于较小的城市和一些小规模的生产企业就无法做到这一点,因此由于资金投入不足造成污水处理质量受到一定的限制。

二、 生活污水处理技术的研究

1、厌氧生物处理技术

1)酸化。厌氧生物处理是在厌氧罐内加入一定量的厌氧微生物,其中包括水解酸化菌:细菌、真菌及原生菌等,这些属于专性厌氧菌或者兼性菌;产乙酸菌:产氢产乙酸菌及同型乙酸菌,这两种菌属于厌氧和兼性菌,产氢产酸菌可以将有机酸转化为氢和乙酸,比如可以将丙酸转化为乙酸,同型乙酸菌可以将醇类如乙醇转化成乙酸;产甲烷菌:通过吸收、代谢,可以将一些有机物转化成甲烷。在厌氧生物处理过程中,水解过程就是在水解酸化菌的作用下,将有机物中的大分子水解成小分子溶解物,再将这些小分子溶解物由其它菌种进行吸收代谢,比如将多糖(淀粉、纤维、长链糊精等多糖)通过水解转化成单糖;将脂肪水解成脂肪酸甘油;将蛋白质转水解氨基酸等。一些大分子的有机物和一些难降解有机物的水解速度一般比较缓慢,同时有机物的颗粒大小、温度、PH值等条件都会影响水解时间,实践表明,脂肪、纤维素及蛋白质等有机物的水解时间最短15小时,最长60小时。因此厌氧处理时间要根据污水的实际情况设计发酵周期。

2)酸化。酸化环节由酸化菌来完成,通过酸化将溶解性有机物转化成挥发性物质,如挥发性脂肪酸和挥发性醇类,其产物为:加酸、甲醇、乙酸、乙醇、氢气、二氧化碳等。在厌氧生物处理过程中,酸化过程很快,其产物对产甲烷菌的繁殖影响很大,对于酸化过程的快慢与厌氧条件、底物种类及其微生物的组成都有很大的关系,其微生物的组成主要有以下三种:丙酸型、丁酸型和乙醇型。

3)产氢产乙酸。产氢产乙酸菌在水解酸化的结果是将有机物(主要是水解两个碳以上的有机物,不包含乙酸)代谢成氢、乙酸和二氧化碳。

4)产甲烷。产甲烷菌主要有以下两类不同的菌能够产生甲烷,第一是乙酸脱羧,第二是氢还原二氧化碳,在此之外还有利用醇还原二氧化碳得到甲烷和有机酸等途径。

目前国内一些污水处理专业企业在厌氧生物处理方面采用上流式厌氧污泥床,(UASB)技术,同时采用高效颗粒污泥,一般来讲厌氧颗粒污泥是由高效产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等组成,该技术发酵周期短,效率高,甲烷回收量大,为应用该技术的污水处理企业创造了客观的经济效益。

2、 活性污泥技术的研究

1) 活性污泥的作用原理和种类。活性污泥也是由各种菌类组

成,活性污泥中的各种微生物与污水中的有机物之间形成一条食物链,主要的微生物有:主要是各种细菌、异氧菌及腐生性真菌,其中的细菌主要是球菌起到了极为关键的作用,运行良好的活性污泥是由丝状菌为其运行的骨架,填在其间是大量球菌共同组成无数个菌胶团,随着菌胶团中的菌体不断大量的繁殖,开始生长原生动物,它是细菌的一次捕食者。良好的活性污泥中最常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫和吸管虫等。随着这些原生动物的不断繁殖,活性污泥不断成熟,附着在活性污泥中的纤毛虫占据了优势,成为后生动物生物,后生动物生物是细菌的二次捕食者,当溶解氧充足的条件下,便会产生轮虫、线虫,这标志着好氧池的指标已经达标。

一般来讲,活性污泥技术就是采用活性污泥中的菌类除去污水中的有机物,当厌氧发酵结束以后,污水从厌氧罐的上部流入厌氧发酵池,同时将空气打入好氧发酵池中,使活性污泥充分与空气接触,经过一定的发酵时间后,达标的污水流入二沉池进行分离,从二沉池上方流出的清水已经是可以排放的达标清水。在好氧池运行过程中,要将好氧池底部的污泥重新打回到好氧池。

由活性污泥技术又衍生出很多先进的好氧发酵技术,比如AB好氧发酵技术和SBR好氧发酵技术等,由SBR好氧发酵技术又延伸到CAST好氧发酵技术,目前国内最常用的,也是效率较高的好氧发酵技术是CAST好氧发酵技术。

2) 生物接触好氧发酵技术。生物接触好氧发酵技术主要是在

好氧发酵池中安装一定数量的填料,通过填料上生成的生物膜对污水中的有机物进行分解,由于填料在好氧池中分布均匀,在填料上会均匀的产生一层薄薄的生物膜,增加了污水中的有机物与微生物及溶解氧接触的时间,使污水中的有机物分解的更加彻底。生物结束好氧发酵技术非常适合生活污水和工业污水的处理,生物接触好氧发酵技术具有高效、节能、耐冲击等优点。

3、 污水的终结处理

随着我国对污水排放标准的不断提升,污水处理技术的水平也不断提高,为了将二沉池排除的清水再一次进行深层的处理以达到更高的标准,目前国内采用以下两种处理技术,即:MBR膜技术和沙滤技术。

1)是通过生物流化床和膜分离系统,对污水中的COD和NH-N及浊度等指标再一次进行处理,膜分离系统可将水中的悬浮物、胶体物质和生物单元流失的微生物菌群与净化水彻底分开,使排放的水标准超过国家相关的排放标准,MBR膜技术由于工艺简单、操作方便、全自动操作,最适合生活污水的处理。但缺点:投资较大。

2)沙滤技术的应用。相对与MBR膜技术,沙滤技术的特点是

投资少,见效快,排放水的标准与采用MBR膜技术基本相当。

结束语:随着我国对环保的要求不断提升,对污水处理技术的研究要跟上社会的发展就需要不断的提高,只有不断研究和提高,污水排放对环境的污染才能越来越小。

参考文献:

[1]王敬才.浅析城市生活污水处理技术现状及发展趋势[J].中小企业管理与科技.2016(28):90-91.

[2]从伟滋.对城市污水处理工程设计与施工质量管理思考[J].产城(上半月).2019(1):1-1.

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