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摘要:在城市污水处理方面,二级处理对进出水指标要求较高,应用传统的物理化学法,成本高,污染指数大,不利于进行大量的污水处理。运用脱氧除磷生物技术在一定程度上能够达到污水处理的一般性要求,因此该技术被广泛运用。本文以城市污水为研究对象,深入探索脱氧除磷技术在污水处理中的具体运用,以及在发展中存在的一些问题,寻求解决措施,从而进一步推广此技术在污水处理系统中的应用。
关键词:脱氧除磷技术;城市污水处理;发展与应用
我们了解到,传统意义上的污水处理包括物理化学技术和生物两大技术,前者需要用药物,污染相对较高,费用也相对高,因此这种技术并不常用,那么脱氧除磷这种生物技术就倍受青睐。
一.城市污水的脱氧除磷技术可行性分析
根据国家关于污水处理的相关标准,审查污水处理目标工艺选择,对于污水处理的成本控制和优化措施都是非常重要的。
(一)脱氧除磷技术的应用环境
对于污水处理的除磷,主要利用聚磷菌在好氧阶段在最大程度上实现磷的排放,从而实现有机物的快速降解。一般情况下,污水处理要根据有机物含量和磷含量两者的比值来整体判断除磷的效果。对于厌氧段生物,其降解的COD浓度则应该符合规定的25mg/L,因此可以看出,对于污水处理的综合治理阶段,好氧、厌氧、缺氧都是非常关键的处理工艺。
(二)污水的碳源值
根据目前污水处理的技术来说,COD的值是最为重要的碳源值,它关系到污水中有机物和无机物的还原总量,并且也涵盖了生化技术需氧量BOD的值。相关实验证明说,在厌氧阶段COD的浓度只有在125mg/L的情况下,磷才能实现最大程度的释放。在消耗一定量原值的COD的情况下,厌氧阶段释放一定量的磷,好氧阶段则吸收一定量的磷[1]。因此,一定要关注碳源的量,在不足的情况下必须要及时补充。
二.脱氧除磷工艺
城市污水中包括氮、磷、COD、BOD等物质,污水处理具体流程也分为一级处理,二级处理和三级处理,一级处理主要是预处理阶段,二级处理则是物理与化学的处理方法,也就是我们今天谈到的脱氧除磷技术,它是污水处理的重点环节。三级处理则是对有毒有害无机物的处理。
我们知道脱氧除磷技术是利用聚磷菌在好氧的情况下,进行干磷的排放,来完成有机物的快速降解,排放污水。在这种技术中,活性污泥法能够实现脱氧除磷。活性污泥法这种废水生物处理技术,活性污泥是进行废水生物处理的主体,将其和废水混合搅拌,通过曝气来实现废水中的有机物的分解,最终实现生物固体分离的目的,通过这种方式能够使大部分污水重新流回曝气池[2]。能够最终实现利用活性污泥的吸附,养护和凝聚,去除废水中污染物。活性污泥脱氧除磷技术处理装置,是由回流供氧系统、曝气池和二沉池组成,重点是对曝光池活性污泥浓度的控制。此工艺中,碳源会被竞争,也就是除磷和反硝化两个过程,在反硝化过程中缺氧,会导致大量的硝酸盐进入我们所谓的厌氧区,这就会造成无法进行除磷工序,因此除磷和反硝化的目的不能同时达到。采用活性污泥处理法,需要通过设置缺氧池和厌氧池的有关工艺,即进行脱硝处理,保证除磷工作正常有效的开展,节省成本和提高效率。
三、脱氧除磷技术在城市污水中的具体运用
以某地区污水处理厂为例,研究此技术在城市污水处理中的运用。已知该污水处理厂有13万吨/天的污水需要处理,运用二级处理工艺中的水解生物滤池工艺,出水水质大致能够达到污水排放的二级标准,但是在对污水资源再利用项目中,污水处理厂此工艺中的出水质量远远达不到一级的标准,基于这种情况考虑,还需要对其进行必要的加工处理。根据上面的要求,对实行方案进行设计,既要提高出水的质量又要降低污水处理的费用,在最低的成本下实现最优的效果。
根据污水处理厂改造的要求,结合工艺改造的设计方案,对原本污水处理结合我们先前提出的工艺进行改造。实际操作中改造。第一步,对原水解池进行改造,根据筑墙容积的结构特点,按照一定的比例让其分别作为实际操作中的厌氧池和好氧池。在厌氧池进行水管的布置和进行折流板的设置,反应流态效果更好,泥水混合问题得到一定程度的缓解,操作中取得更好的效果。第二步,是对生物滤网的改造,改造成为活性污泥池、曝气池和缺氧池三池。针对曝气池,安装微孔曝气器、鼓风机和污泥回流泵。除此之外,将接触氧化池改成平流沉淀地。最后就是对进水分配方面进行改造,具体操作就是将水解池改造成多水点的,使厌氧池的供水量达到总水量的50%。这样原本污水处理改造成脱氧除磷的工艺,改变进水方式,将污水分配至厌氧区和好氧区,最大程度的实现厌氧释磷的速度提高,因此达到更好的效果。具体操作演示如下图所示(图1);
图1脱氧除磷技术应用图
在具体的操作中,通过改造污水处理工艺,使得脱氧除磷技术得到了最大程度的发挥。具体表现在污泥在厌氧区停留更长的时间,使得聚磷菌得到更好的污泥浓度,聚磷菌重量得到增加,例如说,在回流比为0.7的情况下,采用脱氧除磷技术,污泥的浓度能够达到7200mg/L,回流污泥浓度则是10g/L。在反应器中,硝化菌竞争优势更加明显,脱氮能力也明显增强。由于采用了分点进水方式,有机物浓度相较以前大大降低,促进硝化细菌的功能发挥。除此之外,运用脱氧除磷工艺对原有工艺的改造,碳源的供应更加的稳定,在一定情况下,曝气池内的氧气浓度达到相对稳定的状态,同步进行反硝化与硝化反应,硝化的效率大大提高,在原来的工艺中污泥浓度仅能够达到5200mg/L,通过改造设备最大程度能够达到8000mg/L,最小也能够达到5500mg/L[3],由此也充分证明了脱氧除磷技术的高效率与低成本,因此在城市污水处理中多采用这种技术,在不断的发展与改进中,该技术也在不断的成熟。
四、脱氧除磷技术的发展
在以后的发展中,在城市建立污水处理厂利用生物的氧化除磷技术,也应该注意一些问题。污水处理厂不宜建在对区域环境有相关要求的区域,比如说是在居民区,餐饮业周围,应该严格遵守国家的法律法规以及相关政策,切勿违反;在城市建设中,要多多注意规划发展,仍以餐饮业为例,规划区域内相关的下水道应该相对完善,多集中有效,对于经营者而言,要安装相应的净化装置,则是要将污水达到一定的标准再排放,设置专用的烟道等;还有就是在使用此种技术中要严格的进行监督,必要时完善相应的法律制度。
经过一定的分析可以发现,脱氧除磷技术与其他污水处理技术比较,此技术能够更好地实现对水体中氮氧物质的控制,其技术的独特性使得污水脱氧除磷
效率高成本低,在实践中也可以看出该技术对污水处理厂的污水排放水质达到一级的标准,大大减少了对环境的污染,实现对水的最大程度利用,一定程度上也实现了城市污水处理的需要,在以后定能够得到更好的发展和推广。
参考文献:
[1]王欣.污水处理中对脱氮除磷技术的应用[J].化工管理,2016,2(21):24-26.