文/岳 燕
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,城市及中小城鎮(zhèn)面臨著水資源的污染,城鎮(zhèn)的污水處理問(wèn)題也日益嚴(yán)重。由于各地經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展不均衡,因此不同地區(qū)采取了不同的污水處理工藝,常見(jiàn)的工藝有氧化溝工藝、A2/O工藝、SBR工藝、曝氣生物濾池工藝、生物穩(wěn)定塘處理工藝等,前三者較為常見(jiàn)。本文從污水處理效果、系統(tǒng)穩(wěn)定性、運(yùn)行成本三個(gè)方面對(duì)上述三個(gè)工藝進(jìn)行了相互比較,以期為解決不同地區(qū)采用何種有效的污水處理工藝難題提供可靠的參考。
氧化溝又稱之為氧化渠,顧名思義,因其外形呈環(huán)狀的渠道。本質(zhì)上它屬于活性污泥法的衍變。它的創(chuàng)新之處在于它是一種首尾相繼的循環(huán)工作狀態(tài),因此污水的處理時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。為防止污泥沉積,必須保證氧化溝內(nèi)具有足夠大的流速,較為常見(jiàn)的下限是要求大于0.3M/S,由于溝內(nèi)含有大量的循環(huán)液,進(jìn)入溝內(nèi)的污水會(huì)被之前的循環(huán)液迅速稀釋,正因此,氧化溝工藝具有很好的抗沖擊負(fù)荷的能力,也有較強(qiáng)的處理有機(jī)物的能力。A2/O工藝亦稱A-A-O工藝,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱(生物脫氮除磷)。本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法,生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。本工藝在系統(tǒng)上可稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝,總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝,并且在厭氧,缺氧,好氧反復(fù)運(yùn)行條件下,不容易發(fā)生污泥膨脹。
SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱序批式活性污泥法。SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,無(wú)污泥回流系統(tǒng)。
(1)污水處理工藝的污水處理效果的比較。氧化溝工藝的出水水質(zhì)較好,具有脫氮除磷功能,具有較強(qiáng)的有機(jī)物處理能力。氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用于硝化-反硝化生物處理工藝。但氧化溝工藝存在以下問(wèn)題:當(dāng)污水中的碳水化合物較多時(shí),N、P的含量不平衡,pH值偏低,水中氧濃度偏低,除污泥不暢通等易引起細(xì)菌性污泥膨脹;當(dāng)污水中帶有很多油脂成份時(shí),處理凈化系統(tǒng)并不能將其有效去除,經(jīng)攪拌,容易出現(xiàn)泡沫問(wèn)題;當(dāng)污水中帶有很多油脂成份時(shí),泥質(zhì)變輕,無(wú)法控制其在二級(jí)池的停留時(shí)間,易造成缺氧,造成污泥上浮問(wèn)題。A2/O工藝同樣具有較強(qiáng)的抗擊負(fù)荷的能力,尤其較適合小城鎮(zhèn)水質(zhì)水量變化較大的污水處理過(guò)程。經(jīng)該工藝處理后,出水水質(zhì)好,好氧、缺氧、厭氧三種條件及不同的微生物菌群的有機(jī)協(xié)調(diào)工作,可同時(shí)除去有機(jī)物,含氮含磷物質(zhì),并且其SVI值一般小于100,比前者具有很好的優(yōu)勢(shì)。A2/O工藝存在一定的混合液回流和污泥回流問(wèn)題,往往會(huì)影響其脫氮除磷效果。SBR工藝池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好,具有較好的脫氮除磷功能,污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要時(shí)間短、效率高,出水水質(zhì)好。污泥沉降性能較好,可有效防止污泥膨脹。但間歇排水水頭損失較大,池容的利用率不理想,設(shè)備需要周期性的切換,體積設(shè)備利用率低,設(shè)備閑置率較高。
(2)污水處理工藝的系統(tǒng)穩(wěn)定性的比較。氧化溝工藝處理流程簡(jiǎn)單,操作管理較為方便,運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性高,曝氣轉(zhuǎn)刷等機(jī)械部件需要定期維修,檢修的工作量很大。自動(dòng)化、集成化比較難以實(shí)現(xiàn),組合靈活性較好。A2/O工藝流程較為簡(jiǎn)單,運(yùn)行效果也較為可靠穩(wěn)定,操作管理維護(hù)簡(jiǎn)單,但運(yùn)行控制參數(shù)較多。自動(dòng)化、集成化也比較難以實(shí)現(xiàn),組合靈活性較差。SBR工藝能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng),其操作管理維護(hù)較為復(fù)雜,但容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與集成化,組合的靈活性也較好。因此該工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性程度與自動(dòng)化的程度有直接的聯(lián)系。
(3)污水處理工藝的運(yùn)行成本的比較。氧化溝工藝相對(duì)占地面積較大,其基建投資與運(yùn)行費(fèi)用比其他工藝低,并且處理規(guī)模越小費(fèi)用越節(jié)省,由于氧化溝工藝要保證一定的流速,循環(huán)水量為進(jìn)水量的30到60倍左右,所以能耗比較高。整體的投資比后兩者稍微低一些。
A2/O工藝由于其工藝路線較長(zhǎng),構(gòu)筑物非常多,從而導(dǎo)致其投資較大,占地面的也較大,但不如氧化溝的占地面積多,能耗也很高,運(yùn)行費(fèi)用較低。SBR工藝造價(jià)低,主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器,無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省,比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上,運(yùn)行費(fèi)用較低。
污水處理的建設(shè)中關(guān)鍵的措施是選擇工藝,這關(guān)系到處理效果能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo),關(guān)系到基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用是否最省,歸根結(jié)底,關(guān)系到污水處理建設(shè)的成敗。
污水處理工藝流程的選擇是一項(xiàng)較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。氧化溝工藝、A2/O工藝、SBR工藝、曝氣生物濾池工藝等工藝,不同地區(qū)至于選擇哪些工藝都應(yīng)遵循以下原則。(1)長(zhǎng)期性,污水處理工藝的選擇要符合可持續(xù)發(fā)展體現(xiàn)的長(zhǎng)期性目標(biāo)。(2)綜合性,技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展。(3)客觀性,符合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件,水環(huán)境污染情況。