摘要：城鎮(zhèn)污水廠的尾水，作為氮磷含量較高的污廢水，若直接排入水利，則極容易引起水質(zhì)的直線下降、水體富營養(yǎng)化、魚蝦等水生生物相繼死亡等常見的問題。因此，研究其處理工藝十分具有現(xiàn)實(shí)意義。本文從物理、化學(xué)及生物三個(gè)方向，探究了混凝沉淀法、高錳酸鉀氧化法、吸附法等常用污水處理法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了最為經(jīng)濟(jì)有效的尾水處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水廠；尾水處理；技術(shù)應(yīng)用

引言：

從我國市政規(guī)劃來說，我國城鎮(zhèn)污水廠建成投入使用數(shù)逐年提升，截至2106年底，就有3991座污水處理廠投入應(yīng)用，污水處理能力近2億立方米每天。但是污水廠的技術(shù)設(shè)備現(xiàn)代化程度不足，大量污水處理在不徹底的情況下，直接排入水體，仍然會給水體帶來一定污染，這部分城鎮(zhèn)尾水主要特點(diǎn)有有機(jī)物濃度低但成分復(fù)雜，且其中氮磷含量遠(yuǎn)高于質(zhì)量合格的水體。對其深度處理難度較大，本文另辟蹊徑，從水質(zhì)處理及回收利用工藝上對其進(jìn)行了技術(shù)研究。

一、城鎮(zhèn)污水廠尾水處理現(xiàn)狀

如今，我國城鎮(zhèn)污水廠的尾水處理，主要利用的技術(shù)仍然以污水分級處理，以及深度處理與回用技術(shù)為主。其中三級處理，主要是將二級處理后的污水，進(jìn)行就進(jìn)一步的處理，以達(dá)到讓水質(zhì)更良好的最終目的。深度處理作為水處理工藝近代發(fā)展的重要部分，始于上世紀(jì)20年代。以色列為了解決缺水問題，引入深度處理技術(shù)，將再生水用于城市建設(shè)的不同領(lǐng)域。二分之一用于農(nóng)業(yè)灌溉，三分之一回灌補(bǔ)充地下水，其余用于工業(yè)、城市景觀用水等方面。1980年代美國污水回用量甚至突破了260萬立方米，其中62%用于農(nóng)業(yè)灌溉，30%用于工業(yè)，5%用于地下水回灌。

我國當(dāng)下也正逐漸普及城市管網(wǎng)污水回用技術(shù)，政府部門與研究人員也開始逐漸考慮將尾水作為穩(wěn)定水源。但如今，我國污水廠雖然出水達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)，但是離地表V類水卻仍然存在一定距離，而且，污水廠出水中的硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的去除較為困難，N，P含量明顯高于凈水，這部分水排入江川河流，也間接造成水體富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重。

二、城鎮(zhèn)污水廠尾水處理技術(shù)

（一）物理化學(xué)法

1.混凝沉淀

混凝沉淀是針對污染水體處理的第一道工序，該工藝主要針對的是水中的懸浮物質(zhì)、水中泥沙以及水中膠體狀的有機(jī)與無機(jī)物。經(jīng)研究，對污水廠二級出水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)PAM與鋁鹽混凝劑組合效果要強(qiáng)于與鐵鹽的組合，可以去除生物膜在使用后，膜表面殘存的有機(jī)污染物，進(jìn)而延長膜的使用壽命，而膜濾是當(dāng)下尾水凈化處理的重要研究方向之一，因此，混凝沉淀是污水樣預(yù)處理的重要途徑。

2.吸附法

吸附法主要利用的是吸附物質(zhì)自身的多孔性，以最為常見的活性炭為例，活性炭通過其表面巨大比表面，可以對尾水中的有機(jī)污染物進(jìn)行有效吸附。根據(jù)研究結(jié)果顯示，這一方法可以有效去除尾水中的DOC、CODMn等物質(zhì)，處理后TOC濃度最大降幅2.0mg/L，平均TOC去除率為43.17%，可以認(rèn)為，吸附法對于處理有機(jī)污染物十分有效。

3.膜分離法

膜分離法，以高分子半透膜將水與其所含的雜質(zhì)與微粒分開來的一種新型污水處理技術(shù)，這一方法不僅可以有效去除尾水的異味，還可以去除水中溶解性的有機(jī)物。但是膜分離法卻需要對水樣進(jìn)行預(yù)處理，然后才能繼續(xù)進(jìn)行水樣的處理，否則會使膜的更換頻率增加，進(jìn)而增加成本。

（二）化學(xué)氧化法

1.臭氧氧化

臭氧氧化，顧名思義主要利用的是臭氧的氧化作用，二級出水中會存在蛋白質(zhì)、腐殖酸或氰化物等物質(zhì)，這類物質(zhì)若排入環(huán)境中，對環(huán)境會有十分大的毒副作用，而臭氧可以將其氧化，去除水中的此類物質(zhì)，左名景等人曾利用臭氧對工業(yè)廢水進(jìn)行處理，并利用三維熒光處理待測水樣，發(fā)現(xiàn)相較于原工業(yè)廢水樣，經(jīng)臭氧處理后的水樣，所含的蛋白質(zhì)與腐殖酸類物質(zhì)有明顯下降，而且經(jīng)過TOC儀器檢測，發(fā)現(xiàn)臭氧對于有機(jī)污染物的去除同樣有效，尤其是，在用臭氧處理污水后，BOD/COD的值明顯提高，說明污水的可生化性也有所提高，更有利于其之后的處理。

2.高錳酸鉀/重鉻酸鉀氧化法

高錳酸鉀作為一種強(qiáng)氧化劑，對于藻類細(xì)胞結(jié)構(gòu)有破壞作用，且可以通過氧化還原反應(yīng)，降解在實(shí)踐中難以去除的有機(jī)污染物，例如張?zhí)m河等人就曾經(jīng)以生活污水為研究對象，在其中加入臭氧與高錳酸鉀，來研究其對于COD的去除率，經(jīng)比照顯示二者的去除率分別為31.9%與30.9%，可見高錳酸鉀對于水質(zhì)處理來說，效果也十分顯著，而后續(xù)付斌等人通過高錳酸鉀預(yù)氧化尾水，尾水出水的COD去除率提升了14.6%，但是氮類污染物的數(shù)量基本與預(yù)氧化前的處理結(jié)果保持一致，這也能夠證明，高錳酸鉀對于氮類有機(jī)污染物的去除能力是有限的。高錳酸鉀在一些發(fā)達(dá)國家，常被用于污水處理之中。

而重鉻酸鉀是我國當(dāng)下水處理工藝最為常用的強(qiáng)氧化劑，其與高錳酸鉀的作用基本類似，但是由于鉻是重金屬離子，會對水體產(chǎn)生二次污染，因此重鉻酸鉀在我國也逐漸開始被高錳酸鉀所替代。

3.Fenton氧化

Fenton氧化，主要利用的是雙氧水與二價(jià)鐵離子在相互作用下形成的羥基自由基，其本身具有的強(qiáng)氧化性，能夠?qū)Τ擎?zhèn)污水廠尾水中含有的有機(jī)物進(jìn)行氧化降解，同時(shí)其產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物Fe3+，還可以加速水中雜質(zhì)的沉淀，對于磷的去除十分有效。此方法對于當(dāng)下水體脫氮除磷效果顯著。

（三）生物法

1.生物濾池

生物濾池工藝（BAF），是基于生物膜技術(shù)，所形成的一種在給水階段快速處理水的工藝方式，其生物膜上的微生物可以氧化降解污水。孫文鵬等曾研究過生物濾池工藝應(yīng)用于污水廠尾水處理中的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)，填充FeO陶粒的生物濾池，對于COD、氨氮以及硝酸鹽氮的去除度較僅填充陶粒，提升了近5個(gè)百分點(diǎn)。

生物濾池法與傳統(tǒng)的活性污泥法不同，其并沒有設(shè)置二沉池，且占地面積也相較污水廠來說小，但是其出水的水質(zhì)較好，系統(tǒng)的管理成本也較低。但是由于其系統(tǒng)較為簡單，也使得其穩(wěn)定性較差，容易受到水溫等外部環(huán)境的影響。且PH、溫度濕度、輻射等多重因素均會對微生物的生長產(chǎn)生影響，不利于其新陳代謝。這就極大程度的限制了生物濾池法的工藝效率。

2生物活性炭

生物活性炭（BAC），較之傳統(tǒng)的活性炭工藝，具有其物理吸附與化學(xué)吸附的一般功能，但另一方面，其表面又固定有一定數(shù)量的微生物，微生物利用其原有的孔隙結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)部生物膜，進(jìn)而提升活性炭的水污染物分解效率。生物活性炭法不僅僅在水處理效率上遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的活性炭吸附法，還能夠提高活性炭的使用周期，降低水處理工藝成本，在尾水處理中具有良好的運(yùn)用空間與背景。

3.膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器，主要利用的是膜分離、截留功能替換傳統(tǒng)水處理工藝中的二沉池的功能。在污水廠二級出水尾水處理中，可以形成MBA/PAC系統(tǒng)，進(jìn)而提升硝態(tài)氮、氨氮等的去除效率。

三、結(jié)束語

如今，我國城鎮(zhèn)污水的凈化與回用已經(jīng)成為緩解水資源短缺問題的主要途徑，處理尾水的經(jīng)濟(jì)成本低，而受益較大，二次污染的可能性也較小，是良好的城市回用水來源。因此，本文重點(diǎn)研究了尾水處理的核心技術(shù)，并通過研究發(fā)現(xiàn)，生物法更為經(jīng)濟(jì)，且還能保證水質(zhì)要求，但是研究仍然存在較大不足，例如對磷的去除討論遠(yuǎn)不及氮，且人工濕地、氧化塘等現(xiàn)代工藝也未展開鋪陳，未來仍然任重道遠(yuǎn)。

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作者簡介：趙駿（1990-），男，漢族，江蘇南京，中冶華天工程技術(shù)有限公司，研究方向：主要從事環(huán)境水處理方面的研究。

（作者單位：中冶華天工程技術(shù)有限公司）