徐佳宇 翁浩

摘 要：通過分解污水處理流程，根據(jù)階段的需求尋找不同的方法來分析整個污水處理流程?？赏ㄟ^A2/O、MSBR等工藝進(jìn)行脫氮除磷，濕式氧化、臭氧氧化技術(shù)除去污水COD、BOD，使用混凝沉淀法除去色色度、ss等。

關(guān)鍵詞：污水處理；脫氮除磷；A2/O；MSBR；濕式氧化；臭氧氧化；混凝沉淀

根據(jù)來源不同，廢水可分為生活污水和工業(yè)廢水兩大類。廢水中的污染物種類大致可分為固體污染物、有機(jī)污染物、營養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染等。使用PH、SS、COD、BOD、NH3-N、TP、油類物質(zhì)、重金屬、大腸桿菌、色度、溫度等指標(biāo)來表征的污水的物理、化學(xué)或生物性質(zhì)。污水處理的目的就是將這些污染物從廢水中除去或者削減至其濃度對環(huán)境無害化。

1 脫氮除磷

1.1 A2/O工藝

其中A2/O工藝是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。其工藝主要由厭氧池-缺氧池-好氧池-沉淀池構(gòu)成，原污水及從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，其主要功能是釋放磷，同時對部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；之后污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，其首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的；混合液由缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器，去除BOD、硝化和吸收磷都是在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，這三項反應(yīng)都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD（或COD）則得到去除。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%～95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。

1.2 MSBR工藝

隨著科技的發(fā)展，環(huán)保這個朝陽行業(yè)也在不斷的發(fā)展進(jìn)步，二十世紀(jì)末中國科學(xué)家根據(jù)SBR工藝，改良后發(fā)明了MSBR工藝，MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反應(yīng)器全充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運行。采用單池多格方式，結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點。在厭氧條件下，活性污泥中的聚磷微生物將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到胞外，以此為能量吸收污水中的易降解有機(jī)物 ，并將其合成為聚β羥基丁酸（ PHB）儲存在體內(nèi)。在好氧條件下，聚磷微生物以游離氧作為電子受體氧化胞內(nèi)儲存的PHB，利用反應(yīng)產(chǎn)生的能量從污水中過量攝取磷并合成為聚磷酸鹽儲存于胞內(nèi) ，微生物好氧攝取的磷遠(yuǎn)大于厭氧釋放的磷，通過排放剩余污泥實現(xiàn)除磷。MSBR系統(tǒng)同 A2/ O 除磷脫氮系統(tǒng)相比對除磷脫氮具有良好的效果和穩(wěn)定性，這是由其工藝特點決定的。根據(jù) MSBR系統(tǒng)的工藝流程，在空間和時間上可以認(rèn)為系統(tǒng)是按照以下方式進(jìn)行的：原污水 →厭氧 →好氧 →缺氧→好氧 →混合液回流，這種運行方式相當(dāng)于兩級A/ O 系統(tǒng)的串聯(lián)，使脫氮更完全。 MSBR工藝由于結(jié)合了傳統(tǒng)A2/ O和SBR的優(yōu)點，在污染物去除，尤其是氮、磷的同時去除上有較大的優(yōu)勢且出水水質(zhì)優(yōu)且穩(wěn)定。

2 除COD（BOD）

2.1 濕式氧化法

1958年美國科學(xué)家最早發(fā)明了濕式氧化法（簡稱WAO）用來處理造紙黑液。工作條件是控制反應(yīng)溫度為150-350 ℃ ，壓力為5-20MPa，在液相中，用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中呈溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物的一種處理方法，最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。處理后廢水COD去除率可達(dá)90%以上。近現(xiàn)代不斷的更新、創(chuàng)造，濕式氧化法得到迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍從回收有用化學(xué)品和能量進(jìn)一步擴(kuò)展到有毒有害廢棄物的處理，尤其是在處理含酚、磷、氰等有毒有害物質(zhì)方面。濕式氧化過程比較復(fù)雜，一般認(rèn)為有鏈的引發(fā)、鏈的發(fā)展或傳遞、鏈的終止?jié)袷窖趸^程比較復(fù)雜三個主要階段。其去除有機(jī)物所發(fā)生的氧化反應(yīng)主要屬于自由基反應(yīng)。生成的？OH 、RO？、ROO？等自由基攻擊有機(jī)物RH，引發(fā)一系列的鏈反應(yīng)，生成其他低分子酸和CO2。鏈的引發(fā)主要是反應(yīng)物分子生成自由基的過程；接著鏈的發(fā)展與傳遞是自由基與分子相互作用，交替進(jìn)行使自由基數(shù)量迅速增加的過程；最后鏈的終止是若自由基之間相互碰撞生成穩(wěn)定的分子，則鏈的增長過程終止。溫度越高、攪拌強度越大，反應(yīng)速度越快，反應(yīng)進(jìn)行的越徹底。隨著濕式氧化法不斷的發(fā)展創(chuàng)新，它的優(yōu)點也不斷呈現(xiàn)出來，具有應(yīng)用范圍廣、處理效率高、速氧化率快、二次污染少、能量少，并且可以回收能量和有用物料等優(yōu)點。濕式氧化法在國外得到廣泛應(yīng)用，目前全世界約有200余套WAO裝置，其中日本有50余套，主要用于污泥和工業(yè)廢水處理。

2.2 臭氧氧化技術(shù)

1840年最早確定電機(jī)放電時產(chǎn)生的異味為O3，正式命名為臭氧，直到20世紀(jì)80年代末到90年代初，高效臭氧發(fā)生技術(shù)（高頻高壓電暈法）才被實際應(yīng)用，臭氧技術(shù)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展。O3在水中的溶解度比純氧高10倍，比空氣高25倍，故臭氧用于氧化污水中的有機(jī)物具有很大的優(yōu)勢。由于臭氧具有很強的氧化性，因而能降解水中的有機(jī)污染物。臭氧在自由基激發(fā)劑或促進(jìn)劑存在的條件下，能夠使液體或氣體中產(chǎn)生大量的自由基，這些自由基在極短的時間內(nèi)，可將液體或氣體中的有機(jī)物氧化成簡單的有機(jī)物或二氧化碳和水徹底去除。利用臭氧的氧化作用去除有機(jī)物，羥基自由基生成量的多少直接影響著反應(yīng)的速度和溶液中COD的去除率。影響羥基自由基反應(yīng)的物質(zhì)大體可劃分為三類，即自由基鏈反應(yīng)激發(fā)劑、自由基鏈反應(yīng)促進(jìn)劑和自由基抑制劑。但是由于臭氧具有很強的氧化性，因此臭氧發(fā)生器、臭氧接觸塔以及傳輸管道和閥門必須采用抗臭氧氧化的材料，包括玻璃、不銹鋼、特氟隆和未增塑的聚氯乙烯塑料等，而這些材料的價格一般比較高。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，臭氧的造價必將逐步降低，我相信臭氧氧化技術(shù)在不久的將來會得到廣泛的應(yīng)用。

3 除色度、ss

3.1 混凝沉淀法

混凝沉淀去除的對象是二級處理水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)和無機(jī)污染物，從表觀而言，就是去除污水的色度和混濁度?；炷Ч罴褱囟茸詈迷?0-30℃?；炷齽┯袩o機(jī)混凝劑、有機(jī)混凝劑、高分子混凝劑三種，其中無機(jī)混凝劑主要是一些無機(jī)電解質(zhì)，如明礬、石灰等。其作用機(jī)理是通過外加離子改變膠粒的ζ電勢，使之發(fā)生聚沉；有機(jī)混凝劑主要是一些表面活性物質(zhì)，如脂肪酸鈉鹽、季銨鹽等，它們屬于離子型的有機(jī)物，能顯著降低膠粒的ζ電勢，并且他們能強烈地吸附在膠粒表面，使膠粒周圍的水層減小，故易發(fā)生聚；而高分子混凝劑包括天然高分子化合物如明膠以及人工合成高分子，如聚丙烯酰胺。其基本原理就是在混凝劑的作用下，通過壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面ζ電位、電中和等電化學(xué)過程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過程，將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成“絮團(tuán)”。再經(jīng)沉降設(shè)備將絮凝后的廢水進(jìn)行固液分離，“絮團(tuán)”沉入沉降設(shè)備的底部而成為泥漿，頂部流出的則為色度和濁度較低的清水?；炷恋矸ň哂行矢?、處理方法成熟、穩(wěn)定、操作較簡單等優(yōu)點。

4 總結(jié)

污水處理方法多種多樣，通過現(xiàn)代發(fā)展的科學(xué)技術(shù)將各個方法不斷的創(chuàng)新、降低成本、綠色處理使污水處理工藝更加的方便高效。將不同的工藝進(jìn)行串聯(lián)、相互引用、穿插起來，會達(dá)到“1+1>2”的效果。我相信污水處理行業(yè)會更加先進(jìn)，環(huán)保行業(yè)會更加興旺！

參考文獻(xiàn)：

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