城市中水回用常用生物膜法處理工藝及回用方式探討

1、    城市中水回用常用生物膜法處理工藝及回用方式探討    程文 杜肖哲摘要：下文主要介紹了中水回用幾種常用的生物膜法處理工藝，并結(jié)合實際情況對中水回用方式進(jìn)行簡單探討。關(guān)鍵詞：中水回用；處理工藝；回用方式城市中水回用普遍采用生物處理工藝，不僅有效而且處理費(fèi)用低廉。常用的生物處理方法包括活性污泥法和生物膜法，由于活性污泥法不適用于污水深度處理，因此，中水回用多采用生物膜法。1、幾種常用生物膜法的工藝比較常見的生物膜工藝主要有生物接觸氧化、生物流化床、曝氣生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等，下面對上述工藝進(jìn)行比較。1.1接觸氧化生物接觸氧化池內(nèi)的填料淹沒在污水中，污水

2、與填料上生物膜接觸過程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜，從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。優(yōu)點(diǎn)：填料形式多樣，比表面積大，池內(nèi)液、固、氣三項共存體系，溶解氧充沛，適于微生物存活增值，生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈；對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，間歇運(yùn)行條件下，能夠保持良好的處理效果；操作簡單、運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理，不需要污泥回流，不存在污泥膨脹，不產(chǎn)生濾池蠅。缺點(diǎn)：進(jìn)水通常要求預(yù)處理，增加了工藝的復(fù)雜性，適應(yīng)性穩(wěn)定性差，生物相易波動；接觸氧化池內(nèi)布水、布?xì)庖筝^高，有臭味和不快感，有機(jī)物降解不充分；濾料間水流緩慢水力沖刷小，填料易堵塞，

3、布水曝氣不均勻局部易產(chǎn)生死角，影響處理效果。1.2生物流化床生物流化床中的填料增加了微生物載體的表面積，加強(qiáng)了微生物群體降解有機(jī)物的功能，提高了處理設(shè)備單位容積的生物量，強(qiáng)化了傳質(zhì)作用，加速有機(jī)物從污水向微生物的傳質(zhì)過程。優(yōu)點(diǎn)：容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強(qiáng)；微生物活性高；傳質(zhì)效果好。缺點(diǎn)：脫落在處理水中的生物膜顆粒細(xì)小，用單純的沉淀法難以去除，必須應(yīng)用混凝沉淀和氣浮進(jìn)行固液分離；布水裝置要求高，需保證流化床均勻布水，否則導(dǎo)致載體沉積不易形成流化，流化床的正常工作受到影響；填料的流化狀態(tài)直接影響處理效果，流化狀態(tài)不僅與曝氣量有關(guān)而且與填料的粒徑有關(guān)，但曝氣量增加又會抑制脫氮作用和增加能耗。1.3曝氣

4、生物濾池曝氣生物濾池結(jié)合了污水生物膜處理技術(shù)和給水濾池過濾技術(shù)，以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為處理單元，充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用，以達(dá)到對污水降解凈化處理的目的。集生物處理和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。優(yōu)點(diǎn)：具有較高的生物濃度和抗沖擊能力強(qiáng)；工藝簡單、出水水質(zhì)好；占地面積小，基建投資??；氧的傳輸效率高；易掛膜、啟動快；菌群結(jié)構(gòu)合理；自動化程度高；脫氮效果好；構(gòu)筑物模塊化設(shè)計靈活，有利于今后的擴(kuò)建。缺點(diǎn)：對進(jìn)水ss要求較高，需采用對ss去除率較高的預(yù)處理工藝，且進(jìn)水ss濃度不能太高，否則容易引起濾料結(jié)團(tuán)、堵塞，導(dǎo)致頻繁的反沖洗；水

5、頭損失較大，大部分建于地面上進(jìn)水提升水頭較大；反沖洗是決定濾池運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，濾料沖洗不充分，可能出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，導(dǎo)致工藝運(yùn)行時失效；該工藝在國外比較成熟，但國內(nèi)在土建施工、濾料研發(fā)、設(shè)備選型、安裝工藝等與國外還存在著很大的差距；構(gòu)筑物緊湊，立體建設(shè)，土建施工難度較大；單獨(dú)利用曝氣生物濾池磷很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，通常采用物理-化學(xué)方法進(jìn)行深度處理，若同時實現(xiàn)脫氮除磷會增加系統(tǒng)復(fù)雜性。1.4生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤由盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動裝置組成。優(yōu)點(diǎn)：微生物濃度很高，處理效率高；工藝簡單、出水水質(zhì)好；具有硝化反硝化的功能；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；污泥量較少；動力消耗低；便于維護(hù)管理；不存在發(fā)生二次污染的現(xiàn)

6、象。缺點(diǎn)：除磷效果不是很好；季節(jié)性適應(yīng)性與穩(wěn)定性差；水深淺占地面積大，管理不善時氣味較大；2、中水回用方式探討中水回用的方式主要影響因素為中水水源與中水用戶。本文從以下3個方面對城市中水回用的方式進(jìn)行探討。2.1從城市污水處理廠做起我國城市的綠化用水和道路灑水等市政用水多取自自來水，大量優(yōu)質(zhì)的自來水用于綠化及道路噴灑不但加劇了城市的供水矛盾，而且隨著市政基礎(chǔ)設(shè)施的完善和綠化面積的增加，自來水費(fèi)用日益增加。作為市政基礎(chǔ)設(shè)施之一的城市污水處理廠擁有得天獨(dú)厚的條件，一方面依托前期污水處理設(shè)備配套建設(shè)中水處理設(shè)備不需投入大量資金，另一方面城市污水處理廠出水量大，可滿足多種用戶需求。當(dāng)前各城市污水處理廠

7、對出水進(jìn)行提標(biāo)改造的同時也在逐步建設(shè)配套的中水回用設(shè)備。城市污水處理廠日處理量通?？蛇_(dá)數(shù)十萬噸，將其達(dá)標(biāo)排放的出水作為中水水源進(jìn)行二次深度處理，不僅可以為工業(yè)企業(yè)等用水大戶提供廉價中水水源并且還可以作為城市景觀用水、綠化噴灌和道路灑水。2.2重視大型工業(yè)企業(yè)自身污水處理站出水利用我國當(dāng)前工業(yè)企業(yè)發(fā)展勢頭良好，各城市工業(yè)園區(qū)內(nèi)有多座工業(yè)污水廠在正常運(yùn)營，其處理后的污水達(dá)標(biāo)后排入污水管道，最終匯入城市污水處理廠后排放。一方面是水資源短缺和費(fèi)用高，另一方面是符合利用條件的污水大量外排，頗為可惜。第三，大量處理后的工業(yè)污水無形中加大了城市污水處理廠的納污負(fù)荷。因此大型的工業(yè)企業(yè)污水處理站出水也應(yīng)引起重

8、視，可嘗試采取政府與企業(yè)合作或進(jìn)行環(huán)保投資優(yōu)惠等政策的方式，鼓勵對大型企業(yè)污水處理站的出水進(jìn)行中水處理及回用?？纱蟠鬁p少企業(yè)對新鮮水的耗量和費(fèi)用高額等問題，同時集中處置和回用，也可降低長距離建設(shè)配套輸水管線的投資強(qiáng)度和縮短企業(yè)中水回用的資金和時間成本。2.3嘗試大型社區(qū)生活污水的中水處理和回用我國是人口大國，居民數(shù)量眾多決定了日常生活污水的排水量也不容小覷。城市家庭日常生活中的洗滌用水（主要包括洗衣服、洗菜等用水）排放量占生活污水排放量的75%-80%。同時居民日常生活中涉及到的汽車沖洗、沖廁水、消防用水等方面都是用的自來水，僅沖廁一項，我國每年就消耗大約100多億立方米自來水，相當(dāng)于50座中

9、型城市的年自來水用量。事實上，并非所有用水場合都需要優(yōu)質(zhì)水，而只須滿足一定的水質(zhì)要求即可。以生活用水為例，有相當(dāng)一部分不需要與人體直接接觸的生活雜用水并不需要太高的水質(zhì)要求。如果將城市生活污水在原有處理工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深度處理，使其符合一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，回用于對水質(zhì)要求不高的園林綠化、汽車沖洗、居民生活雜用等，既可以節(jié)省大量的潔凈水，緩解了城市用水的供需矛盾，又可以減少排污，實現(xiàn)污水資源化，在經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益方面都具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)意義。對缺水城市來說，這種水源是一筆寶貴財富。這種潛力的開發(fā)非常值得。因此可以考慮嘗試在人口數(shù)量較大的大型社區(qū)或相鄰的社區(qū)聯(lián)合建設(shè)，將中水回用處理裝置安裝在小區(qū)內(nèi)，減少了輸水管線的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，將污水處理到雜用水程度。小區(qū)污水回用開辟了第二水源，降低了新鮮水取用量，經(jīng)處理后的污水回用于小區(qū)，減少了污水的排放量，減輕了受納水體的污染，也減少了治理環(huán)境污染的投資。3、結(jié)語我國是一個嚴(yán)重缺水的國家，解決水資源短缺的主要辦法有三種：節(jié)水、蓄水和調(diào)水。而節(jié)水是三者中最可行和最經(jīng)濟(jì)的。節(jié)水主要有兩種手段：總量控制和再生利用。中水利用則是再生利