浅谈高级氧化过程和生物处理法在污水处理的应用

常虹(北京清大国华环境股份有限公司，北京 100085)

浅谈高级氧化过程和生物处理法在污水处理的应用

常虹(北京清大国华环境股份有限公司，北京 100085)

我国经济的发展，使得我国的城市和县城污水排放量不断增加，近几年我国加强了污水处理厂的建设。“九五”期间开始实施重点流域水污染防治规划，城镇污水处理厂大幅度提升了出水排放标准。本文将对高级氧化过程和生物处理法在污水处理中的具体应用进行分析研究。

污水处理；高级氧化过程；生物处理法；应用

随着社会快速发展，推动了我国现代化城市建设，国家越来越重视城市基础建设，加大对城镇污水处理系统的投资，提升了城镇污水处理厂质量。因为传统的污水处理工艺中还存在许多的问题，已经无法满足社会发展的需要，需要对污水处理工艺进一步的改进和完善，将高级氧化过程和生物处理技术应用到污水处理中能起到较高的应用效果，笔者将分别从：高级氧化技术分析、高级氧化技术与生物处理法的具体应用，两个方面来阐述。

1 高级氧化技术概述

高级氧化技术的提出，可追溯到1987年的美国，当时美国《环境科学与技术》杂志主编W·H·Glaze首次提出了高级氧化技术的定义，他认为，高级氧化过程是通过声、电、光等物理化学工程所实现，通过自由基来对污水有机物加以降解，最后将有机物转化为CO2和H2O。

高级氧化技术具有反应速度快、分解效果彻底、操作简便等特点，将其应用到污水处理中，能迅速完成降解工作。就目前来看，常见的高级氧化技术分为多个种类，如：Fenton法、类Fenton法、臭氧氧化法、湿式氧化法、电化学氧化法、超声氧化法等。

2 高级氧化技术与生物处理法的具体应用

2.1 类Fenton法

Fenton法是由法国科学家Fenton发现，他在某次实验中，发现Fe2+与H2O2混合溶液能将污水中的有机物迅速分解，并逐渐生成含Fe3+沉淀物。为了纪念这位科学家的杰出贡献，后人经过整理，将Fe2+与过H2O2组合称为Fenton试剂。实际上，Fenton法又分为传统Fenton法与类Fenton法。

传统Fenton法在我国许多领域都发挥了作用，尤其是工业废水处理中，然而其应用效果不尽人意。将类Fenton法应用到污水处理中，通过Fe2+与H2O2混合液可迅速去除污水有机物，COD去除率高达95%。

2.2 超声氧化法

在高级氧化技术中，超声氧化法作为重要技术，主要利用16kHz～1MHz频率的超声波，来对污水加以处理。在超声氧化技术下，污水溶液会在短时间内形成超声空化，并生成浓度较高的氧化物·OH和H2O2，氧化物的出现能在一定程度上分解污水有机物。经笔者研究，超声氧化法主要集中了超临界水氧化、自由基氧化，将其应用到污水处理中，具有较高的利用效率，具有较好的发展前景。

然而超声氧化法使用成本相对较高，并且具有一定使用局限性，尤其在一些难挥发的有机物处理中难以发挥效果，因此在使用过程中还应搭配其他氧化技术。

2.3 生物膜低温硝化强化技术

生物膜低温硝化强化技术是经过曝气池固定细菌的硝化数量，或者是在曝气池之中放置填料，以此提升曝气池细菌数量和抵抗外界的环境变化能力，进而增强处理系统的除氨氮的能力。在城镇污水处理厂改造升级系统的过程中，流化床生物膜反应器技术以及曝气生物滤池技术是最为广泛应用的低温硝化强化技术。流化床生物膜反应器技术通过在曝气池之中放置填料，将其作为微生物依附生长的载体，形成有利于硝化细菌生长的环境。美国的污水处理厂是世界上第一个流化床生物膜反应器技术升级改造成功的案例，进水时氨氮浓度为35mg∕L，而出水时氨氮浓度则低于0.5mg∕L。冬季时期运行流化床生物膜反应器技术，其出氨氮率可处在一个稳定的指标。其优点在于水力停留时间短、资金运行少、出水质量优好等特点，此技术在城镇污水处理厂中得到广泛应用。

2.4 生物低温硝化强化技术

生物低温硝化强化技术主要包括两类，一是通过吸附、氧化等作用进行去除氨氮，例如通过沸石吸附-生物再生技术去除氨氮。在城镇中小型的污水厂升级改造过程中，硝化强化的重要方式是把吸附技术镶嵌入工艺之中，但是目前城镇污水处理厂运用吸附技术和化学氧化技术较少。二是经过分离膜技术不断强化生物处理，以此不断强化硝化作用，其中最为代表的是膜-生物反应器技术。膜-生物反应器技术主要通过分离膜技术代替二沉池而分离固液，完全分离水力停留时间、污泥龄，保障膜-生物反应器技术能在长时间的污泥龄、较高污泥浓度中运行，实现长周期的硝化细菌富集生长，不断提高处理系统的硝化能力，其去氨氮率超过98%。因此，我国很多的城镇污水处理厂在升级改造的过程中，通常会应用膜-生物反应器技术。

3 结语

随着时代的发展，我国水污染现状越来越严重，水体富营养化程度也越来越高，其主要原因是氮排放超标，直接影响了水体质量和环境。为改善这种污染现状，将高级氧化技术与生物处理技术联合应用，既能将高级氧化技术快速、高效反应作用发挥，又能减少传统生化工艺占地，充分提高污水处理效果，降低运行成本。加强高级氧化技术与生物处理技术结合，使工艺技术的适用性、高效性、经济性得到更有效的发挥。

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