市政污水处理及回用技术研究

2019-02-01杨子国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东广州511363

中国房地产业 2019年15期

文/杨子国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东广州 511363

市政污水主要是指城镇生产生活所产生的污水，市政污水水量大且稳定，通常集中于污水处理厂进行统一处理。由于城市化进程的逐渐推进，城镇人口与工厂数量不断增多，市政污水排放量随之逐年增加。在积极做好市政污水处理的同时并加以回用，能令城镇用水紧张问题得以缓解并减少对自然水体的污染，对社会效益、生态效益都设着极为重要的意义。

1、市政污水处理与回用的意义

近年来，全球水资源日趋紧张，很多国家都将污水处理及回用作为一项重要规划，以缓解水资源紧张的情况。我国属于贫水国家之一，尤其北方这一情况更为严重，水资源紧张在一定程度上限制了农业和工业的发展。同时，大量污水的排放，即使经一系列处理，但也不可避免地会对自然环境造成污染。做好市政污水处理和回用，可将经处理的污水回用于工业生产、农业灌溉、城镇绿化和清洗等，一方面能在一定程度上解决水资源短缺问题，另一方面还能减少污水排放量，减少富营养化现象，保护我们的生态环境，真正实现可持续发展。

2、市政污水处理与回用技术

目前，常用的市政污水处理与回用工艺有AAO工艺、SBR工艺、MBR工艺等及以膜分离为核心的深度处理工艺及各工艺的联合使用。

2.1 AAO工艺

AAO法是采取厌氧池、缺氧池和好氧池的组合并通过污泥回流，可有效去除污水中COD、氮和磷等污染物。如今已发展出各种AAO改良工艺，通过调节厌氧池、缺氧池和好氧池的布设顺序并通过不同的污泥回流及硝化液回流方式，可有针对性地且有效去除目标污染物。如为避免传统AAO工艺回流污泥中硝酸盐对厌氧池释磷的影响，可在厌氧池之前设置预缺氧池，来自二沉池的回流污泥和部分原水进入预缺氧段，微生物利用这部分进水中的碳源去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性。

2.2 SBR工艺

SBR工艺（Sequencing Batch Reactor）也称间歇曝气式活性污泥法或序批式活性污泥法。SBR法是在同一反应池内，按时间顺序，由进水、曝气、沉淀、排水和待机5个基本工序组成，利用活性污泥处理污水。与传统活性污泥工艺相比，SBR工艺的最显著的区别是：在空间方面只有一个处理单元，但在不同的时段转换功能角色，由于空间上同一个反应器集合了均和、初沉、生物降解、终沉等功能于一体，系统简单，构筑物大大简化，节省建设费用，占地面积小。随着SBR工艺技术的不断发展，SBR工艺也逐步被改进，形成了一系列改进型工艺，其中的CAST工艺是近年来国际社会公认的处理市政污水的先进工艺之一。CAST工艺（Cyclic Activated Sludge Technology）是一种循环式活性污泥法，其是在SBR工艺的基础上增加了污泥回流、生物选择区，将主反应区处理后的部分剩余污泥回流至前端生物选择区中，并在不进水的条件下进行沉淀，从而确保主反应区的稳定性。

2.3 MBR工艺

MBR是膜分离技术与生物技术相结合的新型污水处理工艺，通常分为分置

式、一体式和复合式三种类型。由于膜生物反应器中的膜分离设备可将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，从而省去了工艺设备中的二沉池，且由于膜的分离作用大大增强了生物反应器的功能，并使活性污泥的浓度大大提高，从而基本解决了传统活性污泥法中存在的诸多问题。总的来说MBR工艺的优势主要体现在以下几点，首先是出水水质好，其次，MBR工艺由于省去了二沉池从而使整个工艺设备相对集中、占地面积小，最后是剩余污泥产量少，且能避免传统活性污泥法中的易于发生污泥膨胀的弊端。

2.4 以膜分离为核心的深度处理

就市政污水处理厂的二级出水来看，其水质虽然能满足国家标准，但回用于某些领域时仍不够清洁，因此还需采取深度处理以提高水质。目前采用较多的是超滤、纳滤、反渗透及组合的双膜工艺。超滤用在市政污水深度处理中，可有效去除二级出水中的细菌、浊度，对有机物、总氮和总磷等污染物也有一定程度的截留作用，可达到稳定的出水水质。纳滤膜的孔径介于超滤膜和反渗透膜之间，操作压力低于反渗透，节省了能耗，截留效果又明显优于超滤，在污水再生回用方面有着较好的发展前景。反渗透则可满足高品质用水需求。