探讨生活污水处理及回用发展新趋势
2020-03-04乔肖沙赵迪
乔肖沙 赵迪
摘 要:水是生命延续必须的物质。生活污水就是人们生活中产生的污水,这些污水经过专业的处理可以再次进行回用。我国水资源较为紧张,加强对生活污水的科学处理和回用,对于解决我国当前面临的水资源缺失问题,具有积极的作用和意义。另外,加强对生活污水的处理和回用,可以进一步减少对自然水体的破坏,这也是可持续发展的必然要求。本文即从生活污水入手,就其回用的现实意义、处理工艺技术和未来发展趋势进行了探讨,以供相关人员参考。
关键词:生活污水;污水处理;回用;发展趋势
生活污水就是人们生活中产生的各类污水的统称,生活污水不能直接再次使用,但只要对生活污水进行科学的处理,就可以达到再次利用的目的,生活污水也是城市用水的重要水源。水资源是人类生命延续必须的资源,我国是世界水资源紧缺国家,人均水资源占有率在世界排名靠后,尤其一些大型城市,水資源紧张问题十分突出。在这种环境下,加强生活污水的处理和回用,不仅可以有效缓解人们生活用水紧张的问题,同时可以加强对自然的保护,其对于可持续发展目标的科学实现,具有积极的作用和意义。
一、加强生活污水处理和回用的现实意义
首先,生活污水虽然是使用过的、被污染的水资源,但具有可回收性,作为第二水源对于缓解生活用水紧张问题,有着积极的意义。水资源紧缺是目前世界上多个国家面临的重要问题,在这种环境下,对生活污水进行处理和回用,已经成为一种重要的水资源再利用手段,是促进水体良性循环的必然举措。
其次,从环境保护的角度,虽然地球表面超过70%被水体覆盖,但可以利用的淡水资源较少,保护淡水资源是人类可持续发展的重要措施。从这个层面,加强生活污水的循环利用,可以有效减少对自然水体的损害,从而达到良好的保护作用,由此产生的长远效益是十分可观的。
最后,从水资源利用的角度,对生活污水进行处理和再利用,其成本要明显低于天然水源的利用成本,可以有效缩短调水距离,这对于控制水费,也有着积极的作用。
二、生活污水的主要处理工艺
(一)UCT工艺
UCT工艺背景下,缺氧区会在对沉淀池的回流污泥进行回流的基础上,对耗氧区的污泥混合液进行回流,在缺氧区的反硝化作用下,其包含的NO3会被清除。为进一步弥补厌氧区中污泥的损失,缺氧区会增设厌氧区的混合液回流。只要保证废水中CODCr/TKN在一定稳定的范围,就可以确保缺氧区反硝化作用进行彻底,从而达到混合液厌氧区NO3值为0的目的,实现一个相对理想、稳定的厌氧环境。这一技术的缺点在于整体的除磷效果并不理想,并且由于增设了混合液回流,整体成本相对较高。
(二)A/O工艺
A/O工艺是一个系列,包含三个类型,是目前应用较为广泛的一种工艺。
第一类是A/O(好氧-缺氧)工艺。国外学者Ludzack于上世纪六十年代首次提出前置反硝化工艺,缺氧段对应工艺流程的第一级,以污水中包含的有机物作为反硝化的碳源,进而有效解决了碳源缺失的问题。但这种模式下,不可避免地造成硝酸氮从好氧池进入沉淀池的问题,会对后者的水质产生较明显的影响。发展至上世纪七十年代,国外学者Barnard对相关工艺进行了改良,改良工艺中缺氧池会同时回流来自好氧池和沉淀池的混合液和污泥,由此确保了缺氧池硝酸盐的补充,确保了反硝化脱氮的彻底进行。
第二类是A/O(厌氧-好氧)工艺,即没有硝化的A/O工艺。这一工艺整体与Bardenpo工艺具有较高的相似度,但好氧段和厌氧段分别被隔成多个体积相同的完全混合式反应隔,以泥龄短、高负荷运行、水力停留时间短为主要特征。这种工艺的缺点在于好氧段很难实现硝化,因此厌氧区并不能得到污泥回流携带的硝酸根,整体的脱氮能力较弱,属于生物除磷工艺范畴。
第三类就是A2/O工艺。为了进一步增强污水处理的除磷脱氮能力,以A/O工艺为基础,增设缺氧区,建立厌氧、缺氧、好氧系统,就是A2/O工艺。这种工艺对于仅要求硝化的情况适用,也适用于要求硝化/反硝化的情况。工艺整体具有耐冲击、高进水负荷等优点。
(三)SBR工艺
SBR工艺是在同一反应器进行脱氮除磷过程的工艺,主要控制参数有进水、曝气时间、反应器内溶解氧浓度等,按时间顺序,其兼顾厌氧、缺氧、好氧等处理环节,在参数控制稳定的前提下,可以实现90%以上的N、P除去率。与其他污水处理工艺相比,SBR的优势主要在于过程简化、对于处理构筑物的要求简单,且不容易出现污泥膨胀问题。
三、生活污水处理回用的未来发展趋势分析
(一)一体化发展趋势
目前,生活污水处理整体以传统工艺流程为主,污水处理流程较为复杂,包括沉砂池、初沉池等多个生物反应池,不同的池体间相互独立,具有不同的处理功能。随着我国城市化进程的进一步加快,城市用地紧张问题日益突出,传统工艺对于土地的高需求,相应限制了其应用和发展。在这种情况下,一体化的生活污水处理工艺必然是未来生活污水处理的发展方向,这类工艺可以通过不同形式的池体共用池壁,达到减少占地和节约成本的目的。
(二)分散式处理趋势
现阶段,生活污水处理以集中大规模处理为主,为达到这一要求,就必须进行相应的管道网络建设和相关基础设施建设。这些设施不仅会直接增加污水处理的成本,同时处理完的污水在长距离的运输中很容易受到二次污染,甚至出现抵达用户终端再次不达标的问题。因此,分散式生活污水处理也是一个重要的发展趋势,将生活污水分散处理,可以进一步提高污水处理的时效性和针对性,减少不必要的基础设施建设节约成本,同时对于提高污水回用质量,确保用水安全,也有着积极的作用和意义。
结语:
生活污水虽然是使用过、被污染的水资源,但具有很高的回收利用价值,对于缓解生活用水压力,保护自然水体有着积极的作用。对此,相关单位和人员必须提高对生活污水处理的重视,从既有的处理工艺入手,结合我国城市发展现状,不断促进生活污水处理和回用趋向一体化、分散式处理发展,以提高生活污水处理效率,节约污水处理成本,推动我国可持续发展目标的科学实现。
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作者简介:
乔肖沙(1990-),女,河南省安阳市人,民族:汉,职称:助理工程师,学历:本科;
第二作者:赵迪(1989-),男,吉林省公主岭市人,民族:汉,职称:助理工程师,学历:大专。
(国电东北环保产业集团有限公司北部污水处理厂 110035)