淺談城市可持續汙水生物處理技術論文
隨著經濟的發展，水資源將越來越少，對水的關注也會越來越多，如何才能最大化的節約水資源，減少水源汙染，將成為我們共同關注的話題。下面是小編收集整理的淺談城市可持續汙水生物處理技術論文
摘要：隨著城市化程序的加快和經濟建設的飛速發展，城市汙水排放量也迅速增加，大量未經處理的汙水任意排放，如果不能得到妥善處理，將給城市及水環境造成嚴重汙染，影響人居環境質量和城市的可持續發展水資源的可持續發展已經成為一個亟待解決的問題。本文分析了城市可續汙水生物處理技術。
關鍵詞：可持續；汙水處理；技術
一、可持續汙水處理概念
針對傳統汙水生物脫氮除磷處理技術存在的問題, 我們提出了可持續汙水生物處理技術的概念, 以儘可能的減少能耗、高效節能和汙水可回用為目的的新技術, 推動汙水處理技術不斷前進。本概念主要包含以下幾個內容: 儘可能減少COD 氧化；儘可能大的甲烷(CH4) 產量； 儘可能低的能量消耗, 相應儘可能減少CO2 釋放； 儘可能減小剩餘汙泥產量； 磷酸鹽再生; 處理水回用。
二、我國城市汙水處理現狀分析
目前我國城市汙水處理的面臨著重要的考驗，現有汙水處理系統已經不能滿足日益增加的城市汙水量。而工業廢水、日常生活排放汙水在城市內部的流向對流經城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的汙染。這也使得我國多數城市水源受到汙染，加大了城市生活用水處理的.費用，加劇了我國城市廢水汙染程度。近年來為了加快我國可持續發展戰略目標的實施、促進我國水資源最佳化、保護環境，我國很多城市已經開始了對城市內汙水流向的治理，減少汙水在城市內流向對淺層地下水的汙染。同時大力應用新的廢水處理技術，加快汙水處理建設，為我國可持續發展路線的實施打下堅實的基礎。
三、汙水生物處理技術研究
1、可持續汙水除磷工藝
典型的反硝化除磷工藝為DEPHAONX。迴流汙泥完成在厭氧池中的放磷和PHA儲備後在中間沉澱池中泥水分離；分離後的上清液直接進入好氧固定膜反應池進行硝化；沉澱的汙泥則跨越固定膜反應池進入缺氧反應池內同時完成反硝化和攝磷(關鍵步驟)；脫氮和攝磷後的混合液再進入曝氣池再生(氧化細胞內殘餘的PHA),使其在下一迴圈中發揮最大放磷和PHA儲備能力。該工藝不僅可以達到穩定的磷和氮的去除,而且還可以減少50%的COD需求量和減少30%的需氧量以及減少50%的產泥量。不僅如此,還避免了反硝化細菌和聚磷菌對有機物的競爭,也避免了兩種細菌泥齡的差異。該工藝還可以抑制汙泥膨脹的發生。系統適合COD/N較低的情形。當進水COD/N較高時,由於缺乏足夠的NO3-,磷的去除不充分。這種情況下,在缺氧池後增加的好氧池,可使剩餘的磷透過DPB利用O2作為電子受體來去除。
2、SHARON 和ANAMM0X 聯合工藝
SHARON 工藝可以透過控制溫度、水力停留時間、pH 等條件, 使氨氮氧化控制在亞硝化階段,目前儘管HARON 工藝以好氧/ 厭氧的間歇執行方式處理高氨廢水取得較好的效果, 但由於在反硝化中需要消耗有機碳源, 並且出水濃度相對較高, 因此可以SHARON 工藝作為硝化反應器, 而ANMMOX工藝作為反硝化反應器進行組合工藝。SHARON 工藝可以控制部分硝化, 使出水中的NH+4 與NO-2 比例為1∶1, 從而作為ANAMMOX工藝的進水, 組成一個新型的生物脫氮工藝。聯合的SHARON- ANAMMOX 工藝具有耗氧少、汙泥產量少、不需外加碳源等優點, 具有很好的應用前景。
3、移動床生物膜（MBBR）工藝
該工藝的核心部分是利用投加到傳統活性汙泥法曝氣池中、比重接近於水的懸浮載體填料作為微生物的活性載體，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用而使其處於流化狀態，因而是懸浮生長活性汙泥法和流化態附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。MBBR 具有以下特點：(1)反應器中汙泥濃度較高，一般汙泥濃度為普通活性汙泥法汙泥濃度的 5～10 倍，曝氣池汙泥質量濃度可高達30～40g/L。(2)水頭損失小，不易堵塞，無需反衝洗，一般不需迴流。(3)作為 M BBR 工藝核心的懸浮填料具有好氧和厭氧代謝活性，可良好地脫氮除磷。
4、人工溼地（C W ）汙水生物處理工藝
CW 系統是一種由人工建造和監督控制的、與沼澤地類似的地面，它利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對汙水的淨化作用。這種溼地系統是在一定長寬比及底面具有坡度的窪地中，由土壤和按一定坡度、充填一定種類及級配的填料（如礫石等）混合結構的填料床組成，廢水可以在填料床的縫隙中流動，並在床體的表面種植具有處理效能好、成活率高、抗水性強、生長週期長及具有景觀和經濟價值的挺水性植物（如蘆葦），由此形成一個獨特的動植物生態環境，實現對廢水的有效處理。 CW 系統對 BOD5的去除率可達到 85%到 95% ，對 CODCr的去除率在 80% 以上，對總氮的去除率達到 60% 以上，對城市汙水中磷的去除率可達到 90% 左右。
5、Carrousel氧化溝工藝
Carrousel(卡魯塞爾)氧化溝是一種單溝式環型氧化溝,在氧化溝的頂端設有垂直表面曝氣機,兼有供氧和推流攪拌的作用,汙水在溝道內轉折巡迴流動,處於完全混合狀態,有機物不斷氧化得以去除。該氧化溝一般設有獨立的沉澱池和汙泥迴流系統。Carrousel氧化溝具備一般氧化溝的共同優點,工藝流程簡單,抗衝擊負荷能力較強,出水水質較穩定;其獨特之處在於:單臺曝氣裝置功率大,數量較少,投資較少,維護點相對較少,更易於維護。其不足之處:由於表曝機數量少,溝內混合液自由流程很長,由紊流導致的流速不均有可能引起汙泥沉澱,影響執行效果;單溝氧化溝維持溶解氧較高,加之單點供氧強度較大,耗能稍高。Carrousel氧化溝結構和裝置簡單,管理方便,適用於中小規模的城市汙水處理。
6、同時硝化反硝化
近年來好氧反硝化菌和異養菌的發現以及好氧反硝化、異養反硝化等研究的進展,奠定了SND生物脫氮的理論基礎。當好氧環境與缺氧環境在1個反應器中同時存在,硝化和反硝化在同1個反應器中同時進行稱為同時硝化反硝化。同時硝化反硝化不僅可以發生在生物膜反應器中,如流化床、曝氣生物濾池、生物轉盤;也可以發生在活性汙泥系統中,如曝氣池、氧化溝。與傳統生物脫氮工藝相比,SND工藝具有明顯的優越性,主要表現在:硝化過程中鹼度被消耗,而同步反硝化過程中產生了鹼度,SND能有效地保持反應器中pH穩定,而且無需另外新增鹼,節省執行費用。SND意味著在同一反應器,相同的操作條件下,硝化反硝化能同時進行。如果能保證好氧反應器中一定效率的硝化反硝化反應同時進行,那麼對於連續執行的SND工藝汙水處理廠,可以省去缺氧池的費用,或至少減小其容積。對於僅由1個反應池組成的SBR反應器而言,SND能夠降低實現完全硝化反硝化所需的總時間。
7、膜生物反應器（MBR）工藝
MBR工藝主要是由膜元件、泵和生物反應器三部分組成，其中生物反應器是汙染物降解的主要場所，膜是對混合液和對待特殊汙染物進行分離和萃取的介質，而泵是為滿足分離和萃取提供所需的動力的必需裝置。MBR工藝的優點：（1）出水水質優質穩定；（2）剩餘汙泥產量少；（3）佔地面積小，不受設定場合限制；（4）可去除氨氮及難降解有機物；（5）操作管理方便，易於實現自動控制；（6）易於從傳統工藝進行改造。
結束語
總之，隨著經濟的發展，水資源將越來越少，對水的關注也會越來越多，如何才能最大化的節約水資源，減少水源汙染，將成為我們共同關注的話題。日益嚴格的排放標準和汙染水源將成為世界關注的話題，透過研究發現提出對汙染水淨化技術有待於研究，雖然在理論上是可行的，但是還有待於人們去進一步的實踐證明。
參考文獻
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