處理城市污水研究，化學 生物處理聯(lián)合法
處理城市污水研究，化學 生物處理聯(lián)合法
嘉善縣**污水處理工程遠期（2020年）規(guī)劃6萬m3/d，近期（2005年）設計建設規(guī)模為2萬m3/d，本次概念設計規(guī)模為一期2萬m3/d。納污水體茜涇塘地面水域規(guī)劃為三類水質功能區(qū)。
化學混凝 生物法在當今世界上污水凈化使用較普遍的方法。主要因為該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮，使出水水質達到一定的水平而廣泛用于城市污水處理廠。許多歐洲國家計劃或已經在用混凝劑來處理磷作為前**強化處理。有些國家把化學混凝法生物處理作為主要的處理方法，如挪威、瑞典、丹麥，其70%的污水都用混凝法生物處理。其它一些國家如美國和香港用一種叫做化學強化**處理法，該法比化學混凝法需要的混凝劑量更少，但足以去除大部分磷同時大大加快沉降速度。
世界上*常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽，也有一定數(shù)量的有機聚合物作混凝劑或助凝劑。水和污水中的污染物去除是通過已知的機械原理即破壞膠體的穩(wěn)定性而混凝，或者是化學與固體水解產物共同沉降來完成?；炷ǖ男适鞘芑炷齽┑奈锢砑盎瘜W特性、進水及工藝條件等因素的影響。
污水處理無疑是要花錢的。問題是要找到一種不僅投資少而且長期運行費用低的*經濟*有效的方法。根據(jù)歐洲污水處理經驗，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脫除85%氮，則化學強化**處理生物處理是*經濟有效的。化學處理法特別是在工業(yè)污水比例大、污水水質日/年變化大時更顯其*經濟有效。在快速發(fā)展的工業(yè)化城市，企業(yè)排放的污染物會影響甚至破壞傳統(tǒng)的生物處理過程，而化學處理法在這方面具有許多的先進性，能處理很多不同的污水，能承受很大的沖擊負荷。
對實際污水處理工程而言，首先用化學法進行污水處理研究，不僅能承受沖擊負荷，將污水處理到一定的程度，還可以了解污水的組成和變化情況，為較易受污水沖擊負荷、毒性物質影響的生物處理提供保護。
本試驗是為2005.2-5嘉善三號泵站低濃度污水試驗。處理工藝為CEPT A/O，日處理11噸/日污水?；瘜W 生物處理聯(lián)合法，用一套串聯(lián)式的設備做連續(xù)試驗。用*低的混凝劑量，去除不可降解CODcr的*大值，試驗生物處理出水水質變化。分為：
(1)混凝劑量的變化
(2)生物處理條件變化
1,化學混凝法（CEPT）
化學混凝設備由下列幾部分組成：
(1)一只**沉淀池，用于初沉污泥和化學污泥的沉淀
(2)靈活的管形化學絮凝裝置
(3)混凝劑混合單元
(4)化學/聚合物的劑量泵及貯存池
2,構筑物整體結構
構筑物 | 數(shù)量 | 尺寸 | 備注 |
集水池 | 1 | 25噸 | 三號泵站的集水井 |
進水泵 | 1 | 0-1000L/h | 螺桿泵 |
污泥回流泵 | 1 | 0-500L/h | 螺桿泵 |
脫氮工藝污泥（富含硝酸鹽的污水）內循環(huán)泵 | 1 | ||
混凝劑加藥泵 | 1 | 蠕動泵 | |
初沉池 | 1 | 0.68M3 | |
活性污泥反應池 | 6 | B*l*h=0.8*0.8*1.80 m | |
二沉池 | 1 | 內尺寸：直徑=1.2米，高度=1.3米（體積=1.5立方米） | *大流量水力負荷=0.4m3/m2*h表面積：1.1m2-0.05m2(內部管) |
化學貯槽 | 3 | 5 L | |
管形絮凝裝置 | 2 | 1.Φ16mm*11m2.Φ20mm*13m | Q=0-500 l/h |
運行參數(shù)
混凝處理段：
沉淀池體積：0.68M3
混凝段停留1hr
生物處理段：
反應池：3 M3
試驗時間：2005年2月至2005年4月
試驗溫度：8-18 ℃
水力停留時間：化學強化**處理（CEPT）加上生物處理試驗。曝氣池停留時間為6-10小時。平均為8小時。進水流量見圖1。
污泥回流比： 1：1
圖1進水流量
進水水質
進水水質有一些波動，雨時和旱時水質有變化，節(jié)日長假期間進水水質會好轉。水質見圖2。
圖2 進水水質
試驗結果表明SS、BOD5、P完全能達到**A標準，平均CODcr達到100mg/l，而氨氮不降反而上升，需要進一步論證可能的抑止自養(yǎng)菌生長的有毒污染物質。
基本試驗參數(shù)
CEPT：
混凝劑：硫酸鋁9.8mg/L(Al)
活性污泥：
BOD5負荷：0.22 gBOD5/gVSS·d
MLSS：2.2g/L
MLVSS0.72MLSS
污泥齡：82d
試驗數(shù)據(jù)
CEPT A/O試驗穩(wěn)定出數(shù)據(jù)日期是在4.11-30日。詳細數(shù)據(jù)見下列各圖表。
COD去除率70.3%，BOD5去除93.4%，總磷去除率80%，SS去除率83.4%。BOD5，TP，SS接近**A標準，CODcr大于二倍標準，不但沒減少，反而增加了7.7%，NH3-N去除有嚴重問題。
表94.11-30連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)平均值
項目 | 進水mg/l | 出水mg/l | 去除率% |
CODcr | 340 | 101 | 70.3 |
BOD5 | 171.4 | 11.3 | 93.4 |
總磷 | 4.13 | 0.85 | 80 |
SS | 67.7 | 11.2 | 83.4 |
NH3-N | 63.7 | 68.6 | 7.7 |
|fRCv2
圖3CEPT工藝（鋁混凝劑）
表3 CEPT工藝參數(shù)
參數(shù) | 進水(mg/l) | 出水(mg/l) | 去除率% |
CEPT | 336 | 285 | 15 |
圖3是在生物處理前用低劑量鋁混凝劑進行長期CEPT工藝處理的結果（預沉降）。圖3結果證實了低劑量混凝劑能使COD去除率15%。為生化處理提供良好的工藝條件.表3鋁混凝劑CEPT處理結果。表中數(shù)據(jù)為平均值。
圖4為CEPT A/O進出水水質變化趨勢，出水水質衡定CODcr 100mg/ld左右。曲線表明進出水水質均勻比較穩(wěn)定。
圖5為CEPT A/O，BOD5進出水水質，出水水質BOD5穩(wěn)定。
圖7為磷的曲線，磷有較好的去除率。
圖7-1為氨氮的去除率，硝化存在嚴重的問題。
圖4CEPT 活性污泥出水水質
圖5BOD5進、出水質
圖7總磷進出水水質
圖7-1NH3-N進出水水質
圖8污泥指數(shù)SVI
圖8表明SVI性能較正常，沉降性能好，菌膠團大，邊緣清晰，原生、后生動物較活躍，有鐘蟲，累枝蟲等，后期有水蚤，輪蟲出現(xiàn)。
水質透明度50cm
CPET A/O污泥產量
圖8-1污水排放量
生物污泥產量見圖8-1。平均日排干污泥366克。噸處理污水排干污泥量46.8克。污泥產生量與進水的水質，SS的濃度有關。
結論與討論
在中國，化學法被認為是一種污泥產生量大、污泥難處理且處理成本高、污水處理成本也高的污水處理方法。但是，化學處理法有其獨特的優(yōu)點，即能去除污水中大部分磷，使處理出水磷含量小于1.0mg/l，這是生物處理難以達到的,是姚莊污水廠管理策略即污水處理后排入內河網(wǎng)值得考慮的工藝方案之一，能解除河網(wǎng)水域富營養(yǎng)化的隱患。國外研究表明，在*優(yōu)的投藥量下，化學處理法污泥增長量為45%，其中33%來自污染物的去除，12%來自混凝劑產生的金屬氫氧化物。近十年來，化學處理法產生的污泥有了新的處理和處置技術，Kemwater公司研究出從化學污泥中提取有機物、磷酸化合物、碳源或混凝劑等方法?；瘜W法能在相同尺寸的池子里，提高表面負荷，增加處理能力。
根據(jù)這些結果，我們得出三號泵站污水處理試驗的一些結論：
CEPT A/O工藝處理低濃度水質時可以承受較高的COD污泥負荷,它可大于單一生化處理的1-2倍的COD污泥負荷
CEPTA/O對去除磷有明顯的效果,而生物處理不會使磷達標。化學處理法有其獨特的優(yōu)點，即能去除污水中大部分磷，使處理出水磷含量小于1.0mg/l，這是生物處理難以達到的,是姚莊污水廠管理策略即污水處理后排入內河網(wǎng)值得考慮的工藝方案之一，能解除河網(wǎng)水域富營養(yǎng)化的隱患
三號泵站污水中大量可溶性緩慢生物降解有機質（來自工業(yè)）使得生物處理階段的負荷降低?；瘜W生物聯(lián)合處理高負荷階段的運行結果不能達標?；钚晕勰喙に囈_到穩(wěn)定的出水水質，停留時間須10小時左右（相當于活性污泥系統(tǒng)中有機負荷約0.07gBOD5/g MLSS*d 和 0.35 g COD/g MLSS*d）。
化學生物處理工藝去除一公斤BOD5生產的污泥量比生物法高0.42%。如果污泥的處理采用能源回收的方法，就可以得到更多的能量，如果采用填埋處理將占用更多的面積。
姚莊污水處理廠出水COD能否完全達到標準，是值得關注的問題。由于該區(qū)域有大量的金屬表面處理企業(yè)，會將無機還原物質排入污水處理廠，無機還原性物質不能用生物處理的方法去除，混在尾水中排出，將影響COD值。
自養(yǎng)菌受到生長抑制的原因需要進一步找出原因，如果是重金屬的影響，那么對姚莊污水處理廠脫氮問題上是一個挑戰(zhàn)。
