污水深度脫氮除磷、高效厭氧生物處理技術(shù)及污水資源化問題是當(dāng)前全球水處理技術(shù)領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)。我國目前城市污水處理中所運(yùn)用的工藝和技術(shù)達(dá)到怎樣的水平?新技術(shù)、新方法、新工藝的研究和推廣進(jìn)展如何?來自北京、上海、天津、常州及德國的有關(guān)專家在城市污水處理與資源化技術(shù)論壇上,以其簡要、精彩的演講,向我們介紹了相關(guān)情況。
目前我國所采用的污水處理工藝類型主要有以下幾種:傳統(tǒng)活性污泥處理工藝、AB工藝、A/O及A2/O工藝、水解-好氧工藝、氧化溝工藝、SBR及其變型工藝、曝氣生物濾池工藝、生物接觸氧化工藝、氧化塘、BIOLAK及土地處理工藝。
清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授、環(huán)境模擬與污染控制國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任施漢昌重點(diǎn)介紹了A2/O工藝和影響A2/O工藝的因素。
A2/O工藝的基本流程是:污水--厭氧反應(yīng)器(釋放磷氨化)--缺氧反應(yīng)器(脫硫)--好氧反應(yīng)器(硝化吸收磷去除BOD)--沉淀池-- 處理水排除。
施漢昌在介紹我國目前污水處理廠的工藝技術(shù)時(shí)指出,A2/O脫氮除磷工藝在我國擁有50%以上的市場,是處理城市污水的主要工藝。目前最科學(xué)的A2/O工藝應(yīng)該具有:在粗、細(xì)格柵前后均設(shè)置超聲波液位差計(jì);在進(jìn)水管中安裝電磁流量計(jì);在氧化溝厭氧池中設(shè)置氧化還原電位(ORP)在線測定儀,調(diào)節(jié)定鼓風(fēng)機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)和曝氣量;在好氧池中設(shè)置污泥濃度計(jì);在二沉池中設(shè)置泥位計(jì);在出水池中設(shè)置pH計(jì)、COD在線測定儀、污泥濃度計(jì)等。通過這些科學(xué)的監(jiān)控手段,達(dá)到降低能耗的作用。
中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、博士生導(dǎo)師劉俊新是中國科學(xué)院"百人計(jì)劃"入選者,他重點(diǎn)介紹了氧化溝工藝。
氧化溝又名氧化渠,因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng),因此有人稱其為"循環(huán)曝氣池"、"無終端曝氣池"。氧化溝的水力停留時(shí)間長,有機(jī)負(fù)荷低,其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。氧化溝工藝最早產(chǎn)生于荷蘭,經(jīng)過50多年的發(fā)展,在一些專家看來已趨于成熟,但也有專業(yè)人士認(rèn)為氧化溝廢水生物處理方法過于老套。無論對這一工藝有什么樣的看法,氧化溝工藝在城市生活污水及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,卻是一個(gè)不爭的事實(shí),已成為當(dāng)前占主導(dǎo)地位的污水處理廠活性污泥水處理技術(shù)。
國內(nèi)許多污水處理廠使用的情況證明,氧化溝工藝是一種工藝流程簡單、管理方便、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝穩(wěn)定性高的污水處理技術(shù)。劉俊新通過對立體循環(huán)一體化氧化溝、奧貝爾氧化溝、多溝交替式氧化溝、卡魯塞爾型氧化溝等工藝的介紹,使我們初步了解到氧化溝工藝的發(fā)展和應(yīng)用情況以及目前存在的問題。
來自德國亞琛工業(yè)大學(xué)的馬科斯(譯音)教授為本次論壇帶來了"分散式污水處理的最新技術(shù)"。他認(rèn)為,對于類似北京這樣的大城市,采用集中式明顯優(yōu)于分散式處理技術(shù),但對于那些鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的地區(qū),尤其是小城鎮(zhèn)、廣大農(nóng)村地區(qū)更適合發(fā)展分散式污水處理技術(shù)。在中國廣大農(nóng)村地區(qū),目前生活污水處理依然是個(gè)剪不斷、理還亂的普遍問題。那些投入費(fèi)用低廉、運(yùn)行效果良好的自然處理方式無疑是最好的選擇。
馬科斯認(rèn)為,處理及技術(shù)應(yīng)模擬自然生長的膜、過濾系統(tǒng),并采用當(dāng)?shù)鼗撵`巧、能適應(yīng)居家使用的水量變化控制技術(shù);高效利用住宅水和建立再生利用系統(tǒng),以減少對水及能源的消耗;在住宅和商業(yè)建筑內(nèi)實(shí)現(xiàn)封閉水循環(huán)系統(tǒng),雨水和污水能夠被處理、回用于景觀、灌溉、沖廁和冷卻,最大限度減少廢物從這些地方排出;從污水資源中回收沼氣與營養(yǎng)元素,修建雨水花園以截留雨水并實(shí)現(xiàn)綠色屋面。綠色屋面植物可以美化環(huán)境、改善城市空氣質(zhì)量、減少建筑能量損失,亦是潛在的食物來源;通過本地化處理、地下水回滲、樹木、公園、屋頂花園及河流變清與修復(fù),在城市和城鎮(zhèn)中恢復(fù)水的下滲和蒸發(fā)等自然循環(huán)等等。
馬科斯說,應(yīng)該建設(shè)以污水源分離為基礎(chǔ)的分散式處理模式,將尿液、糞便從污水中分離出來,從源頭有效削減污染物總量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源回收、水的循環(huán)使用、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)返田的生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,最終實(shí)現(xiàn)完全意義上的生態(tài)衛(wèi)生生活條件與生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司總工程師王洪臣認(rèn)為,在缺水地區(qū),污水處理廠建設(shè)的重點(diǎn)必須瞄準(zhǔn)完全的高品質(zhì)的再生利用。北京作為一個(gè)高度缺水城市,應(yīng)該也有能力將全部污水再生,達(dá)到地表三類水質(zhì),回灌地下。
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院的總工程師張辰認(rèn)為,厭氧消化與干化的組合工藝是比較理想的污泥處理處置方法。通過厭氧消化、好氧堆肥、好氧消化三種工藝使污泥達(dá)到穩(wěn)定化的指標(biāo),這一點(diǎn)非常關(guān)鍵。
在論壇中,國家城市給水排水工程技術(shù)研究中心總工程師鄭興燦、德國西門子水技術(shù)公司姚念民教授、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長周琪等專家學(xué)者還對一些國內(nèi)污水處理廠的污水處理工藝模式進(jìn)行了案例分析。