淮南市玻璃钢生活一体化污水处理工艺指导

淮南市玻璃钢生活一体化污水处理工艺指导现行城市污水处理工艺有传统活性污泥法、SBR工艺、AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟等，都能达到较好的处理效果，有机物污染得到了遏制，但氮、磷超标排放使中国66.2%的主要水体污染很严重，导致富营养化问题日益严重、更加普遍。脱氮除磷已成为当今城市污水处理厂亟待解决的问题。本文在分析了国内生物脱氮除磷工艺的研究进展及存在的问题，介绍了一种新型污水生物处理技术微压内循环多生物相工艺的研究进展。

1、生物脱氮除磷机理

氮磷可依靠微生物的新陈代谢作用在适宜的环境条件下被脱除。传统生物脱氮主要通过氨化、硝化和反硝化过程，使氮素最终以N2形式排入大气。在厌氧或好氧条件下，细菌、真菌和放线菌将有机氮化合物转化为氨氮的过程为氨化；好氧条件下氨氮在氨氧化细菌（AOB）作用下氧化为亚硝酸盐，然后进一步被亚硝酸氧化菌（NOB）氧化为硝酸盐的过程为硝化。硝化细菌均是化能自养型，生长极其缓慢，平均世代时间在10h以上，且易受pH、温度等外界条件的影响。参与污水硝化过程的细菌主要为亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）和硝化菌属（Nitrobacter），完整的硝化氮素过程为NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N；缺氧条件下硝酸盐在反硝化细菌的作用下转变为N2，完整的反硝化氮素反应包括以下几个过程：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2，反硝化细菌分属于假单胞菌属（Pseudomonaceae）、产碱杆菌属（Caicaiigenes）、芽孢杆菌属（Bacillus）等50多个属。氨化、硝化和反硝化氮代谢的过程需要多种酶系参与，编码这些酶的基因可作为相应的功能基因，其中反硝化相关基因所占比例最高，达80.81%，其次是氨化（12.78%）和硝化（4.38%）〔10〕。随着对微生物脱氮认识的深入，发现了自养反硝化、异养硝化、好氧反硝化和聚磷菌反硝化等，特征和影响，这些丰富了生物脱氮理论和生物脱氮工艺的发展。

氨化、硝化和反硝化等脱氮方式是属于生物脱氮法，在污水处理时经常会用到。氨化方式实现脱氮是在氨化菌的作用下，把有机氮化物转化成了氨氮，以此来实现了脱氮。硝化方式实现脱氮是利用了硝化细菌，反硝化方式实现脱氮是利用了反硝化细菌，把产生的含氮化合物转化为气态，并且是在缺氧条件下进行的。同化方式来实现脱氮是把含氮化合物转变为了微生物的组成部分。生物脱氮法是经常用到的一种脱氮技术，尤其是在传统脱氮技术中。成本较高并且工艺比较复杂的化学脱氮法则很少被应用到污水处理中。

2.2 氧化沟工艺

氧化沟是一种稳定去除氨氮的处理方式，目前各国广泛使用。该方法具有两种类型反应器的特征：混合型和推式。封闭循环罐对污水具有良好的氮和磷去除效果。氧化沟工艺简化了预处理，去除了有机物和氮磷化合物。同时，氧化沟对高浓度工业废水具有良好的稀释能力，可以承受水质和水量的冲击负荷。由于推流的特性，水流方向可以形成溶解氧浓度梯度，以形成好氧、缺氧和厌氧条件，从而更好地实现氮和磷的去除效果。

2.3 微压内循环多生物相处理技术

微压内循环多生物相生物处理技术是一种新型污水处理技术，实现在同一反应器内形成厌氧区、缺氧区、好氧区并存，多生物相协同生长的微压内循环多生物相反应器（MPR），为多种脱氮机制提供稳定各自适宜的环境，节省了硝化液回流设备的同时，减少了污泥回流量；反应器内溶解氧梯度的变化，解决了脱氮除磷的泥龄矛盾问题。常温条件下，MPR反应器利用短程同时硝化反硝化脱氮，低温条件下，利用全程硝化反硝化脱氮。通过对微压内循环反应器和传统推流式反应器的初步调试，发现由于微压内循环反应器的内部特殊结构以及曝气方式可以有效解决传统推流式反应器存在的泡沫堆积问题。基于微压内循环多生物相处理技术，通过改变反应器内部增设半包围导流板设计出微压竖向双循环反应器，经过小试实验研究，得出结论：双循环反应器对有机物、氮磷的去除优于传统SBR，内部微生物种类丰富，相同运行条件下具有节能降耗的优势。微压内循环多生物相反应器可以有效地去除城市污水中的有机物、氮、磷，其出水水质远远优于传统的城市污水处理方法。这些水可以作为多种水源，如冷却、绿化、景观用水等，甚至可以通过进一步深度处理，可以作为饮用水的补充水源。这样，城市污水不但不会污染环境，反而会解决我国日益严重的水资源短缺问题，有效的为城市提供二次水源。

工业园区的废水主要来自园区内各企业产生的废水和废液。据《工业园区废水处理管理政策研究报告》统计，截止至2018年9月，我国已有省级及以上工业园2411家，市县级工业园则达到了400-5775585多家。而在省级及以上工业园中，废水处理设施建成率为97%，仅工业废水和生活废水两项的年处理总量就高达971亿吨。而近年来，多地出现工业园区水污染事件的报道，表现出该方面政策及管理的不完善。随着《水污染防治行动计划》的出台，工业园区的废水处理也面临着更高的处理要求。

由于园区内各企业客观上存在行业、生产条件、产品类型、设备性能和管理水平等的差异，导致各企业流入废水处理厂的废水的水质、水量会有很大差别，因此，与城市废水处理厂的废水相比，工业园区所接纳的废水的水量和水质变化巨大，且具有污染物浓度高、种类多、毒性高、难生物降解等特点。正因如此，使得工业园区废水处理厂的处理系统通常缺乏针对性的设计和缺乏管理经验，常规物理+生化处理也难以使其出水达标排放。

在一般情况下，根据企业所属行业类别，国家制定了各行业的具有针对性的排放标准。而由于工业园区内企业所属行业不定，且工业园废水往往统入废水厂，经废水厂处理后外排，其排放要求往往由工业园所在地的排放条件来决定。若园区废水厂将废水处理后纳入市政管网，则其处理后的废水各指标需达到《废水综合排放标准》(GB8978-1996)的三级标准和《废水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)的要求。若园区废水厂的进水成分复杂，生物难降解且含有有毒有害物质，则执行GB8978-1996的一级或二级标准来控制。

淮南市玻璃钢生活一体化污水处理工艺指导

目前常见的工业园区废水处理厂的主要工艺为“预处理-生化处理”三级处理模式。近年来，随着园区内各行各业企业工艺的迭代升级，在企业的生产过程中往往会产生更复杂的难生物降解有机物，随管网进入园区废水厂，导致废水中的COD更难以降至达标排放。大量研究及应用表明，在生化处理后接深度处理的三级处理模式能有效降低印染废水中的COD，是使废水达标排放的有效方法。深度处理过程主要包括物理吸附、曝气生物滤池、高级氧化技术、膜生物反应器等，主要目的是将生化阶段的尾水进行进一步处理，使其能达标排放或外排。在实际应用中，主要是通过组合工艺，综合各处理单元的优缺点，进一步提高各处理单元的处理能力。在上述深度处理工艺中，以高级氧化技术及其与其他技术的组合应用较为广泛。

3、高级氧化技术简介

高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes，AOPs)是通过化学反应产生羟基自由基(ꞏOH)，并利用ꞏOH的强氧化性对有机污染物进行处理的一种处理技术。废水中高级氧化处理的机理大致分为以下两步：(1)ꞏOH的产生：O3、H2O2等氧化剂在一定条件下产生氧化能力的ꞏOH。ꞏOH的氧化电位为2.80eV，氧化性仅次于氟(2.87eV)，具有能有效地降解和去除有机污染物的能力；(2)有机污染物的分解：ꞏOH在极短时间内将大分子有机物氧化分解成小分子有机物，甚至能够矿化为CO2、H2O。因此，经过高级氧化过程后，废水的可生化性往往在一定程度上有所提高。正因如此，高级氧化技术具有反应速度快、适用范围广、二次污染小等优点，且一般具有良好的处理效果。随着近年来排放标准的提升，该技术也逐渐应用于各行业的废水深度处理过程中。根据高级氧化技术中使用的不同的氧化剂或反应形式，该技术主要分为臭氧氧化、光化学氧化、电化学氧化与芬顿氧化等，而实际工程中以臭氧氧化和芬顿氧化较为常见。下面对工业园区废水处理厂的常见的几种高级氧化技术进行概括，并对其应用现状与发展趋势进行分析，以期为相关研究人员和工程技术人员提供有益参考