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分散式污水处理技术现状及未来前景展望
日期:2021-05-24 作者:中环安能小编 来源:

水体污染是我国面临的主要环境问题之一,我国十分重视水环境保护,并采取了多种措施进行防治。

截至十一五末,中国污水集中处理率已基本达到100%,但城市市政管网复盖率不在城郊或远离城镇的地区,污水产水量少,生源量大,生活污水未得到有效处理,环境问题日益突出。根据统计,目前分散污水未处理量为县乡采用集中污水处理量的1.5倍,分散污水处理迫在眉睫。

现在全国各大城市都采用了集中式的污水处理方式。但是,集中式污水处理严重依赖污水收集管网,投资大、运行费用高,不适合大多数城镇和农村地区。为此,许多学者和业内人士反思了集中污水处理这一终端处理在回收污水中资源和能源方面的不足,并将研究和应用方向转向废水的现场处理、源控制、现场回收,产生了各种分散处理技术和小型设备。

一、分散污水处理技术的研究现状。

现有分散式污水处理工艺主要采用厌氧无动力法、生物膜法、速分生物法和生态法等生物处理工艺。

厌氧无动力污水处理技术是在厌氧条件下,由兼性厌氧和厌氧微生物群将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。

提升流化床(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧膨胀微粒污泥(EGSB)等高效厌氧处理设备及技术是近年来发展起来的。根据分散点源污水的特点,采用初沉池+厌氧床接触池+厌氧生物滤池等工艺处理无动力厌氧污水,工艺过程简单,能耗低,可实现一套地下埋设装置。

MBR膜处理技术是一种生物处理和膜分离相结合的水处理新技术,用膜组件取代二沉池,减少处理设施占地,通过维持低污泥负荷来减少污泥量。当今社会越来越重视再生水资源的利用,MBR被广泛地应用于污水处理领域,特别是分散污水处理和回收利用。

MBR通常与其它技术联合使用,以克服独立MBR对氮磷去除率低的缺点。如浸没式复合膜生物反应器,循环交替活性污泥法,生物移动床MBR,浸没式MBR,循环间歇式活性污泥法,厌氧+好氧+缺氧序列MBR等,这些新技术不仅增强了处理效果,而且提高了氮磷去除率,减轻了膜污染。

MBBR工艺以A3/O-MBBR工艺为基础,同时对预脱硝池、厌氧池、缺氧池和好氧池进行优化设置,污泥回流系统和硝化液回流系统使沉淀池的污泥回流到预脱硝池。

回流污泥中硝态氮在缺氧条件下经反硝化作用被清除,聚磷菌在厌氧池中的脱磷效率大大提高,在充分提高好氧池的磷吸收效率的同时,硝化液回流至缺氧池强化反应器的氮素清除能力,保证了一体化装置对氮和磷的有效清除。

速分生物处理技术是将流离原理应用于A/O工艺和生物膜工艺的污水处理新技术。

快速生化池内的填料为速分生化球体,池内设有曝气系统,污水中的悬浮微粒通过速分生化池的三相运动,快速液体流到充满固液界面的流动速度较慢的固液,达到固液分离的目的。反应堆空间分割,多孔微生物载体厌氧、缺氧,状态良好,形成多种微生物生态系统。此工艺具有处理效果好、使用寿命长、无污泥味、易于维护、易于模块化建造等优点,现已成功地应用于许多国家重点工程和不同规模的污水处理厂。

目前生态处理技术主要有人工湿地、稳定池等,以及新型滤池处理技术。人造湿地是一种类似于沼泽地的人工建造并控制运行的湿地,它利用生态系统的物理、化学和生物三重协调作用,通过过滤吸附、离子交换、沉淀沉淀、植物吸收和微生物分解来有效净化生活污水。

厌氧无动力技术具有成本低,运行费用低,能回收利用能源等优点。在NBSp厌氧水解不完全时,有机物去除率低,对浮游物、氨氮和磷去除效果较差;

高抗冲击负荷、处理效果好、水质稳定、操作管理方便、剩余污泥少、占地面积小。独立MBR工艺NP脱除率较高,一般需与其它工艺联合使用,增强处理效果。

MBBR工艺活性污泥法与生物膜法相结合,具有抗冲击负荷、脱氮效果好、出水水质稳定、占地面积小、运行能耗低等优点,但需时短。

快速分生物处理技术处理程度高,出水水质好,快速启动,快速分生化球寿命长,污泥量少,无异味,可模块化建造。无磷;除磷效果不佳。

该生态处理技术投资少,建设、运行费用低,污水处理系统具有多种功能,并可绿化环境。NBSp由于其占地面积大,受气候和季节的影响严重,氨氮处理效果一般,易产生淤泥和饱和,易产生各种挥发性气体溢出。

各种技术的优缺点对比

二、分散式污水处理一体化设备的研究。

由于现在居民的住户越来越趋于片区化,因此要求分散式污水处理系统的安装、操作与维护必须简单,且要运行稳定可靠, 不需要专业人员管理。这就需要设计出工业流水线来生产成品式小型污水处理设备。当前,发展集预处理、二级处理与深度处理于一体的小型污水净化设备,已经成为国内外污水分散处理技术发展的一种趋势。近年来,我国各环保公司研发了许多形式的一体化污水处理设备,主要如表2所示:

四、前景与展望

分散化污水处理技术具有占地面积小、管网维护和建设费用节省、环境影响小、因地制宜、灵活多样等优点,尤其具有广阔的发展空间和良好的市场前景。各个环保企业只有尽快开发出真正高效、低耗、低成本的污水处理设备,才能在短时间内抓住市场机遇,成为行业的领头羊。

当前国内开发的大多数一体化装置仍然采用传统方法的组合,即城市污水处理的小型化模式,在未来应用过程中仍有很大改进空间,主要从以下几个方面进行优化升级。

中环安能分散式一体化污水处理设备

一、废水处理装置的模块化。

设计了废水预处理、生化处理、后处理、深度处理等工艺单元,不同工艺单元以其处理核心为主题,可根据水质的变化进行扩展和调整。采用模块化的设备设计,大大减少了水处理系统的土建工作量,提高了技术控制能力和今后的升级能力。

改进了装置自动控制与监控报警设计。自控系统可以实现无人操作,对出水数据进行监控,在设备出现异常情况时发出报警信号,提高设备长期稳定运行的可靠性,实现无人值守。

二是改善氮磷去除效果;

当前,部分分散一体化设备总氮去除效果不理想,除磷需要考虑排泥周期,设备运行受到一定限制。研制新的薄膜材料,确保最短停留时间达到最大的氮磷去除率,是提高设备性能的关键。

三是传统技术与新技术的结合。

今后的研究开发工作中,与厌氧氨氧化处理技术、微生物固定技术、速分生物处理技术等多项热点污水处理技术相结合,可提高设备的处理效果。

四、分散式污水氮磷回收与资源化。

目前一体化设备大多是基于生物方法对污水中的氮磷进行去去除。然而分散式污水更多在农村等偏远地区,可以根据这些地区的特性将单纯对氮磷去除的思想转化为通过如鸟粪石法对氮磷进行回收,实现资源化利用。

五、污泥的处理与资源化

增加污泥处理的模块,将污泥处理技术运用于当前分散式污水设备,实现污泥的无害化、减量化、资源化。

文章转摘: 作者:合续环境 深圳合续环境科技有限公司 高级工程师博士后 裴廷权 技术助理 操艳兰

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