建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。
长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
如今,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
现在,城市污水的常规处理工艺分有一级、二级、三级污水处理工艺现代污水处理技术,按照处理程度,可以分为一级、二级和三级处理污水工艺。有污水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
一级处理:在污水处理设施进口处,必须设置格栅,主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物,以便减轻后续处理构筑物的负荷,使之能够正常运转。沉砂池一般设在格栅后面,也可以设在初沉池前,目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果,一般设在生物处理构筑物的前面。经过一级处理后的污水BOD,一般可去除30%左右,达不到排放标准,只能作为二级处理的预处理。
二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质,通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分,利用微生物的代谢作用,将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质,从而达到排放的要求,一般去除率能达到90%以上,有机污染物可达到排放标准,处理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20~30mg/L。二沉池的主要功能是去除生物处理过程中所产生的、以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体。
三级处理:在一级、二级处理后,用来进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。通过三级处理,BOD5能进一步降到5mg/L以下。