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基于生物膜的市政污水处理与回用技术研究
摘要:随着社会不断的发展,城市化发展越来越快,市政污水的有效处理与回用效果至关重要。以降低水污染程度、创建绿色用水环境,提出基于生物膜的市政污水处理与回用技术。对城市运行期间产生的各类污水进行深度处理与回用,有利于建设环境友好型社会,实现可持续发展目标。当前,我国污水处理和回用工艺的不断进步,市政污水处理取得了明显的成效,污水回用不但减小了城市污水的直接排放总量,也减轻了污水对城市造成的生态危害,对生态文明城市建设有重要的意义。
关键词:生物膜;市政污水;回用技术
引言
随着我国城镇化的持续推进,越来越多的人口向城市聚集,城市水资源消耗量越来越大。然而,我国总体上而言是个水资源较短缺的国家,污水治理对于改善我国河流区域水体环境具有重要意义。城市污水处理方法的选择应综合考虑污水规模、污染物含量、周边环境等因素,生物膜法具有出水水质好、占用面积小、投资费用小等特点,在我国城市生活污水处理中取得了较广泛的应用。
1市政污水处理与回收的重要性
市政污水处理工艺和回用技术对社会进步发展具有积极意义。人们生产、生活方方面面都离不开用水,因此市政污水排放量较大,我国若要实现有效治理,必须选用合适污水处理工艺。现阶段,我国水处理方式通过不断革新与完善,技术已经相对成熟。为减少长途运输可能导致的土地污染与水污染,大部分污水处理场地都被放置于工业建筑附近,减少了运输距离,降低了污水运输造成的经济成本。水资源紧缺问题严重制约着经济社会发展,影响着国民生活质量,解决水资源紧缺与浪费问题迫在眉睫。使用先进市政污水处理工艺和回用技术净化污水,使水资源实现重复利用,可以有效缓解水资源短缺和浪费问题。污水处理与回用技术应用,可以有效实现污水循环利用,缓解水资源紧张状况。除此之外,通过回用技术有效应用,能够将污水回用于农业与工业之中,以此来防止水资源浪费情况发生。由此可见,市政污水处理与回收对促进经济社会发展有重要作用,有利于我国生态文明建设。
2市政污水处理常见的问题
2.1污水处理技术存在缺陷
技术缺陷是制约市政污水处理效果的关键问题。通过对以往市政污水处理效果进行分析可知,污水治理对处理技术有着较高要求,只有全面考虑污水量、处理方法、经济效益等诸多因素,才能顺利推进市政污水处理工作。当前有的地区缺乏先进的污水处理技术,在污水处理中存在二次污染情况,有的污水处理后引发淤泥等问题,有的污水处理成本过高,污水处理工作量大,甚至难以发挥污水处理的作用,浪费资源的同时污染环境。因此,我们应积极创新污水处理技术,提高市政污水处理水平。
2.2污水处理工作未能有效进行
目前我国常用的两种市政污水处理方式主要是污水厂直接处理和自然排放到河流中。虽然经过多年发展,我国很多城市都在不断构建完善的污水处理系统,但是依然有很多地区存在设备设施不完善、污水处理方式不合理的问题。有的城市缺乏完善的污水管网配套设施,有的城市没有充分发挥污水处理厂的作用,将污水直接排放到当地环境当中,对群众身心健康以及周围生态环境产生了严重的负面影响。
3基于生物膜的市政污水回用技术应用策略
3.1高科技纳米筛滤技术
在回用污水时首先应保证市政污水经过处理后达到排放标准,只有借助格栅网等设备设施充分去除污水中的杂质后方可将其排放到自然环境中。当前处理后的污水可以排放到人工湿地、多功能填充料等区域,通过表面砂土层后,污泥进入砾石层。纳米筛滤技术是借助反渗透和超滤膜截留有机小分子,保证大部分无机盐顺利通过滤膜,进而达到筛除有机小分子的目的。该处理方法对操作要求不高,无机盐可以顺利通过纳米过滤膜,并且有着极低的反渗透性,能够节约动力。纳米滤膜的稳定性较强,主要体现在抗热、pH值以及有机溶剂方面。其孔径大约为2nm,当前研究人员正在积极探索相对分子直径在100~200nm的纳滤膜。
3.2物理回用技术
物理回用技术是使用物理方式分离污水中的污染物,并利用物理方式将无法溶解的污染物进行合理回收。过滤法、废水重力分离处理法、离心法以及筛滤法、高梯度磁分离法等皆为常见市政污水物理回用技术。废水重力分离处理法分为上浮法与下沉法,当污水中悬浮物比重较大时会下沉,比重较小悬浮物会上浮。下沉法利用重力原理建立沉淀池,重力作用下泥、沙和其他污染物与干净水相分离,这种分离方式应用时间较长,是基本且常用的污水处理法。上浮法主要为气浮法,利用微气泡使悬浮物上升至水面后刮除,主要用于悬浮状微小悬浮物。离心法是使用高速旋转离心装置进行水污分离的方法。
3.3耦合化学除磷技术
(1)在预处理步骤,使用格栅等装置或投加混凝剂,去除污水中的泥沙、颗粒物、机械杂质等杂质。(2)在MBR组合工艺步骤,通过膜组件来滤除污水中混杂的有机物、胶体等多种污染物质。(3)在同步化学除磷步骤,在市政污水进入MBR膜池后,工作人员及时向污水中投加适量的除磷药剂,药剂与污水相互接触后进行一系列化学反应,从而降低出水磷指标、把出水磷含量控制在0.5mg/L以内或其他标准以内。一般情况下,选用硫酸亚铁作为除磷药剂即可,此类药剂的除磷效果、经济适宜性都明显优于其他几种除磷药剂,并把除磷药剂投加量控制在0.6~0.7g/L区间范围内。同时,还应根据工艺要求、实际情况来选择最佳的除磷药剂投加位置,具体分为前置除磷、后置除磷、同步除磷三种。(4)在消毒步骤,消毒方法与其他污水回用技术基本一致,综合分析消毒成本、效果、速度等方面要求,从加氯消毒、臭氧消毒等方法中进行选择即可。
3.4生物回用技术
生物回用技术是指对微生物分解降化,配合人工方式营造一个适合微生物生长的环境,利用微生物新陈代谢处理污染物质。生物技术可以更多繁殖微生物,加快污水中氯化物分解速度,高效清除存在于污水中的有毒污染物。生物回用技术是最受欢迎的污水处理方式。当前阶段,生物回用技术是我国污水处理最为绿色环保的方式。A/O+MBR技术就是一种常用生物回用技术,是厌氧/好氧结合膜生物反应器共同组成的污水处理工艺,运行原理为利用超滤实现固液分离,与传统二次沉淀相比效率更高,处理后的水优质且稳定。装置由进水管、格栅、调节氧池、膜生物反应器、设备区、消毒池、出水管组成。污水由进水管流入格栅,初步过滤后进入调节池、经提升后进入好氧曝气池,微生物将污水中有机物经过微生物充分降解,再将降解过的污水送入膜生物反应器区。
结语
市政污水的主要来源是生活污水、日常活动产生的废水、主要是生活废弃物和人的排泄物、厨房洗涤、淋浴、洗涤等废水、卫生间洗涤等污水。近年来,化工业、制造业、建筑业的快速发展使中国水资源短缺问题和水环境污染问题愈发严重。在这一背景下,市政污水水量的增加加剧了水资源短缺问题和水环境污染问题。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。
参考文献
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