一、生活污水处理简介
生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、旅游服务业及其它城市公用设施。包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣水、沐浴排水及其它排水等。部分城市由于规划等原因,少量工业废水及修造废水也会进入生活污水管道中,加剧了水质的复杂化。随着生活污水排放量的增加,水环境污染日益严重,自上世纪八十年代起,我国开始对城市生活污水进行大规模治理。目前,我国城市污水处理建设的规模和工艺技术水平都已接近国外发达国家,并进入一个崭新的时代。
我国是一个水资源相对匮乏的国家,人均水资源占有率很低。针对这一情况,国家对城市污水处理后水的重复利用问题非常重视,尤其在水源地及水资源贫乏地区,城市污水深度处理后的重复利用工作已在许多地区得到了倡导和支持。
二、生活污水中主要污染物及其危害
生活污水中普遍含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物、氮、磷等富营养物,各种病原体微生物、硫化物及无机盐等。根据国内多家城市污水调查情况显示,生活污水中的BOD5在200~400mg/L之间,悬浮固体物质含量在200~400mg/l之间,细菌总数在5×105个/L以上。除致病微生物外,生活污水中多为无毒物质。以上污染物其危害性在以下几个方面:
1、耗氧有机物:耗氧类污染物危害是降低水中溶解氧。耗氧有机物进入水体后,一方面在其生化分解中消耗了水中溶解氧;另一方面,这些有机物的排入,为微生物提供了充足的养分,而这些微生物大多是好氧微生物,呼吸过程中也消耗水中溶解氧。水中溶解氧的大量降低,不仅使水体丧失饮用价值,并影响了鱼类的生存。当水中溶解氧消耗殆尽,厌氧菌大量繁殖,有机物将进行厌氧分解,产生甲烷、硫化氢、氨和硫醇等难闻气体,使水体进一步恶化。
2、植物性营养物---N和P
水中N和P的化合物是水中植物及藻类生长所需要的养分,使水中以植物为食物的浮游生物迅速发展,水中溶解氧下降,鱼类大量死亡。同时水中总氮总磷的增加,也会使水体失去饮用功能。
3、无机悬浮物:无机悬浮物指以悬浮状态存在于水中的泥沙、炉渣、灰尘等颗粒状物质。水中悬浮物过多,使水变得浑浊,同时能阻挡水生植物与光线进行光合作用,伤害鱼鳃,并导致水中鱼类、贝类窒息死亡。高浓度悬浮物还会造成河床、水库的淤积;妨碍水上交通,增加挖泥费用等。
4、病原体:水体中病原体主要来自于生活污水。如医院污水、粪便水等。病原体对水体的主要危害就是传播疾病,甚至造成瘟疫的流行。
三、生活污水的处理标准
生活污水的处理标准一般以地方政府所制定的环境区域规划和GB8978—96《污水综合排放标准》而制定的。在目前水资源紧张的情况下,考虑到饮用水源、景观用水及城市工业、农业等方面的需要,人们将生活污水净化的再生废水作为一种新水源,不仅缓和了各行各业的用水矛盾,在经济上的费用也远远低于开发新水源。因此,生活污水经处理后达到《污水综合排放标准》中一级标准是必要的,其主要指标如下:
注:①磷酸盐数据为二级指标,若回用时要求达一级标准,个别处理工艺需增加化学除磷工艺。②细菌、余氯为可满足回用水要求的标准。
四、生活污水处理常用工艺
处理生活污水的工艺方法很多,随着治理技术的发展和国家及地方政府对生活污水处理要求的提高,原有的生活污水一级处理工艺及传统活性污泥法已逐步被淘汰。达到上述排放标准,目前经常采用的处理工艺有以下几种:
1、厌氧一缺氧一好氧活性污泥法处理工艺:

该流程的特点是:
(1)经A2/O生物曝气池脱氮除磷,出水B0D、N和P浓度较低,再经过滤、消毒处理后最终出水水质好;(2)可省去初次沉淀池;(3)在脱氮过程中不需外加碳源。
2、氧化沟法处理工艺

该流程特点是:(1)构造简单,管理方便;(2)BOD去除率高,有脱氮除磷功能;(3)运行稳定、可靠;(4)改良性氧化沟可省去沉淀池。
3、间歇式活性污泥法工艺(SBR工艺)

该流程特点是:(1)构造简单,造价低廉;(2)对BOD、N和P均有良好的去处功效(3)运行管理稳定可靠。
五、二氧化氯在生活污水处理中的应用
l.二氧化氯简介
二氧化氯是联合国世界卫生组织确认的一种安全、高效、强力杀菌剂,其有效氯是氯气的2.63倍,杀菌能力是氯气的5倍。它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、分支杆菌,尤其对甲肝、乙肝、伤寒、脊髓灰质炎及艾滋病毒有良好的杀灭和抑制效果,同时二氧化氯还具有以下几个特点:
(1)二氧化氯是一种氧化剂,不仅能杀灭水中的微生物,还可以去除水中残余的有机物,降低水中CODcr、BOD5指标,并且具有脱色、脱臭功能。
(2)在多种常用消毒剂中,在相同时间内达到同样杀菌效果所需药剂浓度,C102是最低的,它对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,能有效地氧化细胞内含巯基的酶,从而抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
(3)二氧化氯在水中的扩散速度和渗透能力都很强,且有持久杀菌能力,实际应用表明在0.5PPm时对大肠杆菌保持99%的杀灭率达12小时以上。
(4)经口毒性试验表明,二氧化氯属无毒品,蓄积毒性试验结论为弱蓄积性物质,实际使用非常安全,而且它不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质,对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。
由于二氧化氯发生装置所用原料及中间反应产物均具有强腐蚀性和氧化性,为提高装置长期运行的可靠性和安全性,达到十年以上的设计寿命,本装置的材料和配置进行了大量的筛选实验。其中,反应室采用抗氧化能力极强的氟塑料,过流部件采用高强度PVC。
主要特点如下:
①该产品以DTJ-HP工艺为基点,利用氯酸钠在酸性条件下,以过氧化氢为还原剂发生纯二氧化氯反应。通过使用复合催化剂、稳定剂,可以使发生的二氧化氯纯度达98%以上,原料转化率达95%以上,实现低成本、高纯度运行。
工艺原理:2NaClO3 + 2H2SO4 + H2O2 + 复合催化剂 → 2ClO2 + NaHSO4 + 2H2O + O2
②使用寿命达10年以上。
③自动处理残液;无二次污染,安全可靠,无泄漏。
④操作简单,维护方便,故障率低,基本不用维修。
⑤产出品中二氧化氯纯度达98%以上;且原料易购,运行费用低,综合费用为纯二氧化氯发生器(以亚氯酸钠为原料)的20%左右。
3.DTJ-HP系列高效、高纯二氧化氯发生器在生活污水处理中的应用
(1)投加工艺
在生活污水处理工艺中,二氧化氯作为杀菌消毒、脱色、除臭处理剂,一般是投加在污水处理工艺中过滤后的接触池中,以保证二氧化氯与污水在池中充分接触作用,达到消杀目的。
(2)投加浓度
根据水源水质和处理后要求达到的标准,一般每吨污水投加1~2克二氧化氯。
(3)二氧化氯发生器选型
发生器规格应根据投加浓度和最大处理量来确定,即:选用规格(克二氧化氯/小时)= 3克二氧化氯/吨水×最大污水量(吨/时)。从使用的灵活性考虑,宜根据最大处理水量时的二氧化氯负荷,选择几台发生器并联使用,以适应不同季节的污水量变化。
六、二氧化氯发生器与其它消毒装置的综合性能比较
目前市场上消毒装置及消毒剂种类很多,消毒装置有加氯机、次氯酸钠发生器、臭氧发生器、二氧化氯发生器、紫外线消毒装置等,由于使用范围、使用方法和使用要求不同,各种装置的优缺点也各不相同。从城市污水处理工艺角度出发,根据其使用机理、杀菌效果、操作方式、设备价格、运行费用等方面考虑,先列出综合对比表:
|
消毒剂种类 |
设
备
价
格 |
运
行
成
本 |
耗
电
量
|
故
障
率
|
致癌
物质
形成
|
危
险
性
|
杀
菌
效
果 |
去除
COD
能力
|
去
味
能
力 |
脱
色
能
力 |
灭
藻
能
力 |
水质
对杀
菌率
影响 |
杀菌
效果
持续
时间 |
|
漂白粉 |
/ |
低 |
/ |
/ |
高 |
低 |
中 |
低 |
低 |
低 |
中 |
大 |
中 |
|
液氯 |
中 |
低 |
中 |
中 |
高 |
高 |
中 |
低 |
低 |
低 |
中 |
大 |
出 |
|
次氯酸钠发生器 |
高 |
高 |
高 |
高 |
高 |
中 |
中 |
低 |
低 |
低 |
中 |
大 |
中 |
|
二氧化氯发生器 |
中 |
低 |
低 |
低 |
低 |
低 |
好 |
高 |
高 |
高 |
高 |
小 |
长 |
|
臭氧发生器 |
高 |
高 |
高 |
高 |
低 |
中 |
好 |
高 |
高 |
高 |
高 |
小 |
短 |
|
紫外线消毒装置 |
高 |
低 |
高 |
中 |
低 |
低 |
差 |
低 |
低 |
低 |
低 |
大 |
短 |
根据以上对照可看出,高效、高纯二氧化氯发生器作为一种高效消毒装置,具有设备成本低、杀菌效果好、安全无毒、运行稳定可靠、运行成本低等特点。同时能降低水中有机污染物,脱色除臭,提高出水水质,特别适合于城市污水处理消毒工艺要求,有着广阔的应用前景。 |