1 城市污水現狀以及問題的提出
如今工農業生産的發展十分快速,人口也在日益增長,其農業磷、氮肥料的使用也會增加,民用以及工業中含磷的洗滌劑耗用量也在上升,水體富營養化已經成為現代社會十分突出的水環境污染問題。
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2 水體富營養化
要将富營養化控制好,就必須要對磷和氮的排放進行限制,從而限制水生植物等繁殖。現在很多二級處理的水體中存在的磷和氮都是超标的,實現污水脫磷和脫氮勢在必行。
3 污水脫磷的方法
3.1 脫磷技術
3.1.1 混凝沉澱法
為了提高脫磷率,要按照磷濃度以及堿度對混凝劑的投加量進行确定。而一般采用的金屬混凝劑包括鋁酸鈉、硫酸亞鐵等等。
3.1.2 生化處理法
在曝氣槽中加入混凝劑以進行化學和生物同時處理,則可将磷和有機物通過微生物作用而去除。
3.1.3 晶析脫磷法
這一方法的原理是利用液相中PO3-4、Ca2 與OH-發生反應,從而生成Ca10(OH)2(PO4)6而出現晶析現象。在采用晶析法處理平均含磷為3 mg/L二級水時,可将其磷濃度減少到0.5 mg/L。
3.2 化學脫磷法
3.2.1 鋁-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進行脫磷時,一般都會用到Al2(SO4)318H2O4,而三價鋁作為一種生物惰性金屬,有利于良好的沉澱物形成。在AlPO4沉澱物和Al(OH)3絮體同時生成。
3.2.2 鐵-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進行脫磷時,一般都會使用FeClSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3三種材料。當磷酸鹽和三價鐵進行化學反應時,會得到難溶的磷酸鐵。另外,硫酸亞鐵成本比較低,也會被普遍應用。
4 污水脫氮的方法
氮的去除方法包括生物處理法以及物化處理法兩種。其中生物處理法主要是指脫氮和硝化的結合,而物化處理法主要是指離子交換法、電滲析法、反滲透法、折點加氯法以及氨氣提法幾種。物化法脫氮比較有希望,但是對象隻是具有特定形态的氮。而生物處理法能夠将易分解有機氮裡面的氮進行有效去除,但是在對難分解的有機氮進行處理時,還是會有很多殘留的氮。不過,生物處理法依然是除氮的好方法。
生物的脫氮與硝化相結合的除氮方法有由兩種具體方法組成。第一種就是在脫氮槽中加入有機碳源,從而實現脫氮。第二種就是不把有機碳源加入脫氮槽,但是會将水中殘存的BOD的内生呼吸采用硝化的方法進行脫氮。第一種方法又可以分為間歇法以及循環法。其中間歇法即為間歇式活性污泥法,不但在維護管理時流程很簡單,也不會出現污泥膨脹等現象,具有較高的氮去除率。這種方法一般會應用于工業廢水處理之中。
5 同時脫磷脫氮的方法
5.1 生物法
在采用生物法進行脫磷時,如果将規模比較小的脫氮槽放在脫磷槽前面,可以實現同時脫磷脫氮的目的。當曝氣時間維持了7.2個小時,脫磷槽和脫氮槽分别滞留時間為8.8個小時、5.8個小時,BOD容積負荷為0.21 kg/m3?d,在MLSS為2630 mg/L等等運行條件下,可以得到以下處理效果圖表。(見表1)
其中磷和氮的去除率分别為90%、60%。
5.2 晶析脫磷與生物脫氮、硝化同時處理法
這種方法可以有三種處理工藝。
活性污泥處理——硝化——砂過濾——晶析脫磷——脫氮
脫氮、硝化、脫氮——砂過濾——晶析脫磷
活性污泥處理——生物過濾——晶析脫磷——脫氮
污水生物脫磷除氮是現今污水處理的熱點,也是難點。生物脫磷除氮工藝的發展不單單隻是針對磷和氮的去除率,還必須要有穩定的處理效果以及可靠的運行工藝。另外,還需要對除磷機理進行更加深入的研究,突破傳統理論。如從微生物的角度來對工藝進行調控。随着脫磷除氮工藝的更進一步發展,很多相關研究者在進行小試的時候,馴化出顆粒污泥。這種物質的出現為改善污泥膨脹提供了可能。這種顆粒污泥在脫磷除氮中的去除N和P的效果比絮狀污泥要強得多。因此,應該更加深入地研究顆粒污泥,如了解其外部的胞外聚合物是否具有對磷和氮的吸附作用等等。然後形成相關機理,調整反應器運行參數,促進顆粒污泥的形成,将脫磷除氮的效率提高起來。
6 結語
如今水體富營養化那麼嚴重,必須高度重視污水中的磷和氮去除工作。但是要防止水體富營養化,還需要将富營養鹽類的平衡因素考慮進去。因此,還應該開發營養鹽的有效去除技術。隻是脫磷脫氮技術仍然需要被廣泛推廣以及利用,從而解決污水問題。
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