城市污水再生利用常以城市污水 廠(chǎng)二級處理出水為原水，經(jīng)過(guò)前兩級處理后，城市污水中的SS和BOD5一般均能去除90%以上，水質(zhì)得到很大程度的改善。但是，若將兩級處理后的城市污水直接回收利用，在許多重要水質(zhì)指標上仍然是不能滿(mǎn)足要求的。因此，對兩級處理后的城市污水施行進(jìn)一步的處理，即再生處理（又稱(chēng)深度處理、三級處理），是再生利用的必然前提。
深度處理的目的是去除城市污水廠(chǎng)出水中剩余的污染成分，使處理出水達到再生水水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮磷、膠體、細菌、病毒、微量有機物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質(zhì)等。由于污水成分的復雜性以及回用的用途不同，再生水處理工藝也千差萬(wàn)別。城市污水深度處理的基本單元技術(shù)有混凝（化學(xué)絮凝）、沉淀（澄清、氣�。�、過(guò)濾和消毒等。對水質(zhì)要求更高時(shí)采用的深度處理單元技術(shù)有活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、膜分離技術(shù)、脫氮除磷技術(shù)等。通過(guò)對上述單元技術(shù)的合理組合，就形成了滿(mǎn)足不同使用要求的再生水處理工藝。常見(jiàn)的再生水處理工藝組合見(jiàn)下表。
再生水處理工藝一、化學(xué)混凝的應用
這種再生水處理工藝方法的主要思路就是將曝氣生物濾池和化學(xué)混凝相結合,形成一個(gè)一體化的體系,通過(guò)生物膜的生物過(guò)濾和混凝過(guò)濾雙重作用,對再生水進(jìn)行深度處理,以達到凈化的目的�；瘜W(xué)混凝在再生水處理工藝中的應用既降低了膜過(guò)濾技術(shù)的成本,又有效的解決了傳統工藝中生物膜污染和濾床堵塞等問(wèn)題,過(guò)濾效果比較理想,且出水水質(zhì)穩定,整套設備不需要像傳統工藝中那樣的單獨的過(guò)濾沉淀池,能夠形成生物降解,過(guò)濾,沉淀以及混凝一體化體系。
實(shí)際生產(chǎn)中整個(gè)系統運行一段時(shí)間后需要對過(guò)濾池進(jìn)行反沖洗,以確保出水質(zhì)量和穩定性。通常情況下,操作人員需要對水頭的損失和出水的質(zhì)量進(jìn)行檢測,以確定過(guò)濾池反沖洗的條件。反沖洗時(shí)氣從柱的底部流入,水從柱底部流入,由于濾料時(shí)懸浮顆粒,反洗其在在底部與高速進(jìn)入柱內的反洗水形成湍流,老化的生物膜在水的剪力的作用下被沖刷下來(lái)。
化學(xué)混凝劑主要被用來(lái)除去水中的致色物質(zhì),膠體和微粒等,而曝氣生物過(guò)濾池通過(guò)生物過(guò)濾作用和生物降解作用進(jìn)一步對再生水進(jìn)行進(jìn)化處理,曝氣生物過(guò)濾池具有出水水質(zhì)高而穩定,不會(huì )產(chǎn)生污泥膨脹,投資小,占地面積少,有機負荷高等優(yōu)點(diǎn)。
再生水處理工藝二、多孔型懸浮生物陶粒的應用
此再生水處理工藝最大的特點(diǎn)就是環(huán)保。曝氣生物濾池的濾料選擇多孔型懸浮生物陶粒,這是一種以?xún)r(jià)格低廉,相當易得的工業(yè)廢渣為原料的新型環(huán)保產(chǎn)品,顆粒直徑通常在3～8mm。
該再生水處理工藝流程大致為:待處理水→水解酸化池→接觸氧化池→二沉池→濾池→消毒→出水。
多孔型懸浮生物陶粒具有比重小,不易生物降解,穩定性較高,生物親和性好,孔隙率高,比表面積大,微粒表面粗糙等等諸多優(yōu)點(diǎn),這能夠使微生物良好的存活和繁殖,在保證了較高的微生物濃度的同時(shí)又有助于在微生物新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的廢物以及所需的營(yíng)養物質(zhì)和所需氧氣傳質(zhì),是作為曝氣生物濾池比較理想的載體。
在具體操作過(guò)程中,若濾料選擇多孔型懸浮生物陶粒,相比以前其他一些過(guò)濾載體,濾層高度要相應降低,并且不需要設置承托層,這樣便省去了這部分的資金投入,還節省了濾料的開(kāi)支,使得總的生產(chǎn)成本降低。在和傳統的過(guò)濾池相比,多孔型懸浮生物陶粒濾池出水效果好,沖洗強度小,時(shí)間短。并且多孔型懸浮生物陶粒粘性較小,不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移出現越來(lái)越嚴重的接團現象,微粒之間的空隙不會(huì )受到太大的影響,裝置能夠持續且穩定的運行,在再生水處理工藝中擁有廣闊的應用空間以及推廣前景。
再生水處理工藝三、MBR再生水處理工藝
MBR(MembraneBio-Reactor) 再生水處理工藝,是由生物處理單元和模分離單元相結合的一種新型再生水處理工藝。
膜分離組件和生物反應器共同組成膜生物反應器。在實(shí)際工程中,膜生物反應器包括曝氣膜生物反應器,萃取膜生物反應器以及固液分離型膜生物反應器。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
MBR再生水處理工藝可簡(jiǎn)化為:待處理水→曝氣沉砂池→MBR→臭氧脫色→二氧化氯消毒→出水。MBR再生水處理工藝生產(chǎn)的水質(zhì)質(zhì)量高而且穩定。分離膜的分離作用相當明顯,效果不是普通的沉淀池可以相比的。經(jīng)過(guò)處理的水渾濁度很低,懸浮物接近于零,水中的細菌和病毒的含量也明顯降低,膜分離技術(shù)使得水中的微生物留在生物反應器內里面,這樣系統內的微生物濃度能夠一直被維持在一個(gè)較高的值,在提高反應裝置的處理效率的同時(shí),也大大提高了出水的質(zhì)量。反應裝置受工作載荷的影響較小,能夠穩定輸出優(yōu)質(zhì)的出水。該再生水處理工藝理論上可以實(shí)現零污泥排放,但在實(shí)際生產(chǎn)中式不可能實(shí)現的,但此方法已經(jīng)可以大大降低了污泥的處理成本。整個(gè)設備占地面積很小,對工作環(huán)境沒(méi)有特殊要求,反應器內高濃度的生物量能夠大大提高裝置的工作負荷。并且整套裝置的結構比較緊湊,工藝流程比較簡(jiǎn)單,便于操作和管理。
同樣膜生物反應器也存在許多缺陷等待改進(jìn)。最重要的一點(diǎn)就是生產(chǎn)設備成本較高,尤其是膜的造價(jià)比較高。在再生水處理工藝過(guò)程中容易出現膜污染問(wèn)題,會(huì )嚴重影響裝置的正常運行以及設備的維護管理。整套裝置要在較高的有氧環(huán)境中運行,所以需要較高的曝氣強度,其次為了降低膜污染發(fā)生的可能性,需要增大流速,加大膜的通過(guò)量,以有效地對膜進(jìn)行沖刷,這些條件都需要較高的能耗方能實(shí)現。
