从瑞典10座污水厂案例看污水中新兴污染物的去除

北极星环保网讯:许多国家开始意识到污水中的药物和有机微量污染物问题，瑞士就是其中的先行者，他们已经制定法律框架，要求本国100多座污水厂都需要配备去除药物残留的设备。欧盟的优先污染物清单也已经有了有机微污染物的身影，而其观察名单里也新增了一些药物的名字。

药物经过代谢会离开人体，但其并释放到污水中也很难被自然分解，同时又具有生物活性。生活污水是污水中药物残留的最大来源。研究表明，污水厂进水中70%的药物残留物来自家庭住户，20%来自畜牧业，仅5%来自医院污水。

根据micropollutants.org的研究结果显示，臭氧和活性炭结合的处理方式可能是成功的技术组合，但仍缺少公认权威的设计指南。瑞典就为是否需要去除有机微污染物(尤其是药物)展开过讨论，讨论结果是他们觉得这有可能在不久的将来就成为污水处理厂的常规要求。在评估其经济和环境效益之前，他们认为还需要深入地了解所需的臭氧添加量。

图1： micropollutants.com对各种处理技术的成本统计

在这样的背景下，瑞典水研究公司、隆德大学和来自挪威臭氧处理技术公司Primozone在瑞典开展了臭氧中试试验。单一类型的污水厂的测试往往不具备代表性，因此研究的主要目标是测试相同的臭氧处理方式是否能够在不同类型和配置的污水厂达到相当的效果。另一个目标是研究污水中的TOC浓度如何影响药物减量的效果，决定它能否与臭氧用量建立模型，以控制大型臭氧装置的投加剂量。在2014年底到2015年初，项目团队在瑞典南部的10座污水厂进行了臭氧系统的中试试验，对24种药物的减量效果进行测试。

污水厂概况

选中进行中试的10座污水厂的概况如下，所有厂的规模都超过10000人口当量，其中 Sjölunda的去除BOD(高负荷活性污泥法)和脱氮工艺(滴滤池+MBBR)比较特别。

表1 十座污水厂的概况

中试系统

臭氧设备的组成和流程图如下图所示。液下离心泵每小时将18-20m3的污水送入转鼓过滤机，后者作用在于减少浊度和进水波动。过滤出水流经一个储存池后进入臭氧注射工具 。溢流回到下游的污水处理系统。

如图2所示，臭氧的生成和投加剂量由一个PLC系统控制，在试验期间PLC系统由人工监测。调节池出来的污水(6m3/h)经增压泵和文氏注射器与臭氧进行混合，臭氧化的污水进入加压反应罐(5min的HRT)，然后排入污水处理线。这套系统设有三个采样点，分别为入口(IN)、滤后点(AF)和加压罐的出口(OUT)。

图2. 臭氧处理设备的流程图

图3. Primozone的臭气设备外形

十座污水厂的运行方式都是一样的，液下离心泵位于污水厂出水口下方。进入臭氧处理系统的污水在测试完成前的停留时间至少24小时。为的是确保每次测试后没有污染物残留。

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