城镇污水厂尾水处理技术应用研究

摘要：水是生命之源，是世界上最宝贵的自然资源之一。当今十大环境问题中，水资源危机就是其中之一，己成为困扰全球的普遍问题。对城市污水处理厂尾水的环境污染问题，对其开展深度处理，已成为城市水环境治理面临的重要课题之一。

关键词：城镇污水；尾水；处理技术

随着我国水资源的短缺现象的日益严峻以及水环境的污染加剧，对城镇污水的治理越来越受到重视。城镇污水处理厂二级出水即污水厂尾水对环境的二次污染问题也逐渐引起人们的广泛重视，开展对其深度处理与回用也逐渐成为人们关注的焦点。开展城镇污水处理厂尾水深度处理与回用，一方面可以减轻环境污染负荷，另一方面可以为城镇开辟新的水源，有利于有效地解决我国水资源匾乏问题，实现水资源可持续发展。

一、城镇污水及处理

所谓城镇污水，是指城镇居民生活污水，机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。城镇污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。而城镇污水处理厂是指对进入城镇污水收集系统的污水进行净化处理的污水处理厂。城镇污水处理一般分为三级：一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。经过处理后，根据城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标，以及污水处理厂的处理工艺，将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准。近年来由于中国经济的迅速发展，大量城市、小城镇、面源污染中氮磷营养盐的排放所引起的水环境问题日益严重，其中重要问题之一是水体的富营养化。城镇污水处理厂虽然去除了废水中绝大部分污染物，但出水中氮、磷等营养素仍然较高，直接排放到江河湖泊中，容易造成富营养化现象，降低水质，并威胁饮用水的安全。

二、城镇污水处理厂尾水处理技术

1、混凝沉淀技术。混凝沉淀技术是污水深度处理常用的技术。主要去除对象是城市二级出水中胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物，降低出水色度和浊度。此外，混凝沉淀还可以去除污水中的某些溶解性物质，如砷、汞等，和导致水体富营养化的氮、磷等。目前，主要采用无机和有机高分子混凝剂，如聚合硫酸铁、聚合氯化铝、二元或三元金属盐的复合物、聚丙烯酞胺及其衍生物等。可视废水情况选用其中的一种或两种。影响混凝过程的其它因素如混凝剂的加量、混凝剂的加入方式、混凝反应时间等可通过试验来确定。但单独使用混凝沉淀技术进行污水深度处理，增加了水处理药剂费用，导致制水成本提高。此外在混凝沉淀过程中产生的沉淀物如何处置不造成环境污染成为另一难题。

2、活性炭吸附技术。活性炭吸附技术在处理微污染水源水和污水深度处理方面，是国内外公认的较为成熟和有效的方法。活性炭具有巨大的比表面积和发达的孔隙，是一种良好的吸附剂，它对COD、BOD、色度、总三卤甲烷都有良好的吸附效果。但是活性炭使用寿命长短，吸附饱和后再生手段成为该技术难题。

3、膜分离技术。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。分离膜因其独特的结构和性能，在环境保护和水资源再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。但是膜处理技术对进水水质要求较为严格，一般城市尾水需经过繁琐的预处理才能满足进水要求。

4、臭氧氧化技术。臭氧是一种强氧化剂，在给水处理中有着很长的历史。最初用来作为消毒剂、控制色度或嗅味，现在主要用来去除水中有机物。由于受投加量的限制，臭氧一般不能将水中有机物全部无机化，但可将大分子有机物氧化分解成分子较小的中间产物。经臭氧预处理的水再经氯化消毒，水中“三致”物质可能低于未预处理的水，也可能更高，其效果视水质而定，这是因为臭氧氧化可能产生副产物，如醛、酮、醇、过氧化物氯化会产生三卤甲烷。

5、曝气生物滤池。曝气生物滤池以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用，从而实现了污染物在同一单元反应器内去除，省却了二次沉淀设备。曝气生物滤池技术作为兴起的一种新型水处理技术，与传统的生物处理技术相比具有占地小、处理效果好、抗冲积负荷能力强、流程简单、能耗低等优点。曝气生物滤池在世界各地有几百座曝气生物滤池处理设施，主要作用领域包括城市污水处理、工业废水处理以及中水处理等。作为一种崭新的水处理工艺一曝气生物滤池正处在推广之中。根据目前的研究和应用情况，今后仍有好多问题有待研究生物膜的特点及其快速启动的方式生物氧化功能和过滤功能之间的相互关系进一步拓宽曝气生物滤池的应用范围，研究其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理问题中如何与其他工艺相结合。

6、生物滤池深度处理。作为最初的生物膜反应器形式和一种传统的水处理工艺，生物滤池有着处理效果好、耐冲击负荷强等特点。随着对其研究的不断深入和实际运行经验的不断积累，生物滤池已由原来承受较低负荷的普通生物滤池逐步地进行发展，以应对不同污染水体及高负荷的水处理。从90年代初，以普通的生物滤池为基础进行改进的曝气生物滤池得到了迅速的发展，曝气生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理工艺，是生物接触氧化工艺与过滤工艺的有机结合，是一种发展较快的新型生物处理技术，具有占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活方便、易于管理以及抗冲击负荷能力强等优点，不仅可以用于污水的二级和三级处理，而且还可用于给水处理工艺中微污染水源水预处理等。由此可以看出，在利用人工湿地对城镇二级污水处理厂的尾水深度处理时所遇到的问题，可通过结合生物滤池的使用来解决，利用其占地面积相对较小，单位面积能够处理的污水负荷较大，且充分曝气的特点，可先将二级污水处理厂尾水中的氨氮、SS大量去除，出水进入人工湿地后进一步削减剩余的污染物，特别是利用厌氧的水平潜流湿地将硝氮去除，整个流程运行之后，可有针对性地减少残余的氮磷营养盐。

总之，利用人工湿地和生物滤池作为城镇污水处理厂尾水深度处理，相互弥补各自的不足之处，主要目的就是为了强化去除水体中的氮和磷，而解决了这个问题就能够有效降低通过污水处理厂直接排入的氮、磷营养盐，进而降低那些已经受到污染的穿城而过的大江大河干流和支流的负荷。在整个过程中，根据二级污水处理厂尾水的水质情况，合理设计人工湿地和生物滤池的类型和结构，最大限度地达到削减污染物的作用，在地表水沿岸污染源控制方面做出一定的成效。