典型城市污水廠二級(jí)出水水質(zhì)特征分析及混凝深度處理技術(shù)研究.pdf

1、目前，水資源短缺和用水量需求增加的矛盾日益突出，嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，水資源的循環(huán)利用已成為解決當(dāng)前水資源危機(jī)的重要途徑之一。城市污水處理廠二級(jí)出水作為再生水源，因其具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益而受到人們的廣泛關(guān)注。
　　城市污水經(jīng)二級(jí)處理后出水中仍含有種類繁多的有機(jī)污染物、病原微生物及N、P等植物性營(yíng)養(yǎng)元素，這些物質(zhì)的存在會(huì)對(duì)再生水的安全利用造成潛在威脅。因此采用適宜的深度處理技術(shù)來降低水中污染物質(zhì)的含量，對(duì)于提高

2、再生水回用的生態(tài)安全性顯得尤為必要。本課題針對(duì)以上問題，研究分析了城市污水處理廠二級(jí)出水中的溶解性有機(jī)物(DOM)的分級(jí)特征及在深度處理過程中DOM的降解轉(zhuǎn)化規(guī)律，為深入了解城市污水處理廠二級(jí)出水的水質(zhì)特性、合理選擇深度處理工藝、降低深度處理出水在回用過程中的健康與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)奠定理論基礎(chǔ)。本課題的研究?jī)?nèi)容包括：(一)不同進(jìn)水水質(zhì)、不同處理工藝對(duì)城市污水處理廠二級(jí)出水水質(zhì)特性的影響及各個(gè)階段水質(zhì)的生物毒性變化；(二)以三氯化鐵和聚合氯化鋁作

3、為混凝劑研究了污水處理廠二級(jí)出水的混凝深度處理對(duì)有機(jī)物去除的效果，并考察了低投量PAM的助凝效果以及二氧化氯預(yù)氧化作用對(duì)混凝效果的影響及其對(duì)二級(jí)出水的消毒作用，在此基礎(chǔ)上，采用XAD樹脂分離技術(shù)和超濾膜法研究了混凝前后DOM的親疏水特性、分子量分布規(guī)律的變化。
　　(一)青島市典型污水處理廠各階段出水的有機(jī)物特性及生物毒性研究結(jié)果如下：
　　各污水廠的初沉池出水經(jīng)生物處理之后對(duì)總DOC的去除效率均可以達(dá)到80％以上，說明各污

4、水廠初沉池出水的生物降解性均很高；在B污水廠和C污水廠水質(zhì)都是以生活污水為主的條件下，其初沉池出水的各個(gè)分子量區(qū)間的有機(jī)物、親水性有機(jī)物與疏水性有機(jī)物及酸性有機(jī)物與非酸性有機(jī)物的含量占總DOC含量的比例均相近。與初沉池出水相比，三個(gè)污水廠的二級(jí)出水親水性有機(jī)物所占總DOC含量的比例顯著降低，說明生物處理對(duì)親水性有機(jī)物的去除效率更高。經(jīng)過混凝深度處理之后，分子量區(qū)間介于3k～10kDa的有機(jī)物和分子量區(qū)間介于30k～100kDa的有機(jī)物的

5、量增加，且疏水性有機(jī)物和酸性有機(jī)物的含量占總DOC含量的比例降低，說明混凝處理對(duì)疏水性有機(jī)物和酸性有機(jī)物的去除效率更高。
　　各污水廠初沉池出水的生物毒性均較高，生物處理可以降低污水的生物毒性，但A廠的初沉池出水和二級(jí)出水對(duì)發(fā)光細(xì)菌的抑制率最高。經(jīng)過混凝處理后出水的生物毒性增大，且水中DOC含量的大小，與生物毒性的大小具有一定的指示關(guān)系。
　　(二)混凝處理工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究結(jié)果如下：
　　(1)結(jié)合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染

6、物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，確定兩種混凝劑的最佳投加量為FeCl330mg/L、PAC60mg/L；在二級(jí)出水中TP、色度、COD等指標(biāo)含量相對(duì)較低的前提下，投加PAM后的助凝效果不明顯；混凝前投加ClO2可以強(qiáng)化對(duì)色度的去除，但對(duì)其TP、COD、濁度等的去除效率的提高沒有明顯的效果，同時(shí)，在這種投加方式下，若無后續(xù)消毒，則最終出水的糞大腸桿菌的數(shù)目會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象；混凝后投加ClO2可以有效降低糞大腸桿菌的

7、數(shù)目，當(dāng)ClO2的投加量達(dá)到3.5mg/L時(shí)，其糞大腸桿菌的去除率可達(dá)92.3％。
　　(2)FeCl3對(duì)含碳碳不飽和雙鍵及芳香環(huán)的有機(jī)物的去除效果優(yōu)于PAC；FeCl3對(duì)小分子有機(jī)物的去除效率更高，而PAC對(duì)分子量>100kDa的大分子有機(jī)物的去除效果優(yōu)于FeCl3；混凝處理對(duì)疏水性有機(jī)物的去除效果優(yōu)于對(duì)親水性有機(jī)物的去除效果，同時(shí)其對(duì)酸性物質(zhì)的去除效率高于對(duì)非酸性物質(zhì)的去除效率。
　　綜上所述，從對(duì)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)和有機(jī)物的