一、城鎮(zhèn)污水特點(diǎn)
人類的生活離不開水資源，近些年城鎮(zhèn)化水平不斷提高，城鎮(zhèn)人口不斷增加，產(chǎn)生了大量的生活污水，由于環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施的歷史欠賬太多，導(dǎo)致仍有大量的生活污水未經(jīng)處理或者處理后仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，就直接排入到水體中，給城鎮(zhèn)及城鎮(zhèn)周邊的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。長時(shí)間的排放造成水體污染不斷加劇，污水治理困難增加。城鎮(zhèn)污水的特征是低濃度污水，即COD濃度低于200mg/L，或BOD濃度低于100mg/L，主要來自日常生活產(chǎn)生的低濃度污水，其突出特點(diǎn)是含碳量較低。此外，排放氮磷含量超標(biāo)的污水到水源中會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，從而引起藻類植物大規(guī)模生長，影響水質(zhì)情況。因此，如何有效脫氮除磷就成為了城鎮(zhèn)低濃度污水治理的一個重要問題。
二、低濃度污水處理現(xiàn)狀
我國城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)較晚，初期建設(shè)的污水廠主要采用活性污泥法技術(shù)，主要針對污水中的有機(jī)物和懸浮物，對于清除低濃度污水中氮磷元素的效果較差，且污水處理設(shè)備存在效率低、高耗能以及穩(wěn)定差等問題。此外，污水處理廠進(jìn)水濃度的不同，會影響污水處理工藝的運(yùn)行效果，造成排放的污水中氮磷含量超標(biāo)。隨著我國對環(huán)境保護(hù)工作的重視，先后出臺了相關(guān)的政策法規(guī)，對水體中氮磷含量標(biāo)準(zhǔn)有了明確的規(guī)定。城鎮(zhèn)污水處理廠需要加大對處理低濃度污水脫氮除磷工藝的研究與改進(jìn)，促使著城鎮(zhèn)污水處理健康發(fā)展。
三、低濃度污水脫氮除磷工藝效果
3.1 A/O工藝
A/O工藝是在活性污泥法基礎(chǔ)上，利用聚磷菌循環(huán)在厭氧和好氧兩種狀態(tài)不斷的工作下達(dá)到除磷的效果。但也有部分A/O工藝是利用硝化菌和反硝化菌，在缺氧和好氧兩種情況下，達(dá)到脫氮的作用。A/O工藝不用額外的添加碳源進(jìn)行脫氮作用，該工藝建造和運(yùn)營費(fèi)用低，得到了廣泛的應(yīng)用。雖然A/O工藝在除磷上面有很好的效果，但由于受到了該工藝本身的缺陷限制，導(dǎo)致低濃度污水處理過程中發(fā)生的硝化作用會大大的降低磷元素的去除效果。例如，A/O工藝在遇到溫度低、進(jìn)水負(fù)荷低等情況時(shí)，會造成低濃度污水中去除磷的效果大大降低。
3.2 A2/O及改進(jìn)工藝
A2/O工藝是在A/O工藝上發(fā)展起來的一種技術(shù)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)去除低濃度污水中氮磷的作用，該工藝操作簡單、建設(shè)費(fèi)用不高，在我國城鎮(zhèn)污水治理中得到普遍使用。隨著生活方式的改變，城鎮(zhèn)低濃度污水中的污染物比例也發(fā)生了相應(yīng)的變化，其中比較突出的是污水中C/N比低，碳源缺乏。低濃度污水中碳源不足，導(dǎo)致A2/O工藝中內(nèi)部微生物競爭更加激烈，從而造成脫氮除磷效率大大降低。針對A2/O工藝在低濃度污水中存在的問題，可以通過額外的添加碳源來解決，但這樣會造成污水處理成本增加，因此，有研究者對該工藝進(jìn)行優(yōu)化，研究出了兩種處理效果的更好的工藝：倒置A2/O工藝，該方法在原工藝流程中缺氧池和厭氧池的順序進(jìn)行了調(diào)換，這樣可以有效的避免硝酸鹽的回流，促進(jìn)微生物的生長，提高工藝在處理低濃度污水時(shí)對磷的處理能力;A-A2/O工藝，此方法在原工藝的流程上多添加了一個缺氧池，給回流污泥提供充足停留時(shí)間，保證RAS硝酸鹽徹底反硝化，又能夠保證足夠的碳源，處理低濃度污水中磷的能力得到了加強(qiáng)。
3.3 SBR工藝和改進(jìn)型工藝
SBR工藝在自動控制程序的操控下，低濃度污水進(jìn)入處理設(shè)備中進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀和排水等，這個過程的不斷循環(huán)的，最終實(shí)現(xiàn)低濃度污水脫氮除磷效果。該工藝操作靈活、基建費(fèi)用不高、運(yùn)行維護(hù)容易，以及去除氮磷效果好的特點(diǎn)。但SBR工藝也存在著一些缺點(diǎn)，如SBR工藝在運(yùn)行的過程鼓風(fēng)曝氣機(jī)是間歇運(yùn)行的，這樣就需要該設(shè)備頻繁的開啟和關(guān)閉，如此則會對工藝的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，低濃度污水脫氮除磷效果將會大大降低。為了解決SBR工藝存在的問題，一些研究者對SBR工藝進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，比較成熟的工藝有ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和CASS工藝等，這些工藝在低濃度污水脫氮除磷方面具有很好的效果。
3.4 氧化溝工藝
氧化溝工藝是通過設(shè)置一定的溶解氧的梯度，使低濃度污水通過氧化溝中硝化和反硝化的交替作用，實(shí)現(xiàn)去除污水中氮磷的效果。該工藝技術(shù)要求低、流程簡單、操作方便，成為了城鎮(zhèn)污水處理廠處理低濃度污水中氮磷等污染物的有效方法之一。但是該工藝還存在一些不足，如污泥膨脹、污泥沉積等問題，會降低低濃度污水中氮磷的處理效果。
3.5 人工濕地處理工藝
人工濕地是一種新的污水處理工藝，該工藝構(gòu)造、流程簡單，建造費(fèi)用低，不需要太多的運(yùn)營投入和后期維護(hù)，在低濃度污水處理方面具有很好的作用。人工濕地利用粉煤灰和細(xì)煤渣，或粉煤灰和空心磚，能有效的去除低濃度污水中的有機(jī)物和磷元素，同時(shí)，還可以在人工濕地上種植各種植物，脫氮除磷的效果更強(qiáng)，而且凈化水的能力也得到了提高。此外，人工濕地占地面積小，凈化后的水質(zhì)較好，對于改善生態(tài)效果十分顯著。
3.6 循環(huán)流環(huán)型工藝
循環(huán)流環(huán)型脫氮除磷工藝(CCFP)融合了A2/O工藝和氧化溝的特點(diǎn)，同時(shí)，還將完全混和反應(yīng)器與循環(huán)反應(yīng)器運(yùn)用到工藝中，對CCFP工藝技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，提高了CCFP工藝技術(shù)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的耐沖擊負(fù)荷能力得到了提高，并且可以高效的去除低濃度污水中的氮磷元素。CCFP方法與A2/O方法相比，具有節(jié)能、工程投資費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)勢。此外，在實(shí)際應(yīng)用過程中，CCFP工藝已經(jīng)處理低濃度污水方面顯示了其優(yōu)越性，應(yīng)用前景良好。
四、結(jié)語
城鎮(zhèn)污水問題已經(jīng)影響到了城鎮(zhèn)居民的正常用水，以及給城鎮(zhèn)形象造成了負(fù)面影響。因此，城鎮(zhèn)污水治理迫在眉睫。城鎮(zhèn)污水處理廠如何高效的處理低濃度污水中氮磷污染問題是非常關(guān)鍵的。隨著污水處理技術(shù)的進(jìn)步與成熟，污水處理系統(tǒng)有著向集約化發(fā)展的趨勢，有利于減少污水處理廠的總體占地面積，易于日常的操作管理。目前，隨著相關(guān)脫氮除磷工藝技術(shù)快速發(fā)展和技術(shù)的不斷成熟，如人工濕地工藝，在處理低濃度污水脫氮除磷方面有很好的效果，受到相關(guān)人員的關(guān)注，具有廣闊的前景。
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