城市污水再生利用常以城市污水 廠二級(jí)處理出水為原水，經(jīng)過前兩級(jí)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(jí)處理后的城市污水直接回收利用，在許多重要水質(zhì)指標(biāo)上仍然是不能滿足要求的。因此，對(duì)兩級(jí)處理后的城市污水施行進(jìn)一步的處理，即再生處理（又稱深度處理、三級(jí)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出水中剩余的污染成分，使處理出水達(dá)到再生水水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮磷、膠體、細(xì)菌、病毒、微量有機(jī)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(fù)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、氣浮）、過濾和消毒等。對(duì)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。通過對(duì)上述單元技術(shù)的合理組合，就形成了滿足不同使用要求的再生水處理工藝。常見的再生水處理工藝組合見下表。
再生水處理工藝一、化學(xué)混凝的應(yīng)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(jié)合,形成一個(gè)一體化的體系,通過生物膜的生物過濾和混凝過濾雙重作用,對(duì)再生水進(jìn)行深度處理,以達(dá)到凈化的目的�；瘜W(xué)混凝在再生水處理工藝中的應(yīng)用既降低了膜過濾技術(shù)的成本,又有效的解決了傳統(tǒng)工藝中生物膜污染和濾床堵塞等問題,過濾效果比較理想,且出水水質(zhì)穩(wěn)定,整套設(shè)備不需要像傳統(tǒng)工藝中那樣的單獨(dú)的過濾沉淀池,能夠形成生物降解,過濾,沉淀以及混凝一體化體系。
實(shí)際生產(chǎn)中整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后需要對(duì)過濾池進(jìn)行反沖洗,以確保出水質(zhì)量和穩(wěn)定性。通常情況下,操作人員需要對(duì)水頭的損失和出水的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),以確定過濾池反沖洗的條件。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(nèi)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。
化學(xué)混凝劑主要被用來除去水中的致色物質(zhì),膠體和微粒等,而曝氣生物過濾池通過生物過濾作用和生物降解作用進(jìn)一步對(duì)再生水進(jìn)行進(jìn)化處理,曝氣生物過濾池具有出水水質(zhì)高而穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹,投資小,占地面積少,有機(jī)負(fù)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(yīng)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,這是一種以價(jià)格低廉,相當(dāng)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(wěn)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程中產(chǎn)生的廢物以及所需的營(yíng)養(yǎng)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濾載體,濾層高度要相應(yīng)降低,并且不需要設(shè)置承托層,這樣便省去了這部分的資金投入,還節(jié)省了濾料的開支,使得總的生產(chǎn)成本降低。在和傳統(tǒng)的過濾池相比,多孔型懸浮生物陶粒濾池出水效果好,沖洗強(qiáng)度小,時(shí)間短。并且多孔型懸浮生物陶粒粘性較小,不會(huì)隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)越來越嚴(yán)重的接團(tuán)現(xiàn)象,微粒之間的空隙不會(huì)受到太大的影響,裝置能夠持續(xù)且穩(wěn)定的運(yùn)行,在再生水處理工藝中擁有廣闊的應(yīng)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(jié)合的一種新型再生水處理工藝。
膜分離組件和生物反應(yīng)器共同組成膜生物反應(yīng)器。在實(shí)際工程中,膜生物反應(yīng)器包括曝氣膜生物反應(yīng)器,萃取膜生物反應(yīng)器以及固液分離型膜生物反應(yīng)器。具體參見http://www.yiban123.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(wěn)定。分離膜的分離作用相當(dāng)明顯,效果不是普通的沉淀池可以相比的。經(jīng)過處理的水渾濁度很低,懸浮物接近于零,水中的細(xì)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(yīng)器內(nèi)里面,這樣系統(tǒng)內(nèi)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(yīng)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(yīng)裝置受工作載荷的影響較小,能夠穩(wěn)定輸出優(yōu)質(zhì)的出水。該再生水處理工藝?yán)碚撋峡梢詫?shí)現(xiàn)零污泥排放,但在實(shí)際生產(chǎn)中式不可能實(shí)現(xiàn)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(shè)備占地面積很小,對(duì)工作環(huán)境沒有特殊要求,反應(yīng)器內(nèi)高濃度的生物量能夠大大提高裝置的工作負(fù)荷。并且整套裝置的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(shè)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程中容易出現(xiàn)膜污染問題,會(huì)嚴(yán)重影響裝置的正常運(yùn)行以及設(shè)備的維護(hù)管理。整套裝置要在較高的有氧環(huán)境中運(yùn)行,所以需要較高的曝氣強(qiáng)度,其次為了降低膜污染發(fā)生的可能性,需要增大流速,加大膜的通過量,以有效地對(duì)膜進(jìn)行沖刷,這些條件都需要較高的能耗方能實(shí)現(xiàn)。
