典型城市污水廠二級出水水質(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，嚴重制約著我國經(jīng)濟與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展，水資源的循環(huán)利用已成為解決當前水資源危機的重要途徑之一。城市污水處理廠二級出水作為再生水源，因其具有很好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益而受到人們的廣泛關注。
　　城市污水經(jīng)二級處理后出水中仍含有種類繁多的有機污染物、病原微生物及N、P等植物性營養(yǎng)元素，這些物質(zhì)的存在會對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。本課題針對以上問題，研究分析了城市污水處理廠二級出水中的溶解性有機物(DOM)的分級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)風險奠定理論基礎。本課題的研究內(nèi)容包括：(一)不同進水水質(zhì)、不同處理工藝對城市污水處理廠二級出水水質(zhì)特性的影響及各個階段水質(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出水的混凝深度處理對有機物去除的效果，并考察了低投量PAM的助凝效果以及二氧化氯預氧化作用對混凝效果的影響及其對二級出水的消毒作用，在此基礎上，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)生物處理之后對總DOC的去除效率均可以達到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分子量區(qū)間的有機物、親水性有機物與疏水性有機物及酸性有機物與非酸性有機物的含量占總DOC含量的比例均相近。與初沉池出水相比，三個污水廠的二級出水親水性有機物所占總DOC含量的比例顯著降低，說明生物處理對親水性有機物的去除效率更高。經(jīng)過混凝深度處理之后，分子量區(qū)間介于3k～10kDa的有機物和分子量區(qū)間介于30k～100kDa的有機物的

5、量增加，且疏水性有機物和酸性有機物的含量占總DOC含量的比例降低，說明混凝處理對疏水性有機物和酸性有機物的去除效率更高。
　　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出水對發(fā)光細菌的抑制率最高。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系。
　　(二)混凝處理工藝優(yōu)化試驗研究結(jié)果如下：
　　(1)結(jié)合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染

6、物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準，確定兩種混凝劑的最佳投加量為FeCl330mg/L、PAC60mg/L；在二級出水中TP、色度、COD等指標含量相對較低的前提下，投加PAM后的助凝效果不明顯；混凝前投加ClO2可以強化對色度的去除，但對其TP、COD、濁度等的去除效率的提高沒有明顯的效果，同時，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)目會出現(xiàn)超標的現(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ClO2的投加量達到3.5mg/L時，其糞大腸桿菌的去除率可達92.3％。
　　(2)FeCl3對含碳碳不飽和雙鍵及芳香環(huán)的有機物的去除效果優(yōu)于PAC；FeCl3對小分子有機物的去除效率更高，而PAC對分子量>100kDa的大分子有機物的去除效果優(yōu)于FeCl3；混凝處理對疏水性有機物的去除效果優(yōu)于對親水性有機物的去除效果，同時其對酸性物質(zhì)的去除效率高于對非酸性物質(zhì)的去除效率。
　　綜上所述，從對常規(guī)水質(zhì)指標和有機物的