浅谈城镇污水深度处理技术的应用研究

【摘要】面对我国水资源短缺、水污染加剧的现象，深度处理技术至关重要，本文主要对混凝、吸附、膜分离、高级氧化四种城镇污水深度处理技术进行简要的分析。

【关键词】城镇污水；深度处理；混凝；吸附；膜分离；高级氧化

一、前言

近年来，随着城市化的快速发展，水环境被污染、水资源加剧紧缺、城市水环境质量下降已成为我国城市发展的重大课题。我国于2015年4月发布“水污染防治行动”，对我国水环境质量改善提出了较高的要求，要求敏感区域的城镇污水处理厂于2017年底前全面达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A排放标准，2020年底前完成现有城镇污水处理厂的提升改造。依据城镇污水处理厂水质特点及原有工艺，生物池二级出水水质很难达到提标后的出水排放标准，因此深度处理技术必不可缺。深度处理技术是处理二级处理中未被去除或去除不彻底的污染物，常见的深度处理技术有混凝沉淀过滤法、吸附法、膜分离法和高级氧化法。

二、城镇污水深度处理技术

（一）混凝沉淀过滤法

混凝沉淀法是通过投加铁盐或铝盐等絮凝剂（+助凝剂），经絮凝作用，生成沉淀物，从而达到去除有机物的目的。在污水处理过程中，絮凝剂一般投加在好氧池末端，经二沉池沉淀后，再经滤池过滤出水，目前，常见的滤池构筑物主要是砂滤池和纤维转盘滤池，两者相比，纤维转盘滤池具有设备紧凑、过滤效果较好、运行成本低等特点。

（二）吸附法

吸附法是多孔性固体物质，利用自身丰富的多空结构及巨大的比表面积，来吸附废水中的有机物，从而去除。吸附法具有操作简单、成本低等特点。常见的固体吸附剂有活性炭、高岭土、二氧化硅等，其中活性炭因具有较强物理、化学吸附作用，已被应用于污水的深度处理中，相较于粉末活性炭，颗粒活性炭易于回收且价格低，但存在建设投资成本高等问题，因此不适用于处理量较大的污水处理厂。

1.膜分离法

膜分离法作用原理是以滤膜为介质、以浓度梯度或压力梯度等为动力，通过分离膜的选择透过性，将废水中的污染物进行分离，从而达到净化水质的目的。膜分离技术具有节能、污染小、污染物去除率高等特点，根据膜孔径的不同，可将膜分离法分为微滤、超滤、反渗透、纳滤四类。微滤和超滤主要用于去除悬浮物、胶体等大分子颗粒物，对有机物去除效果不好，因此在污水深度处理中，常与活性炭联用，达到回用标准；而反渗透和纳滤技术对有机物的去除效果较好，可用于污水的深度处理及回用水上。方虎分别采用3种集成膜分离法深度处理某污水厂二级生化出水，得出纳滤和反渗透的组合工艺较经济可靠，且出水的COD、氨氮、浊度等指标均达到了回用水的标准。虽然膜技术具有处理效率高、出水效果好、占地面积小等优点，但鉴于膜本身的特性，易于出现膜污染的现象。为保证膜系统的正常运行、保证出水效果，膜的频繁清洗及更换，无疑增加了运行成本。

2.高级氧化技术

（1）臭氧氧化法：臭氧的氧化电位为2.07V，仅次于羟基自由基，氧化性较强，因此臭氧氧化法氧化降解废水中污染物的作用机理，主要体现在两方面，一是通过臭氧直接氧化；二是臭氧与水体反应，生成羟基自由基，来降解废水中的污染物。臭氧氧化法具有氧化能力强、反应速率快、无二次污染等优点。而臭氧组合工艺（如臭氧/活性炭、臭氧/电化学、臭氧/曝气生物滤池等）可弥补臭氧氧化法的缺点（成本高、臭氧不稳定），充分发挥臭氧利用率，加强臭氧氧化法的强氧化性，有效降低废水中的有机物。郑志洋采用臭氧/活性炭+曝气生物滤池作为某城镇污水处理厂提标改造深度处理工艺，该污水处理厂的二级出水经该组合工艺处理后，出水COD！50mg/L，达到排放要求。

（2）芬顿试剂氧化法：芬顿试剂氧化法由法国人Fenton用于促进氧化苹果酸实验发现的，其作用原理是H2O2与Fe2+经过一些反应生成羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性来降级废水中的污染物。芬顿试剂氧化法具有氧化能力强、反应速率快等特点，但有文献指出，芬顿试剂氧化法受地区水源及水质pH影响较大，且芬顿试剂氧化法具有产泥量较大，运行成本较高等缺点，因此将芬顿试剂氧化法与混凝、电化学、及金属催化剂等工艺相结合，降解废水中的有机物，使得废水经深度处理后能够达标排放。冯素敏为了解决污水处理厂二级出水中COD、TP等污染物的超标问题，采用芬顿试剂+混凝组合工艺进行深度处理，研究表明，在最佳投加的情况下，出水各项指标满足提标后的排放标准。

三、结语

针对于我国水资源短缺、水污染加剧的现象，需要对城镇污水厂进行提升改造，来满足国家（或地方）的排放标准。深度处理技术作为水处理工艺的一种，主要分为混凝沉淀过滤法、吸附法、膜分离法、高级氧化法，本文就四种深度处理技术进行简要的文献综述，得出，四种方法对有机物的去除都有很大的贡献，但相较于单一的工艺来说，组合工艺（如臭氧/活性炭、芬顿试剂/混凝等）无论是从去除效果，还是经济成本上都较可观一些，因此，城镇污水处理厂深度处理工艺进行升级改造时，应根据自身情况优先考虑组合工艺。

參考文献

[1]方虎，李树鹏，李雪松，胥维昌，张旭.集成膜分离法在城市污水深度处理中应用的研究[J].环境科技，2011，24（02）：38～41，45.

[2]郑志洋.城镇污水厂二级生化出水臭氧深度处理技术研究[D].石家庄：河北科技大学，2017.

作者简介：孙金霆（1981.12—），男，汉族，江苏南京人，大专，助理工程师，研究方向：水污染控制。