寒冷地区城市污水处理的工艺与强化措施

寒冷地区城市污水处理的工艺与强化措施杜彦武,郝轶鹏(哈尔滨工业大学建筑设计研究院,哈尔滨150090)【摘要】低温对城市污水的生物处理有较大影响。比较认为,CASS工艺、膜生物反应器是较适合低温污水生物处理的工艺。利用低温微生物强化、通过预处理改善进水的水质、提供泥水充分混合的条件是可采用的提高处理效果的措施。【关键词】低温;生物处理;低温微生物;城市污水【中图分类号】TU99213【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2008)03-0133-02MUNICIPALWASTEWATERTREATMENTPROCESSATLOWTEMPERATUREAREADUYan-wu,HAOYi-peng(TheArchitecturalDesignandResearchInstitute,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Thebiologicaltreatmentofurbanwastewaterwasnoteffectiveatlowtemperature.CASSpro2cessandMBRwithutilityofcold-adaptedmicroorganismasenhancementcanworkbetter.Pre-treatingtherawwater,improvingthemixtureconditionofthesludgeandthewastewaterwerealsotheselectivemethods.Keywords:lowtemperature;biologicaltreatment;cold-adaptedmicroorganism;municipalwastewater[基金项目]国家自然科学基金资助项目(50508011)0引言活性污泥法和生物膜法等生物法是国内外最常用的污水处理方法。在常温条件下,中温微生物在其最适生长温度范围(20～35℃)内来降解污水中的污染物,实现污水的有效处理。温度降低,微生物的增殖速度减慢,当温度降至中温菌的最低生长温度10℃时,细菌的新陈代谢活动极弱,甚至呈休眠状态,对污水中的有机物几乎起不到降解作用,严重影响了冬季污水生物处理的效率[1]。同时,活性污泥的处理效果还依赖于污泥的沉降性能以达到清澈的出水。低温时,污泥中不易形成菌胶团的细菌所占的比重较高,使得污泥颗粒较细碎难以形成大颗粒的絮状体,细小泥粒的等速沉降沉速较小。此外,低温时,水的粘滞性系数增加,下沉阻力增大,进一步降低了活性污泥的沉降性能。在北纬40°以北的地区,冰冻期长达3～6个月,最低气温多在-30℃以下,冬季平均污水温度一般低于10℃。因此,寒冷地区城市污水处理应该对常规生物工艺进行改进以提高处理效率。文中从工艺、强化生物技术和采用物理措施等角度分析了低温污水处理的可行方法。1推荐工艺CASS工艺对温度适应范围较广,在我国东北地区城市污水处理厂采用较多。桑义敏[1]对CASS工艺处理低温城市污水的研究结果表明,COD去除率8517%,SS去除率91%。孙博等[2]采用生物膜反应器处理低温生活污水,当选用新型纳米悬浮填料作为微生物载体时COD的去除率可以达到85%左右。曹积宏等[3]采用二段生物接触氧化法在水温为8～15℃的某市政污水厂的应用实践表明,进水COD、BOD5和SS分别由475149mgΠL、251169mgΠL和298167mgΠL,污染物去除率分别达到了8916%、9114%和9216%。该工艺处理低温污水在技术和经济上都是可行的。膜生物反应器(Membranebio-reactor,MBR)在低温城市污水处理领域中也有广阔的应用前景有以下几点:第一,膜生物反应器在低温下具有自补偿作用,随着温度降低,生物反应器的去除率降低,但膜的去除能力却提高,整个膜生物反应器的去除率稳定[4]。第二,因膜的高效截留作用,可以获得较长的污泥和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,强化了活性污泥的硝化能力,提高了氮的去除率。第三,与传统活性污泥法不同,膜生物反应器是利用膜组件来实现泥水分离的,不需要后续二沉池进行污泥沉降,因此膜生物反应器处理低温城市污水时可以不考虑低温对污泥沉降性能的影响。侯世全等[5]采用膜生物反应器处理10℃低温生活污水的实验结果表明,MBR处理低温生活污水的效果可接近于中温条件下常规生物法处理城市污水的水平。低温污水处理工艺设计时可适当降低污水处理构筑物的有机负荷和表面负荷设计参数,选取较长的水力停留时间。冬季还应注意加大污泥回流量,以维持生化池中有机物331杜彦武等:寒冷地区城市污水处理的工艺与强化措施去除效率。由于冬季的设备维护维修困难,因此工艺选择时优选设备少易维护的工