排海污水中氮_磷及有机污染物处理技术进展_王美娟

第26卷第9期Vol.26No.92009年9月海洋开发与管理September2009排海污水中氮、磷及有机污染物处理技术进展王美娟(青岛科技大学青岛266061)摘要排海污水处理直接关系到近海的污染,而氮、磷及有机污染物是近海的重要污染物。文章综述了几种对氮、磷及有机污染物处理的新工艺技术和各工艺的进展状况并提出应尽快推广应用。关键词脱氮除磷;有机污染物;处理近年来我国近海污染严重,其危害严重的污染物是氮、磷及有机污染物。氮磷的过度排放近海,造成海水的富营养化,造成赤潮频发,据统计我国水域富营养化污染严重,赤潮发生率和污染面积一直呈上升趋势,仅2008年我国海域共发生赤潮82次。赤潮发生的海域给海洋生物带来的是灭顶之灾,被称为是“海上赤魔”。2008年夏季青岛近海涌入大量叫做浒苔的藻类植物,影响面积2万km2余,实际覆盖面积一度达400km2余;农药残留、印染等有机污染物中间体污染水域环境。这些污染物化学性质稳定,难于生化分解。人若是食用了被污染的鱼和贝类等,将严重危害人们的健康。为防止近海污染,排海污水的处理技术是重要的环节。1脱氮除磷工艺19世纪70年代中后期,我国开始建设城市污水处理厂,这些污水处理厂均采用了传统推流曝气二级生物处理,主要处理目标是有机污染物和悬浮物,对于氮磷的去除率非常低。进入20世纪90年代,水体中各种污染物尤其是氮磷的标准更为严格,新建城市污水处理厂必须考虑对氮磷及有机污染物的控制,老水厂进行了脱氮除磷技术改造。近年来随着科技的发展,新研制的污水处理技术被不断的推广应用。目前,国内外城市污水处理厂污水二级处理工艺是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮和磷等营养盐;双污泥脱氮除磷工艺和SHARON工艺和SHARON-ANAMMOX联合工艺是比较先进的污水处理工艺,正在推广应用中。1.1双污泥脱氮除磷工艺双污泥脱氮除磷工艺分前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池和沉淀池等组成;后段主要采用曝气生物滤池。系统回流包括污水回流和污泥回流,污水回流是将部分生物滤池出水回流至缺氧池,以保证脱氮效果;污泥回流则是将沉淀池污泥部分回流到厌氧池,其余富含磷的剩余污泥被排掉。厌氧池内有机物被活性污泥快速吸附或降解用于厌氧释磷,同时以回流污水中的硝酸根为电子受体进行吸磷,实现了“一碳两用”,提高了易降解有机物的利用率。短泥龄好氧池通过采用较高污泥负荷和较短泥龄,使第9期王美娟:排海污水中氮、磷及有机污染物处理技术进展31好氧池内的硝化反应不完全,创造适合聚磷菌生长的环境。曝气生物滤池提高了滤池内硝化细菌的浓度,硝化细菌因处于专性好氧状态而大大增强了硝化效果。结果表明,该工艺对COD、总磷和总氮的去除率分别高达85%、95%和90%,处理效果稳定。另外,将活性污泥法与生物膜法相结合,开发出一种新型脱氮除磷处理工艺,成功地解决了传统工艺中硝化细菌与除磷菌之间的泥龄矛盾问题。不但可达到双污泥脱氮除磷工艺,同时处理效果稳定,对水质的适应能力也较强。双污泥脱氮除磷工艺是一种概念上完全不同于一般脱氮除磷工艺的全新工艺,对于目前解决脱氮除磷这一难点和热点问题,提供了一种新的思路,这种工艺可以大幅度减少COD和氧气的消耗量,被誉为适合可持续发展的绿色工艺。1.2SHARON工艺和SHARON-ANAMMOX联合工艺SHARON工艺是指“短程硝化”工艺;SHAR-ON-ANAMMOX联合工艺是指“短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺”,短程硝化-厌氧氨氧化处理高氨氮有机废水。SHARON工艺基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化。用SHARON工艺来处理城市污水二级处理系统中污泥硝化上清液和垃圾滤出液等高氨氮废水,可使硝化系统中亚硝酸积累达100%。该工艺核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的不同生长速率,即在高温(30℃～35℃)下,亚硝酸菌的生长速率明显高于硝酸菌的生长速率,亚硝酸菌的最小停留时间小于硝酸菌这一固有特性,通过控制系统的水力停留时间,使其介于硝酸菌和亚硝酸菌最小停留时间之间,从而使亚硝酸菌具有较高的浓度而硝酸菌被自然淘汰,维持稳定的亚硝酸积累。工艺中温度和HRT值应严格控制。SHARON工艺由于在反硝化中需要消耗有机碳源,并且出水浓度相对较高,因此可以SHARON工艺作为硝化反应器,而ANMMOX(厌氧氨氧化)工艺作为反硝化反应器进行组合工艺。SHARON工艺可能控制部分硝化,使出水中NH4+与NO2-比例为1∶1,从而作为ANAMMOX工艺的进水,组成一个新型的生物脱氮工艺。SHARON-ANAMMOX,联合工艺具有耗氧少、污泥产量少、不需外加碳源等优点[1]。短程硝化和厌氧氨氧化作为处理高氨氮废水的新兴工艺,已从小规模试验开始走向工业应用。2有