| 【部分正文預(yù)覽】 |
1 北京市再生水現(xiàn)狀
為了更好服務(wù)于2008 年北京奧運(yùn),北京城市排水集團(tuán)負(fù)責(zé)向奧林匹克森林公園提供優(yōu)質(zhì)再生水,其中20 多萬m3 主要用于公園景觀用水。由于北京嚴(yán)重缺水,生產(chǎn)高品質(zhì)再生水是未來北京市再生水的重要發(fā)展方向。近年來,北京已先后建成高碑店污水資源化再生利用工程、酒仙橋再生水廠、吳家村再生水廠、方莊再生水廠、清河再生水廠。截至2007 年底,再生水回用總量達(dá)到1. 79 億m3 ,回用率達(dá)到46 %。
再生水的合理利用有效緩解了北京水資源匱乏的現(xiàn)狀,但隨著社會(huì)需求的提高,再生水無論在水質(zhì)還是水量上都無法滿足用戶要求。為解決地下水及地表水稀缺的問題,北京市已將地表水、地下水、應(yīng)急水源和再生水聯(lián)合利用,形成了境內(nèi)水源保障體系,該體系的形成勢必會(huì)對(duì)再生水的水質(zhì)提出更高生水,將再生水凈化到地表Ⅳ類水體水質(zhì)甚至飲用水標(biāo)準(zhǔn)程度,即“高質(zhì)出水、穩(wěn)定運(yùn)行”是未來北京市再生水發(fā)展的目標(biāo)。
2 再生水水質(zhì)分析
目前北京市再生水生產(chǎn)以混凝—沉淀—過濾工藝(以下簡稱“老三段”工藝) 為主,該工藝已日趨成熟,具有工藝簡單、工程投資省、操作管理方便、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
表1 為老三段工藝與超濾—活性炭工藝出水以及與景觀用水、地表Ⅳ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的比較。從表中數(shù)據(jù)可以看出, 老三段工藝10 月份出水的CODCr 、BOD5 及感官性指標(biāo)色度、濁度能夠滿足景觀用水和地表Ⅳ類水體要求。但由于老三段工藝抗沖擊負(fù)荷能力有限,其出水指標(biāo)受前序處理工藝及季節(jié)變化的影響很大,因此運(yùn)行穩(wěn)定性較差。工程應(yīng)用表明,老三段工藝之前采用長泥齡的氧化溝工藝,其出水水質(zhì)要優(yōu)于前處理采用A2 / O 工藝。運(yùn)用超濾膜技術(shù)生產(chǎn)再生水能夠有效去除水中懸浮物,但就其工藝原理來說,超濾- 活性炭仍以機(jī)械過濾為主,只是截污粒徑范圍更廣而使出水濁度更低,故如表1 所示,超濾—活性炭工藝對(duì)營養(yǎng)鹽及感官性指標(biāo)的去除并沒有提高。
工程運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),污水經(jīng)過老三段深度處理工藝后,再生水中還會(huì)殘留臭味。這是由于處理過程中添加的混凝劑會(huì)刺激藻類或放線菌釋放IBMP(22甲氧基232異丁基2吡嗪) ,而IBMP 不會(huì)自發(fā)形成絮體沉降下來,所以水中IBMP 的含量不但沒有下降反而上升,正是IBMP 形成了臭味。另外,污水經(jīng)過二級(jí)生化處理后,色度主要由真色組成,部分由微生物代謝產(chǎn)物構(gòu)成,利用老三段或超濾工藝亦較難去除。表1 中無論是景觀用水還是地表Ⅳ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)色度、臭味等感官性指標(biāo)的要求都不高。但由于北京市地表水水源稀缺,無法與再生水表1 不同工藝再生水水質(zhì)與相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比較項(xiàng)目老三段
出水①
超濾—活性
炭出水②
景觀用水
(觀賞湖泊)
地表Ⅳ類
水體
BOD5/ mg/ L < 2 < 2 6 6
CODCr/ mg/ L 28. 44 21 無要求30
SS/ mg/ L 6. 88 < 5 10 無要求
NH3 —N/ mg/ L 3. 22 0. 54 5 1. 5
TP/ mg/ L 0. 24 1. 28 0. 5 0. 3
TN/ mg/ L 10. 53 18. 1 15 1. 5
濁度/ NTU 0. 76 0. 6 無要求無要求
色度/ 度19. 4 22 30 無要求
糞大腸菌群/ 個(gè)/ L < 3 10 000 10 000 2 000
注: ①某再生水廠10 月均值; ②某再生水廠5 月均值。協(xié)同作為城市地表及景觀的補(bǔ)水水源,所以即便老
三段及超濾- 活性炭出水能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但實(shí)際應(yīng)用時(shí)水體美學(xué)效果差,易暴發(fā)水華。由此表1中標(biāo)準(zhǔn)值的界定還有待商榷。
水中的氮、磷過剩是制約再生水發(fā)展的另一個(gè)原因。氮、磷一般在污水二級(jí)處理中采用生物法去除,尤其是氮的去除,主要依靠生物硝化反硝化過程。實(shí)際運(yùn)行的污水處理廠為了節(jié)省化學(xué)藥劑,往往最大限度挖掘微生物同時(shí)脫氮除磷的能力,這就需要大量碳源,而我國北方污水水質(zhì)碳源稀缺現(xiàn)象比較普遍,污水中VFA 含量多在100 mg/ L以下,聚磷菌在利用碳源釋磷后,碳源明顯不足,這就造成后續(xù)脫氮效率較低,無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫氮除磷。在碳源不足的情況下,缺氧、厭氧的順序設(shè)置已不再是影響工藝效能的主要因素,這也就是目前普遍發(fā)現(xiàn)的倒置A2 / O 工藝并不比正置A2 / O 效果更好的原因。解決這個(gè)問題,需要盡量挖掘內(nèi)部碳源或是在深度處理中進(jìn)行協(xié)同脫氮。從表1 中的數(shù)據(jù)可知,老三段及超濾- 活性炭工藝對(duì)于營養(yǎng)鹽的處理效果無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,尤其是地表水Ⅳ類水體水質(zhì)要求。因此,本文提出了臭氧(O3 ) —活性炭( GAC) —反硝化生物濾池(DNBF) 的新三段工藝。 |
