我國微污染水源地污染現狀及其處理技術研究進展
【谷騰環保網訊】摘要:綜述了(le)微污染(ran)(ran)水(shui)源地水(shui)的水(shui)質(zhi)特點(dian)、污染(ran)(ran)來源以及污染(ran)(ran)現狀;針對微污染(ran)(ran)水(shui)源水(shui)的主流處(chu)理(li)(li)方法進行(xing)(xing)了(le)概述;對微污染(ran)(ran)水(shui)源水(shui)生物(wu)處(chu)理(li)(li)技術進行(xing)(xing)了(le)探討。
隨著全(quan)(quan)球范圍現(xian)代化進程的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)加快,經濟(ji)社(she)會(hui)的(de)(de)(de)(de)持續(xu)發展,人類(lei)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)活水(shui)平和(he)(he)生(sheng)(sheng)產方式(shi)在不斷(duan)提高。與此(ci)同(tong)時,人類(lei)在生(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)活過程中對環境造成了難以恢復的(de)(de)(de)(de)破壞(huai),使得自然災(zai)害現(xian)象頻發,環境問題(ti)(ti)愈加嚴重(zhong)(zhong)。水(shui)污(wu)染問題(ti)(ti)作為其中之一(yi),越來越得到國家(jia)和(he)(he)人民的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)視。其中與每一(yi)個(ge)人最密切相關的(de)(de)(de)(de)是生(sheng)(sheng)活飲(yin)用水(shui)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)。因此(ci),必(bi)需充分(fen)了解(jie)水(shui)源地水(shui)源水(shui)的(de)(de)(de)(de)污(wu)染現(xian)狀,尋(xun)求切實(shi)可行(xing)的(de)(de)(de)(de)方法解(jie)決(jue)所面臨的(de)(de)(de)(de)水(shui)源水(shui)“微污(wu)染”問題(ti)(ti),改善水(shui)源水(shui)質量(liang),保障居民用水(shui)安(an)全(quan)(quan)。
1 微污(wu)染水(shui)源(yuan)地(di)水(shui)源(yuan)水(shui)
微污(wu)染水(shui)(shui)(shui)源地水(shui)(shui)(shui)源水(shui)(shui)(shui)是指天然水(shui)(shui)(shui)體(ti)受(shou)到(dao)有機物污(wu)染,使得部(bu)分(fen)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)指標超(chao)過了地表水(shui)(shui)(shui)環境質(zhi)(zhi)量標準(GB 3838—2002)Ⅲ類標準的(de)水(shui)(shui)(shui)體(ti)。微污(wu)染水(shui)(shui)(shui)源水(shui)(shui)(shui)中含(han)有種類繁多且復雜(za)的(de)有機物而污(wu)染物濃度較(jiao)低,采(cai)用常規的(de)給水(shui)(shui)(shui)處(chu)理工藝難以有效(xiao)去除,這將直接影(ying)響人們飲用水(shui)(shui)(shui)的(de)質(zhi)(zhi)量。
1.1 微(wei)污染水源水的水質特點(dian)
微(wei)污(wu)(wu)染(ran)水(shui)源(yuan)水(shui)水(shui)質有以下(xia)特點(dian):污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)種類(lei)多,包(bao)括有機物(wu)(wu)(wu)、氨氮、硝氮、磷、重金屬(shu)以及農藥等;物(wu)(wu)(wu)理性污(wu)(wu)染(ran)明(ming)顯,嗅閾值,色(se)度較高(gao);污(wu)(wu)染(ran)指數偏(pian)高(gao),采用常規的工藝去(qu)除效果難以達到(dao)理想標準;此外,微(wei)污(wu)(wu)染(ran)水(shui)體(ti)(ti)中還出(chu)現了許多新(xin)型(xing)微(wei)量污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu),包(bao)括激素(su)、消毒副產物(wu)(wu)(wu)、藥品與個人護理用品,以及新(xin)型(xing)治病微(wei)生物(wu)(wu)(wu)等。這些污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)如果得不到(dao)有效處(chu)理,在(zai)環(huan)境(jing)中長期存在(zai),會通過食物(wu)(wu)(wu)鏈進入人體(ti)(ti)內并進行富集,從(cong)而對人體(ti)(ti)造(zao)成嚴(yan)重危(wei)害。
1.2 微污染水源(yuan)水污染來(lai)源(yuan)
造成水(shui)(shui)源水(shui)(shui)出現微污(wu)染(ran)現象的污(wu)染(ran)來源主要有3方面:一是由于農業生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)化(hua)肥(fei)和農藥的大量使用以(yi)及禽畜養殖過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)的糞便(bian)和尿(niao)液排放引(yin)起(qi)的污(wu)染(ran),二是人類活動過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)的生(sheng)(sheng)活廢水(shui)(shui)及生(sheng)(sheng)活垃圾(ji)造成的污(wu)染(ran),三是工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)的有毒有害(hai)物質的排放。
1.3 微污(wu)染水源(yuan)水污(wu)染現狀
中國生態(tai)環(huan)(huan)境狀況公報(bao)顯示(shi),2019年,全(quan)國開展了(le)水(shui)污(wu)染(ran)防(fang)(fang)治法(fa)執法(fa)檢(jian)查,飲用水(shui)水(shui)源地生態(tai)環(huan)(huan)境問題排(pai)查整治,長(chang)江入(ru)(ru)河、渤海入(ru)(ru)海排(pai)污(wu)口排(pai)查,工業園區(qu)污(wu)水(shui)整治專項行(xing)(xing)動,長(chang)江“三磷”專項排(pai)查整治,以(yi)及啟動地下水(shui)污(wu)染(ran)防(fang)(fang)治試點等一系列專項行(xing)(xing)動。這將促(cu)進我國水(shui)環(huan)(huan)境問題的(de)(de)提升和(he)改善,體(ti)現出近年來我國對環(huan)(huan)境治理和(he)防(fang)(fang)范的(de)(de)重(zhong)視,但目前仍(reng)有約1/4的(de)(de)水(shui)體(ti)處于微污(wu)染(ran)及重(zhong)污(wu)染(ran)狀態(tai),這就需要國家繼續堅持水(shui)污(wu)染(ran)治理和(he)水(shui)源保(bao)護,繼續打(da)好(hao)碧水(shui)保(bao)衛戰(zhan)。
1.3.1 地(di)表水(shui)水(shui)質現狀
2019年中(zhong)國(guo)生態環境狀(zhuang)況公(gong)報顯示(shi),全國(guo)范圍內監測的1 931個地(di)表水水質(zhi)斷(duan)面(mian)中(zhong),74.9%的斷(duan)面(mian)水質(zhi)為Ⅰ~Ⅲ類(lei),17.5%為Ⅳ類(lei),4.2%為Ⅴ類(lei),仍有3.4%處(chu)于劣Ⅴ類(lei),污染指(zhi)標主要是(shi)化學需氧量、總(zong)磷(lin)以(yi)及高(gao)錳酸鹽指(zhi)數。與2015年水質(zhi)狀(zhuang)況相比(bi)有了(le)明顯提升:Ⅰ~Ⅲ類(lei)水質(zhi)斷(duan)面(mian)占64.5%,Ⅳ類(lei)占21.1%,Ⅴ類(lei)占5.5%,劣Ⅴ類(lei)占8.8%。
1.3.2 主要河流水(shui)質(zhi)現狀
2019年(nian)(nian),七(qi)大流(liu)(liu)(liu)域(yu)和(he)(he)(he)浙閩(min)片河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)、西(xi)北諸(zhu)河(he)(he)(he)、西(xi)南(nan)諸(zhu)河(he)(he)(he)納入監測的(de)1 610個水質(zhi)斷(duan)面中(zhong),Ⅰ~Ⅲ類(lei)水質(zhi)斷(duan)面從2015年(nian)(nian)的(de)72.1%提高到2019年(nian)(nian)的(de)79.1%,而且2019年(nian)(nian)僅(jin)有3.0%水質(zhi)斷(duan)面處(chu)于劣Ⅴ類(lei),比2015年(nian)(nian)降低了5.9%。其中(zhong)導致某些斷(duan)面水質(zhi)較(jiao)差的(de)主要原(yuan)因是較(jiao)高的(de)化學需(xu)氧量、高錳酸鹽指(zhi)數和(he)(he)(he)氨氮(dan)。從水質(zhi)狀(zhuang)況方面來看,西(xi)北諸(zhu)河(he)(he)(he)、浙閩(min)片河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)、西(xi)南(nan)諸(zhu)河(he)(he)(he)和(he)(he)(he)長江流(liu)(liu)(liu)域(yu)水質(zhi)為優,珠江流(liu)(liu)(liu)域(yu)水質(zhi)良好,而輕度污染水源主要集中(zhong)在黃河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)域(yu)、松花江流(liu)(liu)(liu)域(yu)、淮河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)域(yu)、遼河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)域(yu)和(he)(he)(he)海河(he)(he)(he)流(liu)(liu)(liu)域(yu)。
1.3.3 湖泊(水庫)水質現狀(zhuang)
2019年(nian)(nian),進(jin)行水(shui)質監測的110個(ge)重(zhong)要湖(hu)(hu)泊(bo)(水(shui)庫)中,Ⅰ~Ⅲ類(lei)占69.1%,比2016年(nian)(nian)上升3.1%;劣Ⅴ類(lei)占7.3%,比2016年(nian)(nian)下降0.7%。主要污(wu)染指標包括總磷、化學需氧(yang)量和(he)(he)(he)高錳酸鹽指數。同(tong)時對(dui)107個(ge)重(zhong)要湖(hu)(hu)泊(bo)(水(shui)庫)進(jin)行營(ying)養(yang)(yang)狀態(tai)監測,其(qi)(qi)中9.3%處于(yu)貧營(ying)養(yang)(yang)狀態(tai),62.6%為中營(ying)養(yang)(yang)狀態(tai),處于(yu)輕度和(he)(he)(he)中度富營(ying)養(yang)(yang)狀態(tai)的占比分別為22.4%和(he)(he)(he)5.6%。可以(yi)看(kan)出目前(qian)湖(hu)(hu)泊(bo)(水(shui)庫)的富營(ying)養(yang)(yang)化現象依然比較嚴重(zhong),其(qi)(qi)中三大湖(hu)(hu)泊(bo)——太湖(hu)(hu)、巢湖(hu)(hu)和(he)(he)(he)滇池均(jun)處于(yu)輕度污(wu)染狀態(tai)。
1.3.4 重點水利工程(cheng)水質現狀
2019年,三峽庫區水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)為(wei)優(you),其(qi)中監測的(de)77個水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)斷(duan)(duan)面中,98.7%的(de)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)斷(duan)(duan)面為(wei)Ⅰ~Ⅲ類(lei)(lei);其(qi)余1.3%均(jun)為(wei)Ⅳ類(lei)(lei)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)斷(duan)(duan)面。Ⅳ類(lei)(lei)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)斷(duan)(duan)面的(de)出現主要(yao)是由于(yu)(yu)總磷和化學需(xu)氧量超(chao)標所(suo)致。對其(qi)營(ying)養(yang)狀態進行評估發現,處于(yu)(yu)貧營(ying)養(yang)、中營(ying)養(yang)以(yi)及富營(ying)養(yang)狀態的(de)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)斷(duan)(duan)面分別占1.3%、77.9%和20.8%。另一項重點(dian)水(shui)(shui)力工(gong)程(cheng)南水(shui)(shui)北調工(gong)程(cheng)中,東(dong)線工(gong)程(cheng)的(de)長江(jiang)(jiang)取(qu)水(shui)(shui)口水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)為(wei)優(you),輸水(shui)(shui)干(gan)線京(jing)杭運(yun)(yun)河(he)里(li)運(yun)(yun)河(he)、寶應運(yun)(yun)河(he)、宿遷運(yun)(yun)河(he)、不牢(lao)河(he)、韓莊(zhuang)運(yun)(yun)河(he)和梁濟運(yun)(yun)河(he)段的(de)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)均(jun)為(wei)優(you)良。南四湖和東(dong)平湖為(wei)中營(ying)養(yang)狀態,洪澤湖和駱馬湖處于(yu)(yu)輕度富營(ying)養(yang)狀態。中線工(gong)程(cheng)的(de)取(qu)水(shui)(shui)口及輸水(shui)(shui)干(gan)線的(de)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)均(jun)為(wei)優(you),入丹江(jiang)(jiang)口水(shui)(shui)庫的(de)9條支流水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)均(jun)為(wei)優(you)良,而丹江(jiang)(jiang)口水(shui)(shui)庫為(wei)中營(ying)養(yang)狀態。
1.3.5 全(quan)國地級及以上城(cheng)市集中(zhong)式生活飲用水(shui)水(shui)源水(shui)質現狀
2019年,監測的902個地級(ji)及以上城市集中(zhong)式生活(huo)飲(yin)用(yong)水(shui)水(shui)源斷面中(zhong),全年均達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)的有(you)830個,達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)率為92.0%。其中(zhong)590個地表水(shui)水(shui)源監測斷面中(zhong)95.8%達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao),導致超(chao)標(biao)(biao)(biao)(biao)的主要指標(biao)(biao)(biao)(biao)為總磷(lin)、硫(liu)酸(suan)鹽和高(gao)錳酸(suan)鹽指數;其余312個地下水(shui)水(shui)源監測點位達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)率為84.9%,主要超(chao)標(biao)(biao)(biao)(biao)指標(biao)(biao)(biao)(biao)有(you)錳、鐵和硫(liu)酸(suan)鹽。
1.3.6 地下水水質現(xian)狀
2019年,全國10 168個(ge)國家級(ji)地下水(shui)水(shui)質(zhi)監測點中(zhong),14.4%的(de)監測點水(shui)質(zhi)為Ⅰ~Ⅲ類(lei)(lei)(lei)(lei),66.9%為Ⅳ類(lei)(lei)(lei)(lei),18.8%為Ⅴ類(lei)(lei)(lei)(lei)。全國2 830處淺層地下水(shui)水(shui)質(zhi)監測井(jing)中(zhong),23.7%的(de)監測井(jing)水(shui)質(zhi)為Ⅰ~Ⅲ類(lei)(lei)(lei)(lei),30.0%為Ⅳ類(lei)(lei)(lei)(lei),其余46.3%為Ⅴ類(lei)(lei)(lei)(lei)。主要超(chao)標指標有(you)錳、總硬(ying)度、碘化(hua)物(wu)(wu)、溶(rong)解性(xing)總固體、鐵、氟化(hua)物(wu)(wu)、氨氮、鈉、硫(liu)酸(suan)鹽和氯化(hua)物(wu)(wu)。
2 主要的處理方法
針對微污染水源水特(te)定的水質(zhi)特(te)征,開發了許多(duo)方(fang)法(fa)(fa)(fa)對其(qi)進(jin)行處(chu)(chu)理(li)。主(zhu)要包(bao)括物(wu)理(li)法(fa)(fa)(fa)、化學法(fa)(fa)(fa)和生物(wu)法(fa)(fa)(fa)。這些方(fang)法(fa)(fa)(fa)被分為4大類:強化常(chang)規處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)、預(yu)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)、深度處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)以及新型處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)。各技(ji)術(shu)的具體內容列于(yu)表1。
與各種物(wu)(wu)理(li)(li)、化學處(chu)理(li)(li)方法相比,生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)方法因(yin)低成本高(gao)效率(lv)的特點依舊是最經濟有效的處(chu)理(li)(li)方法。針對(dui)微污染水(shui)(shui)源水(shui)(shui)的水(shui)(shui)質特點,主(zhu)要的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)方法有人工(gong)濕(shi)地、膜生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾池(chi)、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)接觸氧化法、固(gu)定化微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)、自養反硝化以及(ji)新型工(gong)藝(yi)等(deng)。
2.1 人工(gong)濕(shi)地
人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)(CW)是一種(zhong)由土壤、人(ren)工(gong)(gong)(gong)介質、植物(wu)、微生物(wu)構成的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理系統,利(li)用物(wu)理、化學(xue)、生物(wu)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)協同作用實(shi)現(xian)污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)凈化。近(jin)年(nian)來(lai),人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)因具有(you)高效率、低(di)耗能(neng)(neng)、低(di)成本的(de)(de)(de)(de)特點被廣泛(fan)應(ying)用于生活污(wu)水(shui)(shui)、工(gong)(gong)(gong)業廢水(shui)(shui)、農(nong)業廢水(shui)(shui)等的(de)(de)(de)(de)處理。Huang等構建了3個地(di)(di)(di)(di)下流人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)用于進化微污(wu)染水(shui)(shui),研究發(fa)現(xian),3個人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)均能(neng)(neng)夠實(shi)現(xian)一定的(de)(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)去除(chu)能(neng)(neng)力(li)并對水(shui)(shui)質波動有(you)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)適應(ying)能(neng)(neng)力(li)。Yang等研究了人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)去除(chu)溶解(jie)有(you)機碳(tan)(DOC)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng),發(fa)現(xian)人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)可以將復雜的(de)(de)(de)(de)有(you)機物(wu)降解(jie)為(wei)分(fen)子質量較低(di)的(de)(de)(de)(de)有(you)機物(wu),但不能(neng)(neng)進一步轉化為(wei)二氧化碳(tan)和(he)水(shui)(shui)。此外,Wu等研究發(fa)現(xian)人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)用于處理低(di)C/N的(de)(de)(de)(de)微污(wu)染水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)水(shui)(shui)時,人(ren)工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)(di)(di)(di)中植物(wu)的(de)(de)(de)(de)根系分(fen)泌物(wu)可作為(wei)異養反硝化細菌(jun)的(de)(de)(de)(de)內源(yuan)(yuan)碳(tan)源(yuan)(yuan)。
2.2 膜生物(wu)反應器
膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(MBR)是一種將膜(mo)分離(li)單元與生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處(chu)理單元相(xiang)結(jie)合而(er)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)型(xing)水處(chu)理技術,利(li)用膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特殊作用替代了(le)傳統(tong)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處(chu)理工(gong)藝(yi)(yi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二沉池,從而(er)減少構筑物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)占(zhan)地(di)面積和(he)污水處(chu)理成本,同時提高(gao)(gao)了(le)污水處(chu)理效(xiao)率(lv)和(he)出水水質,有(you)(you)效(xiao)實現(xian)了(le)HRT和(he)SRT的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分離(li)。Zhang等(deng)利(li)用MBR去(qu)除微污染水源(yuan)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝基苯(ben)和(he)2,4,6-三氯苯(ben)酚時發現(xian)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除與MBR中生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積累密切相(xiang)關,在較長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污泥(ni)停(ting)留(liu)時間(jian)和(he)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量條件下,硝基苯(ben)和(he)2,4,6-三氯苯(ben)酚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除率(lv)均(jun)可超過90%。隨(sui)著(zhu)污水處(chu)理技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷發展,近年(nian)來許多新(xin)型(xing)MBR工(gong)藝(yi)(yi)相(xiang)繼出現(xian)。膜(mo)吸附生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(MABR)比(bi)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)MBR具有(you)(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)去(qu)除效(xiao)率(lv);移(yi)動床生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(MBBR)與固定床生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)相(xiang)比(bi)可以(yi)更(geng)好地(di)保(bao)護微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu),水頭損失(shi)更(geng)低,沒有(you)(you)堵塞問題(ti)等(deng);紫外膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(UV–MBR)可以(yi)更(geng)有(you)(you)效(xiao)地(di)去(qu)除CODMn和(he)UV254,提高(gao)(gao)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解(jie)性和(he)去(qu)除率(lv)。
2.3 生(sheng)物(wu)濾池
曝氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾池(BAF)是(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)氧(yang)化處(chu)理技術中(zhong)一(yi)種應用生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜法的(de)水處(chu)理工藝(yi),主要(yao)依靠填料上生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),在充氧(yang)條件下(xia),降解水體中(zhong)有機物(wu)、氨氮(dan)等污(wu)染(ran)物(wu)質(zhi)(zhi)。Dong等評估了火(huo)山(shan)(shan)巖,陶粒和(he)沸石(shi)作為生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)曝氣濾池(BAF)中(zhong)的(de)介質(zhi)(zhi)時對微污(wu)染(ran)水中(zhong)氨氮(dan)和(he)磷(lin)同(tong)時去(qu)除的(de)性能(neng),發現(xian)火(huo)山(shan)(shan)巖BAF更適(shi)合(he)處(chu)理氨氮(dan)和(he)磷(lin)含量(liang)低的(de)微污(wu)染(ran)水。Xie等將(jiang)火(huo)山(shan)(shan)灰顆粒作為BAF中(zhong)的(de)介質(zhi)(zhi),在系統穩定(ding)運(yun)行后,出水氨氮(dan)和(he)COD分(fen)別可以保持在0.3、3 mg/L以下(xia)。
2.4 生物接觸氧(yang)化
生物接(jie)觸氧(yang)化法(BCO)是(shi)一(yi)(yi)種利用(yong)載體上附著(zhu)的(de)(de)生物膜進行(xing)(xing)廢水(shui)凈化的(de)(de)工(gong)藝,因具有高(gao)效節(jie)能(neng)、占地面(mian)積小、無需(xu)排泥等優(you)點而得到廣泛應(ying)用(yong)。Han等在同(tong)一(yi)(yi)BCO反(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)交替進行(xing)(xing)進水(shui)、攪(jiao)拌(ban)、曝氣、沉(chen)淀和(he)出水(shui),實現厭氧(yang)反(fan)(fan)應(ying)、缺氧(yang)反(fan)(fan)應(ying)和(he)好氧(yang)反(fan)(fan)應(ying),以處理(li)低碳氮比的(de)(de)微污染水(shui)。在最佳運(yun)行(xing)(xing)條件下實現了污染物的(de)(de)快速(su)去除,COD、氨氮、總氮和(he)總磷(lin)的(de)(de)去除率分別達到72.45%、94.50%、83.38%和(he)74.23%。
2.5 固(gu)定化微生物(wu)
固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)微(wei)生物(wu)(wu)(wu)技(ji)(ji)術(shu)是從固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)酶技(ji)(ji)術(shu)發(fa)(fa)展起來(lai)的,通過(guo)物(wu)(wu)(wu)理(li)或化(hua)學的手段(duan),將游(you)離的微(wei)生物(wu)(wu)(wu)固(gu)(gu)定(ding)(ding)在限(xian)定(ding)(ding)的空間(jian)區域(yu)使其保持活性(xing),并(bing)可(ke)反(fan)復利用的一項技(ji)(ji)術(shu)。因具(ju)有微(wei)生物(wu)(wu)(wu)密度(du)高、反(fan)應速度(du)快、耐毒(du)害(hai)能(neng)力(li)強、微(wei)生物(wu)(wu)(wu)流(liu)失少、產物(wu)(wu)(wu)分離容易(yi)、處理(li)設備(bei)小型(xing)化(hua)等(deng)優點,被廣(guang)泛(fan)應用于(yu)污水(shui)處理(li)。瞿艷芝等(deng)將陶粒(li)、功能(neng)化(hua)聚(ju)氨(an)酯泡(pao)沫(mo)、阿(a)科蔓柔性(xing)填料(liao)、人工水(shui)草等(deng)4種不同載體(ti)固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)菌(jun)種用于(yu)處理(li)微(wei)污染(ran)河(he)水(shui),當用功能(neng)化(hua)聚(ju)氨(an)酯泡(pao)沫(mo)固(gu)(gu)定(ding)(ding)微(wei)生物(wu)(wu)(wu)時實現(xian)了更高的污染(ran)物(wu)(wu)(wu)去除(chu)效率(lv)。Gan等(deng)使用聚(ju)氨(an)酯泡(pao)沫(mo)固(gu)(gu)定(ding)(ding)的細菌(jun)通過(guo)反(fan)硝(xiao)化(hua)處理(li)硝(xiao)酸(suan)鹽微(wei)污染(ran)水(shui),研(yan)究發(fa)(fa)現(xian)在最佳運(yun)行條件下,5 h內可(ke)完全去除(chu)硝(xiao)酸(suan)鹽,而沒有亞硝(xiao)酸(suan)鹽積累。
2.6 自養(yang)反硝化
自養(yang)反硝(xiao)化(hua)(hua)是某些特殊微(wei)(wei)生物(wu)(wu)可以(yi)利(li)用(yong)(yong)無機(ji)碳源以(yi)單(dan)質(zhi)硫(liu)(liu)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)以(yi)及(ji)還(huan)原(yuan)性含(han)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)為電子供(gong)體進行反硝(xiao)化(hua)(hua),因在脫氮過(guo)程(cheng)中無需(xu)外加碳源、無出水二次(ci)污(wu)(wu)染、污(wu)(wu)泥產量少、運行成本低等(deng)(deng)優勢逐漸被應用(yong)(yong)于處理(li)微(wei)(wei)污(wu)(wu)染水體。Zhou等(deng)(deng)在生物(wu)(wu)濾池反應器中研究(jiu)了基于硫(liu)(liu)的(de)自養(yang)反硝(xiao)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong),發(fa)現與元素(su)硫(liu)(liu)和硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)相比硫(liu)(liu)代硫(liu)(liu)酸鹽(yan)(yan)是更好的(de)電子供(gong)體。Wang等(deng)(deng)使用(yong)(yong)硫(liu)(liu)代硫(liu)(liu)酸鹽(yan)(yan)作(zuo)為電子供(gong)體,在不增加外部堿度的(de)情(qing)況下從微(wei)(wei)污(wu)(wu)染的(de)地表水中去除硝(xiao)酸鹽(yan)(yan),研究(jiu)發(fa)現當進水硫(liu)(liu)氮比(S/N)為1.5時(shi)自養(yang)反硝(xiao)化(hua)(hua)效率最高(gao)(gao),而當S/N降低到1.2時(shi)硫(liu)(liu)代硫(liu)(liu)酸鹽(yan)(yan)的(de)利(li)用(yong)(yong)率達到最高(gao)(gao)。
2.7 新(xin)型工(gong)藝
聚(ju)集生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)系統(MBS)是(shi)一(yi)種由(you)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)液體、竹(zhu)粉(fen)活(huo)性(xing)炭和水(shui)性(xing)聚(ju)氨(an)酯凝(ning)膠以適(shi)當比(bi)例混合(he)組成(cheng)的(de)立方顆粒,是(shi)一(yi)種先進的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)凈水(shui)產品,在內部循(xun)環流(liu)化(hua)床反(fan)應(ying)器中(zhong)MBS在20~30℃的(de)溫度和3~4 mg/L的(de)溶解(jie)氧(yang)下顯示出(chu)穩定有(you)效的(de)硝(xiao)化(hua)性(xing)能。粉(fen)末活(huo)性(xing)碳膜生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(PAC-MBR)利用(yong)PAC吸附和生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)去(qu)除(chu)給水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機物(wu)(wu),通過硝(xiao)化(hua)作用(yong)消除(chu)氨(an)氮,通過膜截(jie)留(liu)去(qu)除(chu)顆粒物(wu)(wu)。固定式生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾(lv)池(chi)(I-BF)將固定化(hua)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)技術與生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾(lv)池(chi)相(xiang)結合(he),使濾(lv)池(chi)中(zhong)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)可以更好地(di)適(shi)應(ying)環境干(gan)擾(rao)并保(bao)持(chi)穩定性(xing)。
3 結語
隨著水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)技術(shu)的(de)發展和科學技術(shu)的(de)不(bu)斷進步,對微污(wu)(wu)染水(shui)(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)(shui)的(de)處理(li)(li)(li)要求(qiu)將更加(jia)嚴格,越(yue)來越(yue)多的(de)新(xin)型工藝(yi)也將應(ying)用于(yu)微污(wu)(wu)染水(shui)(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)(shui)的(de)處理(li)(li)(li),進一步提高(gao)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質,減輕水(shui)(shui)(shui)體出現(xian)(xian)的(de)微污(wu)(wu)染現(xian)(xian)象。與此同時,要繼(ji)續加(jia)強環境監(jian)管(guan)力度,控(kong)制污(wu)(wu)染源(yuan),嚴格控(kong)制污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)排(pai)放,從源(yuan)頭上遏(e)制微污(wu)(wu)染現(xian)(xian)象的(de)出現(xian)(xian)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”