污水高純度凈化利用
一、前言
隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨著更大的壓力和挑戰(zhàn)。目前，全國七大水系的重點(diǎn)河段中，82%江河湖泊受到污染，63.1%的河段水質(zhì)為Ⅳ類、Ⅴ類或劣Ⅴ類，92%的城市面臨水污染威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)全國2002年廢水、污水排放量達(dá)620×108m3/a，使河流水環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。與此同時(shí)，我國水資源不足，屬世界上13個(gè)貧水國家之一，人均水資源量是世界平均水平的1/4，我國600余座城市有400余座缺水，約150座城市實(shí)行定時(shí)、定量供水。而占全國城鎮(zhèn)人口41%和城市工業(yè)總產(chǎn)值35%的北方地區(qū)，缺水形勢更加嚴(yán)峻。日趨嚴(yán)重的水污染使缺水形勢顯得更為嚴(yán)峻。水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對我國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響，而且還嚴(yán)重地威脅到城鄉(xiāng)居民的飲水安全和人民群眾的健康。因此，城市污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問題的有效途徑之一。國家對于生活污水的凈化、回用提到政府的議事日程上來。從水資源可持續(xù)利用的觀點(diǎn)出發(fā)，高深度地污水凈化是較佳的一種污水回用方式。如廣東省的珠江三角洲地區(qū)形成了“經(jīng)濟(jì)發(fā)展-水體污染-水質(zhì)下降”的惡性循環(huán)；太湖流域3000多萬人守著2300平方公里的太湖出現(xiàn)了“水多用難”的尷尬局面。目前我國有400多個(gè)城市缺水，正常年份缺水達(dá)60×108m3，預(yù)計(jì)2030年缺水量將達(dá)到（400~500）×108m3。根據(jù)“十五”計(jì)劃綱要的要求，到2005年我國城市污水集中處理率要達(dá)到45%。如污水深度凈化后回用率平均達(dá)到20%，則“十五”末期污水回用量可達(dá)到40×108m3/a，這可解決全國城市缺水量的一半以上。因而開發(fā)和應(yīng)用投資省、見效快、運(yùn)行成本低的污水深度凈化回用處理技術(shù)已經(jīng)成為確保社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。
二、污水高純度凈化工藝流程
污水廠出水（COD100~120mg/l）→生物接觸氧化4~8小時(shí)→曝氣生物濾池→吸附—電解法脫鹽、殺菌→純氧氧化有機(jī)物→出水排放達(dá)工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)
1、水廠出水還剩下一部分可以生物降解的有機(jī)物，這部分有機(jī)物只有在高溶解氧條件下由好氧微生物去除。對于生物接觸氧化系統(tǒng)來說，自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌會競爭空間和氧氣，異養(yǎng)微生物為優(yōu)勢菌，有機(jī)物濃度相對偏高，異養(yǎng)菌生長快，氧的供應(yīng)受到限制，自養(yǎng)菌不可能得到生長，異養(yǎng)微生物為優(yōu)勢菌，有機(jī)污染物COD主要在這里被去除；有機(jī)污染物濃度沿氧化系統(tǒng)逐漸降低，有機(jī)物濃度很低時(shí)，異養(yǎng)菌生長受到限制，對氧的競爭能力減弱，通過附著生長，自養(yǎng)菌如硝化細(xì)菌就能占優(yōu)勢，氨氮被硝化，在水中溶解氧充分的條件下，水中氨氮在亞硝酸化細(xì)菌和硝酸化細(xì)菌作用下被硝化成亞硝酸鹽和硝酸鹽：
亞硝酸化細(xì)菌
與此同時(shí)，生物接觸氧化系統(tǒng)中的異養(yǎng)型微生物氧化分解水中的有機(jī)基質(zhì)，使水的有機(jī)物綜合指標(biāo)COD、TOC等降低：
因此當(dāng)進(jìn)水是微污染水即污水廠二級出水時(shí)，可發(fā)生碳污染物的去除和硝化反應(yīng)。
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