紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用（精选11篇）

篇1：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

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紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

作者：蔡文雄

来源：《科技创新导报》2012年第02期

篇2：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

探讨了紫外线消毒在污水处理中的影响因素,并得到了辐射强度、浊度、水层厚度、辐射强度和辐射时间与总大肠菌群存活率之间的.关系,为消毒器的设计提供依据.

作 者：余海静 杨高峰 YU Hai-jing YANG Gao-feng 作者单位：余海静,YU Hai-jing(平顶山工学院,河南,平项山,476001;华中科技大学,武汉,430074)

杨高峰,YANG Gao-feng(平顶山工学院,河南,平项山,476001)

篇3：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

水中存在的伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、寄生虫、贾第孢子虫与隐孢子虫以及病毒等病原微生物对人体健康带来重大的威胁。污水中的细菌及致病微生物更多,其排放或回用时对环境以及人们的健康带来的影响更大。因此,水的消毒是水和污水净化处理中重要的一个单元环节。

常用的水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等。氯消毒成本低廉、应用方便广泛,但是存在液氯的储存和运输、投配等风险,更主要的是氯消毒过程中余氯会与水中有机物反应并生成有致癌、致畸、致突变的 THMs等有害消毒副产物,从而影响饮用水水质安全性[1]。同时人们对二氧化氯、臭氧消毒技术的安全性也还存在争论。紫外线消毒技术则由于使用简便且不产生有害消毒副产物等优点。表1对常用的几种消毒方法进行了对比[2]。

紫外线是波长在 200～400 nm 的电磁波,它又分为 4 个波段,真空紫外;UV-C,100-280 nm;UV-B,280-315 nm;和 UV-A,315-400 nm,见图 1[3]。其中能杀菌消毒的紫外波段为 200～300 nm,即紫外 C 和紫外 B 中的部分,其经常被用于水和空气消毒[4]。

2 紫外线消毒的原理及在水处理中的应用概况

2.1 紫外线消毒的原理

紫外线消毒水处理技术是一种基于现代光学、防疫学、生物学和物理化学的消毒技术,利用特殊设计的紫外发生装置产生UV-C照射流水,当水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的UV-C辐射后,其细胞中的脱氧核糖核酸或核糖核酸结构受到破坏,使其丧失复制和繁殖能力,因细菌、病毒的生命周期一般较短,不能繁殖的细菌、病毒就会迅速死亡,从而在不使用任何化学药物的情况下达到消毒和净化的目的。

2.2 紫外线消毒水处理的优点

除了表1所述之外,紫外线消毒水处理技术的优点还有以下几点[7],紫外线属广谱杀菌射线,在足够的照射剂量下,能杀死一切微生物,包括细菌、结核菌、病毒、芽抱和真菌,并且杀菌速度快,大多数都是在1s之内。另外,紫外线消毒技术对近些年发现的致病性病原微生物贾第鞭毛虫和隐抱子虫也具有良好的灭活效果。使用低压汞灯和中压汞灯均能有效地灭活隐抱子虫,38mJ/cm2的辐射剂量就能达到99.99%的杀灭率。

2.3 紫外线消毒在水处理中的应用概况

1910年Cernovedeow和Henvi第一次将紫外线消毒技术用于饮用水消毒[5]。此后,紫外线消毒水处理技术得到了长足的发展和广泛应用。在欧美许多国家的水处理厂中,紫外线消毒被广泛采用。如在芬兰的赫尔辛基,处理能力达310万m3/d的紫外线消毒装置已在一家企业投入使用。美国已将紫外消毒工艺作为自来水消毒的最佳消毒方式写入供水法规中[6]。美国EPA2006年又制定《紫外线消毒准则手册》(Ultraviolet Disinfection Guidance Manual)。在污水消毒方面,以我国为例,国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中首次将微生物指标列为基本控制指标,要求城市污水必须进行消毒处理,该标准的颁布为紫外消毒技术的推广应用提供了契机。建设部于2005年11月通过了《城镇给排水紫外线消毒设备(GB/T19857-2005)》标准,规定城镇生活饮用水的技术标准为40mJ/cm2,中水回用的技术标准为80mJ/cm2,城镇污水的技术标准为15mJ/cm2(一级B标准),城镇污水的技术标准为20mJ/cm2(一级A标准)[7]。《室外排水设计规范(GB50014-2006)》规定,污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒,也可用液氯消毒;污水的紫外线剂量为二级处理的出水为15～22mJ/cm2,再生水为24～30mJ/cm2;此外,对紫外线照射渠的设计也做出了详细的规定。上述规范标准规范了紫外消毒设备的应用和技术要求,同时也为紫外消毒技术在生活饮用水、饮用净水、城镇污水处理厂出水、城市污水再生利用水、工业废水处理等领域的应用奠定了基础。目前,紫外消毒已成为水厂和污水处理厂出水消毒的规范化手段之一。

3 紫外线消毒水处理技术的不足及其克服

紫外线消毒虽然具有很多化学消毒无法比拟的优点,但也存在着一些制约其发展的因素,其中最突出的是紫外线无持续杀菌能力,另外紫外线消毒对水体要求高,技术本身存在的一些限制使紫外线技术在应用中面临着诸多问题,如何有效地解决这些问题,是紫外线技术在水处理领域的推广应用所面临的巨大挑战。

3.1 病原微生物的光复活及紫外线无持续杀菌能力

微生物自身具有修复机制,这使得已经被紫外线杀灭的细菌在光照条件下发生复活现象,影响出水水质。此外,当处理水离开紫外线消毒反应器之后,消毒过程既已经结束。对于远距离传输的饮用水或再生水,在管网传输过程中一些被紫外线杀伤的微生物有可能会修复损伤的分子,使细菌再生,也可能在沿途滋生新的细菌和病毒,从而对水质安全有构成威胁。一般通过提高UV剂量和采用UV-氯或UV-PAA(过氧乙酸)组合工艺来解决光复活问题及维持持续的消毒效果[8]。紫外线与其它消毒技术联用,如UV-氯胺组合消毒工艺,即可以利用紫外线的广谱杀菌能力和高效杀灭贾第鞭毛虫和隐抱子虫的能力,又可以利用氯胺消毒持久性最长和消毒副产物链很小的优势,不失为一种值得推广的多屏障消毒工艺。

3.2 紫外线穿透力低

紫外线的穿透力低,这就使得其消毒效果受水质的影响比较大,水的色度、浊度、有机物和氨氮等都会吸收紫外线而降低其透过强度,影响紫外线的消毒效果。另外水体中的生物群、悬浮物、矿物质等容易积聚在灯套管的表面,形成结垢影响紫外光的透出,从而影响紫外线的消毒效果[1]。因此,采用紫外线消毒时需要对原水进行预处理,尽量降低水的浊度、有机物等对紫外线消毒的影响。在设计紫外线消毒工艺时,应尽可能把此工艺放在处理末端,并通过改变流速、优化灯管布置等来提高水与紫外线的接触时间,以保证出水水质。要定期对灯套管进行清洗,以减少灯套管表面的结垢对紫外线的吸收。

4 紫外线消毒水处理技术的研究与应用展望

4.1 紫外线消毒后的细菌复活

微生物对由紫外线造成的DNA损坏有很强的修复能力,因此复活后的微生物可以继续分裂和繁殖。DNA修复可以在无光(黑暗修复)的条件中进行,但在有阳光直射(光复活作用)的开放系统中,这种修复的速度会大大地加快。尽管对于紫外线消毒后的细菌复活现象,一方面可以通过优化工艺如增加水与紫外线的接触时间、加大紫外线剂量、改变紫外线灯的类型 (如电压和波长等 )等来解决;另一方面可考虑紫外线消毒与其他工艺联用以达到较好的处理效果。研究发现紫外线的剂量和灯管的类型对复活反应的发生有极大的影响,甚至可以起决定性的作用,例如,低压(单波长)紫外线灯比中压(中波长)灯更容易受光复活作用的影响[9]。但是,我们仍然需要对光复活机理和发生条件进行更广泛和更深入的研究。目前,细菌和病菌的复活再生成为紫外线消毒技术研究的热点之一[10]。

4.2 流体力学模拟软件(CFD)的应用

流体力学模拟软件(CFD)可以应用于紫外线反应器的设计。CFD用来预测和分析流场现象、水头损失、流速、压力、粒度分布和紫外剂量等参数,再根据项目的不同(如流量、流体动力性质等等)进行模拟,最终确保实际的紫外线系统可以按照设计要求完成最终的消毒任务,这样就有效的提高了紫外线系统的消毒效率[11,12]。目前,CFD已经成为很多优秀紫外线设备厂商设计的日常校准工具。

4.3 紫外线消毒高效光源

紫外线消毒常用中低压汞灯。然而自2006年鉴于汞的危害性,欧盟(EU)不建议采用汞灯。20世纪80年代,紫外灯管的功率只有几十瓦,对于大规模的水厂或污水处理厂,需要安装的紫外模块太多,而且紫外灯寿命很短,只有1 000h,灯管更换频繁。因此,大规模的水厂如果采用紫外消毒技术投资和维护费用相对较高。现在155W和320W的紫外光灯已经开始普遍应用,800W的高强紫外灯正在研制。2万t/d的污水处理厂可以仅用50支紫外光灯,20万t/d的污水处理厂(一级B出水)只需300支灯管即可,而且紫外光灯的寿命也可以达到12 000～20 000h,使得消毒系统的可靠性大大提高,运行和维护费用也大为下降。

发光二极管(LED)用作紫外消毒的光源被成为未来技术。LED的优点在于它们能将所有的电能集中到 260～262nm 之间这样一个狭窄的波长范围,并且具有很高的功效和很长的使用寿命(据报道超过 100 000h),因为自身的点光源,所以它们不会受到传统圆柱形设计的局限。这项颇具前景的技术也存在着在灯管功率驱动上的缺陷,因此这项技术还停留于概念阶段[13,14]。对于紫外线-发光二极管(UV-LED),有研究采用光伏技术即利用太阳能产生驱动LED进行灭菌(PV-UV-LED)。但是目前UV-LEDs 波长范围为370～400nm,即UV-A光。UV-A光直接作用于DNA,核酸和细胞的酶、改变分子结构而导致细胞死亡。此外UV-A与水中DO和水反应生成高活性的O自由基和过氧化物,破坏细胞结构和灭活[15,16]。

5 结语

紫外线消毒由于不投加化学药剂,不产生有害物质,安全可靠。紫外线消毒具有广谱性,能快速高效地杀死包括细菌、结核菌、病毒、芽抱和真菌等在内的所有微生物,尤其是对水中贾第鞭毛虫和隐抱子虫具有良好的灭活效果。因此,紫外线消毒技术在水和污水处理领域得到了广泛应用。但是,在实际应用中需要考虑抑制消除微生物的复活再生和持续杀菌以及克服紫外线穿透力低的问题。

紫外线消毒技术的研发与应用的主要方向包括紫外线消毒后的细菌复活研究、流体力学模拟软件的应用、和紫外线消毒高效低能耗光源的开发等。这些方面的研究与开发为未来技术的革新提供了极大的空间。在不久的将来,紫外线消毒技术在水和污水处理领域的应用将更加普及。

摘要：指出了紫外线消毒在水和污水处理领域得到日益广泛的应用,分析了紫外线消毒的原理、优点与不足之处,以及水和污水处理中的应用情况,探讨了紫外线消毒后的细菌复活研究、流体力学模拟软件的应用和紫外线消毒高效低能耗光源的开发等紫外线消毒技术的研发与应用的主要方向。

篇4：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

关键词：紫外线消毒技术；家用净水器；饮用水；消毒原理；消毒杀菌 文献标识码：A

中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2015）16-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.019

水是生命之源，人们生活中对水的依赖程度很高，近年来，人们逐渐开始使用各种净水器，各种消毒技术在净水器中的应用也变得越来越广泛，其中被国际领域公认的一种技术是紫外线消毒技术，这种技术在20世纪初开始就已经在净水领域有了广泛的应用，紫外线消毒技术在欧美一些国家中的应用比较广泛，在我国的起步时间比较晚，但也在逐渐完善。家用净水器作为饮用水入口的最后一道安全保障，在当前很多家庭中都有广泛的应用，在家用净水器中，通过相应的技术去除水的味道、颗粒物、病毒、微生物等，可以给人们提供安全洁净的饮用水，在家用净水器中，如何在家用净水器中对细菌以及病毒进行杀灭，同时还不添加任何物质，是当前净水器消毒的一个基本要求，紫外线消毒技术在应用的过程中就不会产生任何其他产物，因此在家用净水器中的应用比较广泛。

1 紫外线消毒的原理

紫外线属于广谱杀菌射线，其波长范围在100～380纳米之间，属于电磁波的一种，在光谱中，紫外线的位置在X射线和可见光之间，如果按照波长的范围进行划分，可以将紫外线分成几个不同的波段，不同的波段具有不同的杀毒能力，杀毒能力最强的波段是200～280纳米，这个波段的紫外线又叫做短波紫外线、灭菌紫外线。紫外线杀菌的原理是利用紫外线光量子的能量对各种与之接触的微生物体的核酸结构受到破坏，核酸是一切生命体的一个基本的物质以及基础，一旦核酸受到破坏，生命也将完结，核酸包括两类：一种是核糖核酸，即我们常说的RNA；另一种是脱氧核糖核，即DNA。核酸是生命体进行复制和繁殖的基础，紫外线可以使得核酸出现突变，使得微生物最终失去复制以及繁殖的能力，经过研究分析得出，波段为254纳米的紫外线对微生物的灭活效果最好，在没有任何化学药剂的情况下可以杀灭各种病菌，因此这个波段范围内的紫外线的应用最广泛，而且紫外线消毒本身不会产生任何副作用，从理论上来讲，如果有足够的紫外线的数量，就可以对一切病菌、病毒等进行杀灭，而且杀菌消毒的速度十分快，一般在一秒之内就可以将微生物杀死，尤其是对抗贾第鞭毛虫和隐孢子虫具有明显的优势。紫外线的穿透能力比较低，因此作用于水质净化的过程中，对水质有一定的要求。水的透光率、水层厚度以及进水流量都会对紫外线的杀菌效果产生较大的影响，家用净水器中的水质一般对紫外线消毒技术的影响较小，可以实现良好的杀菌效果。一般说来，紫外线杀毒技术针对的水质，一般要保持其pH值在7.5±0.5左右，温度一般要保持在17.5℃～22.5℃；浊度要小于1NTU，总溶解性固体量保持在每升200～500mg之间，而且水质的透光率应该要大于96%。

紫外线消毒技术与其他的消毒方式之间有一定的区别，具体说来，这种消毒技术是一种比较环保的技术，也是一种应用比较成熟的技术，不会产生各种副产物，也不会释放其他物质，具有很多其他消毒技术都不具备的优势，在水质净化与处理的领域中有十分广泛的应用，比如当前很多城镇污水处理、居民生活用水的消毒处理、纯净水的制备等过程中都有广泛的应用。但是紫外线消毒技术也存在一些问题，比如不能做到持续消毒，在消毒之后各种微生物可能会出现复活的现象，但是这种问题对于家用净水器而言并没有影响，在市政用水的处理过程中存在一定的影响。

2 紫外线消毒技术在家用净水器中的应用

2.1 紫外线消毒技术的优点

由于紫外线消毒技术具有很多其他消毒杀菌技术不可比拟的优点，在家用净水器中的应用变得越来越广泛，在应用的过程中应该要加强紫外线消毒系统的设计，一般说来，当前家用净水器紫外线消毒系统包括的主要板块，即（套）筒、紫外灯、石英套管、电路模块等。 外筒是为紫外线与水提供接触的地方，在外筒的选择过程中，有以下需要注意的地方：（1）选择化学稳定性比较高的材料，而且外筒还应该要具备一定的机械强度和加工性能，对紫外光的反射率要足够高，根据这些要求综合可得，净水器的消毒系统中外筒的材料一般会采用不锈钢；（2）紫外灯的设计，紫外灯主要是发射紫外线的部分，紫外灯的各项参数设置是否合理，对于紫外线能产生有很大的影响，其中设置的参数包括紫外灯灯管功率、杀菌波段功率占总功率的比例等，由于紫外灯本身受到水温的影响比较大，一般可以接受的温度范围为4℃～40℃，因此要保持在这样的温度环境中进行紫外线的输出，可以实现良好的杀菌消毒效果；（3）石英套管的安装，当紫外灯安装在石英套管内并与水体隔开时，应该要避免进水水质对紫外灯的直接影响。石英套管的材质一般可以采用气炼高强度石英玻璃，这种材料可以实现紫外光的高透过率要求，一般可以透过80%～90%以上的紫外线；（4）对电路模块进行设计，电路模块主要是对整个系统进行控制的部分，一般包括电源、镇流器、紫外灯点亮的时间以及次数的记录器、故障报警器等。

2.2 紫外线消毒技术在家用净水器中应用过程中的制约因素

紫外线消毒技术是一项很成熟的技术，在家用净水器中的应用还不是很广泛，出现这种现象主要是由于家用净水器本身具有一定的限制：（1）家用净水器一般使用的频率较高，而且是短时间制备饮用水的一种设备，一般的紫外线灯管在进行工作时需要一定的时间进行预热才能输出紫外线，因此不能实现即开即饮的目的和要求，对于家用净水器而言，只有在净水时可以即刻点亮并且能够快速达到稳定状态的紫外线灯光才可以实现即开即饮的目的；（2）紫外线消毒装置除了有一些相关的紫外线灯管以外，一般还需要进行电路的设计，紫外线等的灯管如果一直都是点亮的，则会导致能源浪费，最终使得灯管的寿命缩短，也会使得净水器内部的水被加热，因此紫外线在应用过程中，应该要加强电路的设计，利用紫外线灯管控制电路的设计来实现紫外线灯管只有在有水流入时启动，当水流停止的时候就可以熄灭，不再进行紫外线释放，从而可以有效地提高能源的利用率；（3）由于紫外线灯管需要稳定的电源才能工作，因此在对其进行供电时应该要经过金属连接器，在实际的净水过程中，如果不能做到水电分离，则会导致金属连接器生锈，使得整个电路的接触不太灵敏，严重时也有可能会出现一定的安全隐患。

3 结语

紫外线消毒技术是一种十分良好的消毒杀菌技术，在很多领域中都有十分广泛的应用。饮用水是人们生活中必不可少的一个部分，人们对饮用水的要求越来越高，因此各种消毒杀菌技术的应用也变得越来越广泛，紫外线消毒技术因其优势在家用净水器中的应用十分广泛，在家用净水器的使用过程中，应该要加强对这种技术的研究以及分析，以提高饮用水的安全度。

作者简介：周有福（1973-），男，甘肃陇西人，供职于美的集团热水器事业部佛山市美的清湖净水设备有限公司，中级职称，研究方向：水处理。

篇5：矿山生活污水紫外线消毒应用分析

矿山生活污水紫外线消毒应用分析

介绍了紫外线消毒机理,通过紫外线对微生物的灭活效果,以及影响紫外线消毒的因素和紫外线消毒优点的分析,提出了紫外线在矿山生活污水消毒处理中的广阔应用前景.

作 者：朱桐 孙磊 Zhu Tong Sun Lei 作者单位：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司刊 名：现代矿业英文刊名：MODERN MINING年，卷(期)：25(6)分类号：X703关键词：紫外线 消毒 矿山生活污水 应用

篇6：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

油田回注水中细菌的危害主要有两个方面:一是细菌体和繁殖产物沉积导致注水水质的污染和地层堵塞;二是硫酸盐还原菌 (S R B) 在设备、管线和地层中繁殖时产生大量硫化物, 导致管线设备的严重腐蚀和结垢。长期以来, 高二联污水处理一直存在悬浮物含量较高的问题, 污水含S2-、CI-离子较多, 铁细菌与硫酸盐还原菌较多, 容易生成F e S等杂质, 造成污水悬浮物含量上升, 水质不达标。

目前, 联合站主要使用杀菌剂进行杀菌, 虽然具有较好的杀菌效果, 但是持续使用, 细菌会产生抗药性。另外, 化学杀菌剂会产生化学残留, 对水体、地层产生不利影响。2011年高二联引进紫外线杀菌装置, 有效解决了污水系统中细菌含量高、悬浮物含量上升的问题。

2 自洁型紫外线杀菌装置的组成及原理

2.1 装置组成

系统由紫外线杀菌室、液压自洁装置、光源配线仓、在线监测系统、电控系统五大部门组成。

2.2 工作原理

利用装置内的紫外灯发出波长一定的紫外线, 对过流的污水照射, 紫外线被细菌的核酸所吸收, 一方面可使核酸突变阻碍其复制、转录和蛋白质的合成;另一方面产生的自由基引起光电离, 从而导致细胞死亡, 达到杀菌的效果。另外, 装置每小时自动清洁灯管一次, 当达到清洗周期后, 液压站自动开机, 清洗机构在液压缸推动下向某方向运行, 开始清洗石英水晶套管, 达到行程终点后自动换向, 向反方向清洗, 石英水晶套管透光率恢复正常后液压站自动停机, 基本达到自动化操作。

3 现场实施情况

2011年7月, 在高二联500方斜板沉降罐至200方沉降罐之间安装紫外线杀菌装置一套。

在现场应用过程中, 经过几个月的运行, 污水中细菌含量明显减少。高二联应用紫外线杀菌装置以后, 过滤罐前的污水细菌量大幅减少, 铁细菌含量由原来的1100m g/L, 下降到现在的25m g/L, 硫酸盐还原菌由原来的95m g/L, 下降到现在的0m g/L, 杀菌率达到97%以上。具体杀菌情况见表1。

4 经济效益分析

(1) 年耗电费:0.6277元×3.13k W·h×24h×365d=17210.78元

(2) 更换光源成本:850元/只×30只=25500元

运行成本运杀菌剂单价为6847.27元/t, 杀菌剂加药量为0.07t/d, 根据污水每天处理量2000m3计,

使用杀菌剂运行成本为:6847.27元/t×0.07t/d÷2000m3/d=0.23元/m3/d。

年节约成本: (0.23-0.059) 元/m3/d×2000m3/d×365d=12.483万元

5 结论

(1) 自洁型紫外线杀菌装置采用自洁装置, 杀菌效果明显持久, 大大减少了杀菌剂的用量, 降低了生产经营成本。

(2) 自洁型紫外线杀菌装置自动化程度高, 操作简便, 运行费用低, 大大减轻了员工的劳动强度, 具有良好的稳定性和可靠性。

(3) 自洁型紫外线杀菌装置是采用物理方法达到杀菌效果, 因此在污水回注过程中不会对污水水质产生影响, 也不会对地层环境造成污染。

参考文献

篇7：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

【关键词】污水处理厂；生物除臭；技术应用

前言

如今，随着社会经济的高速发展以及人民生活水平的提高，每日均有大量生活污水、工业废水或其它废水产生，而为了提高污水处理效率，污水处理厂在数目上同样呈逐年上升趋势。由于污水处理厂在净水过程中将排出的大量臭气，这些臭气不仅会对环境空气质量造成严重影响，危害生态环境，而且还会对附近居民的身体健康造成损害。随着维权意识与环保意识的增强，如何有效处理污水臭气成了人们日益关注的焦点。

1、除臭技术特征释意

以处理方法来划分，可将处理恶臭气体的方式分为生物法、化学法以及物理法等三种类型，例如生物处理、化学氧化、催化燃烧、吸附、焚烧等等。一般而言，要使用何种处理方法，需要根据场所实际情况、实施的可行性、设备空间及运行需耗资金等因素来进行考虑，从中择选出最适宜当时条件的处理方法。下面对几种常见除臭法的特征进行阐述：（1）吸附剂吸附法。该法属于物理方式，其最大特征是比表面积大，且对活性炭需求量也大，除臭过程中需对活性碳进行大量消耗，除臭效果不理想[1]。（2）热力学法。该法又被称为燃烧法，优点是经济方便，操作简单，然而由于作为实施场地的燃烧车间往往会出现新的污染源，因而该法较适于处理单一气体，对于污水处理厂内的混合型气体则处理效果不明显。（3）化学吸收法。该法相对热力学法而言成本较高，且同样不适于处理混合型气体，此外就目前而言，化学吸收法技术尚未成熟，在臭味处理上仍需要进一步发展和优化。（4）高能离子净化系统，该种技术可吸收空气中存在的硫化物和颗粒物等可对人体造成危害的物质，并能有效消除空气中飘浮的细菌，在国外被广泛应用于公众大厅、医院、办公室等公共场所，然而该技术虽然在细菌分解方面具有较好效果，在除臭效果方面却不甚理想。（5）植物吸收隔离法。该法不仅简单经济，且同时具有绿化和保护环境的作用，然而该法易受气候影响，一旦气温降低，除臭效果即大打折扣。（6）生物吸收法。该法具有投资少、维护管理方便易行、运行费用低廉、效果显著等特征，常见的生物吸收法有生物过滤技术、生物择选培养技术、生物滴滤技术及生物洗涤技术等四种。

2、污染水处理厂生物除臭技术

2.1生物洗涤技术

生物洗涤技术中存在两种处理方式，一种为通入生物洗涤塔，另一种则是通入爆气池法。

通入生物洗涤塔是由两个部分所构成，即吸收与生物降解。洗涤塔存在的主要作用是为恶臭气体与循环液的接触提供充分机会，使循环液能尽可能接触臭气并将其转入液相。具体过程：当恶臭气体流过塔内并缓缓上升时，富含微生物的循环液将从塔顶喷入，与气体进行直接接触，而在接触过程中，气体中的臭气将被循环液吸收并转入液相，而后流入生物反应池中，被生存于池内的微生物氧化分解[2]。

通入爆气池法是将各处理组收集的惡臭气体导入爆气池中，利用池内富含微生物的活性污泥混合液将臭气吸收分解的过程。通入爆气法具有运行费用低廉，操作方法简单易行等特点。然而在实际使用中，由于爆气池存在过爆气的可能性，往往会对池中的污水微生物造成一定影响，致使部分恶臭气体没能被完全吸收和分解，除臭效果不甚理想。

2.2生物过滤技术

生物过滤技术的除臭流程主要运用天然滤料来实现，通过存在于滤料中的微生物以及细菌来对气流中的臭气完成氧化降解工作，从而达到净化气流的目的。在一般情况下，气流中的臭气仅需依靠滤料自身拥有的微生物及细菌即可消除，不必额外添加化学药物或是进行细菌接种来增强除臭效果。因此，滤料材料品质在除臭中发挥着至关重要的作用，其品质直接影响除臭效果，为此，应重视滤料材料的选择工作。在择选滤料材料时，首先应考虑的是其是否适宜作为微生物及细菌的生长场所，常见滤料材料有土壤、沙石、木削、垃圾堆肥产物及贝壳等。随着近年来人工合成材料的发展，使得该类材料在表面积、均一性及强度等方面相较于大部分天然材料具有显著优势。

2.3生物择选培养技术

生物选择培养技术中，无论是生物吸收法，亦或是化学吸收法，由于两种吸收法都需要在污水处理厂中设置臭气吸收系统，因而往往会带来其它问题，例如系统中的管线及设备等极易受到硫化氢等腐蚀性气体的腐蚀，降低耐用性和稳定性，而系统的建设也会使成本增加，消耗不少资金，此外，若管理实施不当，一旦臭气中的可燃性气体积累到一定程度将可引发火灾甚至爆炸事件，不仅会为污水处理厂带来巨大的财产损失，还会严重威胁他人生命安全[3]。随着生物除臭技术的发展，一种新的生物择选培养技术应运而生。该技术名为HBR生物除臭技术，其工艺原理是模仿自然土壤的生物环境特征，同时嫁入HBR技术，设置生物择选培养池，并在其中置入装填有复合型活性催化土填料的微生物培养皿，从而为土壤菌提供良好的生存繁殖环境。在培养池内，一般微生物的繁殖生长活动受到制约，而部分具有特定代谢功能的微生物则获得活化并大量繁殖。当这些具有特定功能的微生物流入污水处理厂，通过水管道回流至生物池入口后，存在于污水中的恶臭物质将在此过程中被微生物吸附降解，从而实现控制污水臭气泄漏，优化除污性能的效果。

2.4生物滴滤技术

生物滴滤技术既不属于生物洗涤法，也不是生物过滤法，而是一种介于两者之间的生物除臭技术。生物滴滤技术中的滴滤塔同时具有液相再生与吸收废弃两种功能，塔内设置了诸多可为特殊微生物提供良好生长繁殖条件的填料，为臭所的降解与吸收营造良好环境[4]。当生物滴滤技术开始运作时，气体将由塔底流入其内，而在流动过程中，存在于塔内的接种挂膜生物滤料将会不断净化流过的气体，直到气流完全净化干净并从塔顶排出。相对于其它生物过滤法，生物滴滤技术的湿度及PH值等反应条件更易于控制，同时，比起一般的生物过滤法，生物滴滤技术特有的生物滴滤塔能够将含氮、硫等微生物在降解过程中形成酸性代谢污染物滤除干净。

3、结语

综合上述，生物除臭技术作为一种从源头遏止恶臭的处理方法，可在恶臭气体排出前将其降解消除，为污水处理厂解决臭气问题提供了一条创新有效的途径。通过参考国外经验并结合污水处理厂的实际情形，设计出适宜当地的生物污水除臭工艺，可充分提高污水处理厂除臭效率，实现环境及空气卫生质量的改善。

参考文献

[1]刘晓兰，康磊，卢义程.生物滤池加离子换风除臭技术在污水处理厂的应用[J].中国市政工程，2013（03）：45-47.

[2]邱芳.基于PLC的DCS控制系统在污水处理厂中的应用[J].科技致富向导，2013（11）：181.

[3]薛勇刚，薛韵涵，戴晓虎，章婷婷，陈阳.污水处理厂除臭技术比较及选择[J].给水排水，2013（S1）：218-222.

篇8：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

污水处理厂内一般风机、水泵的流量有一定的变化范围, 根据风机、水泵的扬程-流量特性曲线, 按照工艺要求的流量, 实现变速变流量控制, 是很有效的节能方法。

2 变频调速技术在污水处理厂不同工艺流程中的应用

城市污水处理工艺按流程和处理程序划分, 可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺, 以及最终的污泥处置。下面就不同阶段工艺设备所选变频设备进行论述。

2.1 预处理工艺通常包括格栅处理、泵房抽升和沉砂处理。

格栅处理的目的是截留大块物质以保护后续水泵管线、设备的正常运行。一般均采用格栅除污机进行清污, 尽管除污机可采用变频调速技术, 实现除污速度的无极调节, 但目前大部分污水处理厂均利用格栅前后的液位差值给出动作信号控制格栅除污机的动作, 较少采用变频调速装置。

污水提升泵房的目的是提高水头, 以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。污水提升泵作为污水处理厂的重要耗能设备, 节能非常重要。污水提升泵采用变频调速装置, 可根据进水流量的大小, 进行调节, 避免水泵的频繁起停, 延长水泵寿命。需要注意的是, 一般情况下, 应保持集水池的高水位运行, 这样可降低泵的扬程, 在保证提升水量的前提下降低能耗。

沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物, 以减少它们在后续构筑物中的沉降, 防止造成设施淤砂, 影响功效, 造成磨损堵塞, 影响管线设备的正常运行。一般分为曝气沉砂池及旋流沉砂池。曝气沉砂池中设备一般为刮泥机及鼓风机, 因刮泥机运行速度很慢, 一般仅设双速电机运行;鼓风机为沉砂池曝气, 使污水产生一定的旋流速度, 以便于污水中的较大砂粒沉淀, 根据工艺需要, 可将沉砂池鼓风机设为变频调速, 以调整曝气强度, 可根据进入沉砂池的水量来调整转速。旋流沉砂池与曝气沉砂池道理一样, 不是采用曝气方式产生旋流速度, 而是直接采用搅拌器使水流产生旋转速度, 一般可将搅拌器设为变频调速。

2.2 一级处理工艺主要是初次沉淀池。

初次沉淀池目的是将污水中悬浮物尽可能的沉降去除。该部分设备主要是刮泥机, 刮泥机基本是连续或间断匀速运行, 一般不设变频装置。

2.3 二级处理工艺主要是由曝气池和二沉池组成。

曝气池和二沉池组成目的是通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O。该部分作为污水处理厂的主要处理工段, 组成较复杂, 根据不同的工艺, 设备选择也不尽相同。以下就一般的活性污泥工艺中的一些设备及控制做一下简单描述。

曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混和接触, 并进而将其吸收并分解的场所, 它是活性污泥工艺的核心。曝气系统分为鼓风曝气及机械曝气两大类。

曝气设备主要有鼓风机及表曝机等, 鼓风机及表曝机作为污水处理厂的主要设备, 它们的运行工况不仅关系到污水处理效果的好坏, 而且和整个污水处理厂的运行成本有极大的关系。

曝气鼓风机一般采用离心式鼓风机, 又分为单级高速离心风机及多级低速离心风机, 对于单级高速离心风机, 由于风机本身的特性要求, 国内大部分污水厂均采用自动调节进口导叶片来达到节能效果, 实际运行效果也不错;对于多级低速离心风机, 常采用变频调速装置控制, 已达到节能效果。

对于表曝机设备, 均采用变频调速装置来控制曝气量, 达到节能目的。无论是鼓风机还是表曝机, 一般均采用曝气池污泥混和液的溶解氧do值作为控制参数对变频调速装置进行调节, 从而调节曝气池的曝气量。为防止污泥沉淀, 曝气池内还安装有水下推进器, 该设备定速运行, 不需要调速。

二沉池的作用是使活性污泥与处理完的污水分离, 并使污泥得到一定程度的浓缩。该部分设备主要是吸泥机, 基本是连续或间断匀速运行, 一般不设变频装置。

回流污泥系统主要是把二沉池中沉淀下来的绝大部分活性污泥再回流到曝气池, 以保证曝气池有足够的微生物浓度。主要设备为回流污泥泵, 应采用变频调速装置控制, 回流污泥量主要靠回流比来调节, 调节回流比的参数较多, 可以根据二沉池泥位、沉降比、回流污泥及混和液的浓度等参数综合进行调节。

剩余污泥系统主要是把曝气池中每天净增的一部分活性污泥排放, 主要设备有剩余污泥泵, 因为剩余污泥量的原因, 剩余污泥泵电机功率一般不大, 设变频调速装置一方面节能;另一方面也是工艺处理过程的需要, 变频剩余污泥泵的控制可由生物池的混和液污泥浓度决定, 现在越来越多的污水厂在浓缩脱水前不设贮泥池, 因此采用变频调速来调节剩余污泥量就显得更加重要。

污水处理厂还有一种常见的工艺为氧化沟工艺, 氧化沟工艺的主要设备为转碟或转刷曝气机, 也有安装表曝机的, 表曝机的运行控制方式基本上采用变频调速装置控制, 转碟或转刷曝气机因为在氧化沟中安装台数较多, 一般为了调节多采用双速电机, 很少采用变频调速装置控制。

2.4 深度处理工艺

主要是为污水回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理工艺。通常的处理工艺有混凝沉淀、过滤、加药加氯等, 并设有出水泵站。深度处理和一般的净水厂工艺有相似之处, 变频装置一般用在混凝沉淀池的刮泥机、滤站的反冲洗水泵及鼓风机、加氯加药间的加药泵、出水泵站的出水泵等, 有关该部分的控制可参照有关净水厂工艺控制资料, 本文不再描述。

污泥处理厂新工艺比较多, 随新工艺及新设备的投入, 控制精确度、运行经济等多方面的要求, 需要变频调速装置控制的设备越来越多, 这就要求设计人员需根据工艺过程的特点, 认真选择, 既要做到运行安全、经济、节能, 又要考虑投资的经济合理。

3 结语

实践证明采用变频调速技术, 不仅节约能源, 而且对于提高整个系统的自动化水平, 减轻工人的劳动强度, 降低维修费用, 延长设备使用寿命和检修周期, 减轻电动机频繁起动对电网的冲击等各个方面, 都有显著的效果。在污水处理厂应大力推广应用。

参考文献

[1]王涛.浅谈污水处理厂电气节能设计与自动控制系统[J].科技资讯, 2009 (9) .

篇9：浅析生物技术在污水处理中的应用

关键词：生物技术 污水处理 应用 生物膜法 生物强化

0 引言

随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。随着国家节能环保战略的深入，生物技术在各领域特别是污水处理方面产生了巨大的社会效益和经济效益，与传统的物理、化学处理手段相比，运用生物技术处理废水，具备低成本和高效率的双重优点，本文主要从原理、操作方法和技术特点等几方面对生物膜法技术和生物强化技术在污水处理中的应用进行简单分析。

1 生物膜法技术的主要特点

生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法技术在20世纪六十年代开始出现，起初主要应用于工业废水处理包括高负荷生物滤池、塔式生物滤池等方面，后来扩展到接触氧化法，并广泛运用在纺织、印染、化纤等化工行业的废水处理。其中，接触氧化法因填料做不到经久耐用、成本低廉，且对大型池的均匀布水布气存在技术困难等，在城市污水处理工程中无法得到广泛应用。研究结果显示，高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的突破和投入使用，表明生物膜法在市政污水处理上的良好前景。

首先来看这两项技术的原理。高负荷生物滤池/固体接触，英文简称TF/SC，属于美国的城市污水处理标准技术，国内由国家市政工程西北设计研究院与兰州铁道学院联合开发，通过在试验室、中间试验和工程生产试验等各个环节实施全流程试验，获得完整的设计参数后，并建设两座污水量为10×104m3/d的规模处理厂投入实用。生物滤池则属于用卵石或塑料填料的深式、塔式滤池，国内研究结果表明，卵石填料的负荷是TF/SC工艺是否高效的关键指标，它的原理是拦截回流污泥，使之与生物滤池混合曝气，然后进行生物絮凝、生物吸附两种生物反应，把废水中的细小颗粒和凝聚能力较差的生物膜集合凝固，与此同时，还能吸附、降解掉其中的有机污染物，这种工艺处理污水时，在固体接触池中的停留时间不长，美国为30分钟左右，国内设计时长多为45分钟。

其次，由于生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池都处于高负荷状态，停留时间短，所以工程造价低，能耗少。数据显示，运用TF/SC工艺处理污水的工程总投资比传统的活性污泥法降低约20%，而且污泥量减少20%多，大量节省了污泥处理费用。

其三，除成本降低外，生物膜法还具备耐冲击、运行稳定、操作简单等特点。

由于我国城市污水处理厂数量少，污水处理率低，需要大量建设，而目前城建资金来源不足，必须采用新技术降低工程造价，所以，生物膜法在国内城市污水处理的应用前景十分广阔。

2 生物强化技术的主要特点

生物强化技术是一种利用生物治理废水的高效技术,在废水治理中具有广阔的应用前景。与传统的活性污泥法相比，生物强化技术更体现出易于操作、针对性强等优点，这种废水处理技术主要研究并投放特殊菌种进入污水，通过其新陈代谢，将分解并吸收废水中的一些物质，净化污水，具有明显的低成本、高效率等特点，所以在近期成为废水处理领域的重要研究方向。

首先来看其技术原理。所谓生物强化技术，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增强生物力量，并对污水等特定环境或特殊污染物加以反應。按投入菌种与底质之间的不同作用，可分为直接作用与共代谢作用两种方式。

其中，直接作用是以驯化、筛选、诱变、基因重组等一系列关键技术的实施，获得一批以污水为主要能源的微生物，然后复制投入一定数量，对目标物质进行降解，达到去除污染的目标，这种技术方法使用的菌株大多通过质粒育种和基因工程获取。共代谢作用则是针对废水中的一些有害物质，在一定条件下降解，改变其化学结构，从而降低物质的有害性，主要包括菌株通过新陈代谢将二级基质共同氧化、不同微生物之间的协同作用、休眠细胞对污染物降解等三种类型。这三种类型所采取的原理有所不同，例如不同微生物协同，是因为有些污染物的降解必须以两种甚至多种微生物共同作用才能完成，通过几种微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一种微生物降解，多次作用后彻底消除污染物。再如休眠细胞降解，由于处于休眠状态的微生物在含有不同有机物的污水中会产生不同的酶，在一定条件下可以相互作用，降解废水中的不同有机物。

其次来看其应用。生物强化技术作用用于焦化废水、印染废水和制药废水等几个领域。焦化废水因成分复杂，无机物和有机物的种类多，被列为难以降解工业废水，一般通过投放高效菌种，以固定化、高效降解微生物法等强化技术来进行处理。而印染废水中的有机物含量非常大，以前采用生物膜法来处理，无法有效去除其中的有机物，通过应用高效脱氧色菌和PVA降解菌，加快生物膜的形成速度，稳定性好，效率高。对于制药废水，近年通常以混合菌种加以处理，并得到广泛推广。因为混合菌比单一菌种具备更强的降解能力，降解速度和降解效率明显提升，并且在稳定性和抑制其他杂菌生长等方面有大幅改善，这些特性单靠单一菌种根本无法完成。

总的说来，由于成本低廉、操作简单、效率较高，生物技术在污水处理领域不断得到推广，并取得显著效果。随着对生物膜法和生物强化等生物技术的深入研究，发展出越来越多污水处理技术，成本降低和效益提升日渐突出，我们只有不断吸收国际上先进的生物技术信息，勇于创新，敢于实践，才能逐渐提高国内污水处理的系统性水平。

参考文献：

[1]蔺向阳.小议污水处理中生物技术的应用分析[J].今日科苑. 2010（4）.

[2]杨敦培，李雅婕.谈焦化废水的生物处理技术[J].广东化工. 2011（2）.

[3]陈瑛.论生物强化技术在污水处理中的应用[J].北方环境.

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[4]陈汉标.生物膜法技术在污水处理中的应用[J].中国城市经济.2011（12）.

篇10：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

1 人工湿地去除污染物的机理

污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留进而被微生物利用;污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理程度的进行,湿地床中的微生物也繁殖生长,通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。在气温比较低的丹麦、加拿大、韩国、美国等国家利用人工湿地来处理农村生活污水,都取得了比较好的运行效果。

2 人工湿地处理污水技术

人工湿地分为潜流和平流2种形式。潜流式人工湿地因水流在底面流动更容易适应寒冷气候,适合在北方地区运行。在北方地区运行的湿地,必须考虑冬季降温导致植物死亡和微生物失活而使人工湿地运行效率降低的问题。在冬季,人工湿地对BOD、COD、TSS等的去除率与温度高的夏季接近。对氮、磷有机物的去除效果要低于其他季节。氮、磷有机物的去除是人工湿地在北方低温季节能否高效运行的关键。考虑冬季气温降低导致人工湿地系统活性降低对氮、磷有机物去除率等因素,许多研究者都对传统的人工湿地技术进行了一定的改进比较。

比较常用的是在处理系统前增加预处理措施,如增加化粪池、浮动生物床等,也有的在系统中增加曝气以提高溶解氧度。北方地区进入冬季后气温很低,为使湿地能正常运行,需对人工湿地进行保温。常用的保温包括覆盖冰雪、稻草、麦秆、PVC透气薄膜、收割湿地植物、炭化后的芦苇屑等措施。在有条件的农村地区也可以建造封闭式的人工湿地处理系统。湿地植物对氮、磷物质的吸收,在整个人工湿地处理系统中起着重要的作用。选择植物时,应该选择与当地条件相适应、繁殖性能强、氧气传输能力好的抗寒性植物。

3 研究情况

目前,国内一些学者对人工湿地处理农村污水进行研究。吴树彪等[2]采用家庭人工湿地组合系统处理北京某农村小餐馆废水,8个月的试验研究表明:该系统对COD、NH3-N、TP的去除率依次为92.4%~97.9%、84.5%~96.0%、79.5%~90.7%,平均出水浓度依次为33.60、2.88、0.66 mg/L。我国多数农村地区缺乏污水管网收集系统,生活污水的排放直接威胁着农民的生活环境和饮水安全,这种工艺比较适合农村分散式家庭污水处理。

帖靖玺等[3]采用二级串联潜流式人工湿地系统对太湖地区农村生活污水进行了脱氮除磷的试验研究,试验结果表明:在夏季,当进水容积负荷为400 L/d时,人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为83%、80%和83%;在冬季,当进水容积负荷为240 L/d时,人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为90%、90%和94%;该工艺可有效去除太湖流域农村生活污水中氮、磷污染物。

叶芬霞等[4]采用塔式复合人工湿地(TICW)处理宁波农村污水,10个月的试验表明:TICW系统对污染物去除效果明显,对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为72%、82%、83%、63%;TICW的瀑布式水流增强了污水的充氧效果,土壤中氨化菌、硝化菌的数量较多,脱氮效果尤其明显;该湿地系统将木本植物和草本植物相结合,保证了系统在冬季也有较高的去除效果。我国西北部地区比较干旱,生态环境比较脆弱,但人均土地资源比较丰富,如果能将人工湿地引入农村,对于解决农村污水意义重大。严弋等[5]采用潜流式人工湿地处理乌鲁木齐平西梁村污水,15个月的试验结果表明:在气候条件恶劣、昼夜温差变化显著、季节性差异大的干旱地区,人工湿地依然可以正常运行,系统对COD、BOD5、NH3-N、TP的平均去除率分别为78.3%、61.1%、46.4%、66.2%,该试验为人工湿地在西北部农村地区的应用作铺垫。

4 存在的技术问题

从上面的研究情况可看出,我国不同学者在不同地区对人工湿地处理农村污水都取得了一定的效果,这些研究可为当地构建人工湿地处理农村污水提供参考。尽管如此,我国农村污水处理尚处于初步研究阶段,这些研究还不具备整体代表性,人工湿地技术还不够成熟,一些方面需要进行深入研究:一是设计参数还不够明确,比如人工湿地水力负荷、污染物负荷与湿地面积的大小关系等;二是对于人工湿地脱氮除磷来说,硝化时氧气的供给、反硝化碳源的添加以及除磷基质的饱和问题尚待解决。三是随着人工湿地的运行,污水中悬浮物被截留下来,营养物质不断积累,植物的腐烂,加上农村缺乏技术管理,更容易产生淤积阻塞现象,导致湿地水流不畅,最终系统崩溃。四是对于我国北方广大地区,冬季温度比较低,微生物活性下降,植物死亡,这使得处理效果明显下降,尚无保证人工湿地冬季的处理效果的措施。

5 人工湿地在农村地区的示范性工程

随着人工湿地研究的不断进行,我国农村地区已建立了人工湿地处理示范工程点。一是华南地区(广州某农村)。设计流量为200 m3/d;工艺流程为厌氧水解池+人工湿地+生态沟;COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除效果分别为73.6%、85.8%、80.7%、60.3%、75.6%,经处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B类标准。总投资80万元,无运行费用。二是华北地区(北京康陵村)。设计流量为120 m3/d;工艺流程为初沉池+潜流人工湿地+植物床+人工湖;COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除效果分别为81.84%、87.19%、86.26%、56.97%、86.66%,出水水质达到北京市水污染物排放标准(DB11/307-2005)一级B至二级。造价费3 600~4 000元/t,运行费0.1元/t。三是华东地区(浙江某农村)。设计流量为40 m3/d;工艺流程为厌氧池+人工湿地+稳定塘;COD、BOD5、SS、NH3-N、TP、TN的去除效果分别为75.1%~87.3%、75.2%~94.3%、90.2%~97.6%、65.0%~75.3%、70.6%~85.9%、50.2%~67.8%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。造价费3.81万元,运行费0.082元/t,维护费每年1 200元。四是西部地区(四川昭化镇)。设计流量为3 000 m3/d;工艺流程为沉沙池+沉淀池+人工湿地+氧化塘;COD、TN、NH3-N、TP的去除效果分别为82.2%、55.0%、65.7%、94.0%,经处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B类标准。建设成本976元/t,综合处理成本0.35元/t。由上面的示范工程点可以看出,我国不同农村地区建立了以人工湿地为核心处理技术的示范性工程,并取得了明显的处理效果,从投入运行费用也可以看出,采用人工湿地处理农村污水比较经济[5,6,7]。这说明人工湿地在实际工程中的应用情况较好。尽管如此,这些工程还显得有点单薄,还需要建立更多的示范工程点来验证处理效果并在技术上改进完善。

6 结语

相对城市来说,农村经济不发达,农民整体文化素质不高,缺乏技术人才与管理人员,因此必须从实际出发。在处理污水时应考虑低投入、低耗费、低维护等因素,而人工湿地操作管理简单、运行费用低、投资少,可以充分利用农村地区现有的荒地、洼地、沼泽地,修建人工湿地。人工湿地在我国广大农村地区具有良好的应用前景,而且人工湿地能有效解决农村地区生活污水引起的面源污染问题,还能改善农村居民的生态观念、美化环境,实现人与自然和谐共处。目前,国内一些学者对人工湿地处理农村污水进行研究并取得了一定的成效,但人工湿地还不能作为一种成熟的工艺来处理农村污水,一些技术性的问题还需要深入研究。

参考文献

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[2]吴树彪,胡静,翟旭,等.家庭人工湿地组合系统处理农村生活污水的试验研究[J].水处理技术,2009,35(3):94-98.

[3]帖靖玺,钟云,郑正,等.二级串联人工湿地处理农村污水的脱氮除磷研究[J].中国给水排水,2007,23(1):88-91,96.

[4]叶芬霞,李颖,朱瑞芬.塔式复合人工湿地处理农村生活污水的试验研究[J].中国给水排水,2008,24(21):60-63.

[5]严弋,海热提.潜流式人工湿地在我国干旱区的试运行[J].水处理技术,2007,33(10):42-45.

[6]莫建红.人工湿地工艺处理农村生活污水[J].广东化工,2009,36(7):166-167.

篇11：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

【摘要】将生物增效技术应用于城市污水处理，结果表明：投加生物增效菌种后，可以增强污泥活性，提高处理能力，改善出水水质。

【关键词】生物增效技术；城市污水；氧化沟；活性污泥

某市政污水处理厂2010年3月投入运行，工程处理规模为6万吨/天，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准，污水处理工艺采用改良型氧化沟+深度处理工艺。随着近两年服务区域内人口的增加和产业结构的调整，进入该污水厂的水质、水量随季节变化波动明显，使污水厂的稳定达标运行面临着极大压力。为解决上述问题，该厂探索使用生物增效技术，在不增加处理设备和构筑物的情况下，提升该厂的处理规模和优化出水水质。本文对生物增效技术在该污水处理厂的应用情况进行总结。

1、污水厂运行中的主要问题

1.1季节性进出水氨氮波动

通过统计分析2014年12月至2015年11月进出水氨氮指标，从年初至4月份前会出现氨氮平均值升高的趋势；相应的出水氨氮指标也逐步升高，出水氨氮指標从年初的不到2mg/l升高到4月份的5mg/l以上。统计分析数据见表1：

分析原因如下：（1）由于污水厂辖区内企业生产排污不规律，间歇排放的不明有毒污染物会抑制生物活性，使活性污泥处理系统容易受到冲击，导致污泥中毒和解体，二沉池会偶发大规模浮泥，造成出水SS升高[1]。另外，来水中含有不确定成份物质的影响，抑制硝化菌的正常反应过程，硝化速率降低，导致出水氨氮明显升高，影响系统运行稳定性。（2）温度不仅影响细菌的比生长速率，而且影响细菌的活性，温度升高硝化反应速率也会升高，温度降低到4℃以下时，亚硝酸盐氧化细菌的活动几乎停止[2]。反硝化菌进行反硝化活动的适宜温度是15～35℃，当温度低于10℃时，反硝化速率会降低，当温度低于3℃时，反硝化活动停止[3]。所以，受冬季低温影响，水温下降导致系统内活性污泥的生物脱氮菌群反应速率大幅下降，最终表现为出水氨氮相比增高；

1.2污水排放量的逐步提高

随着城市人口的增加和人民生活水平的提高，生活用水量也大幅增加，需要污水厂不断提升污水处理量，该污水厂一期工程设计处理规模为60000t/d，近年随着服务区内排放水量的不断增加，迫切要求污水厂不断提升处理规模，满足新的污水处理需求。

2、生物增效技术和操作方案

2.1生物增效技术简介

城市污水处理系统中的污染物主要依靠微生物来完成，其种群结构的变化决定了处理功能的变化[4]。深入了解污水处理工艺中微生物的群落结构和功能，对控制和提高污水处理效率具有极为重要的意义[5]。生物增效技术的目的就是改善微生物的群落结构和功能，提高污水处理效率。它是把筛选后的对污染物有高效率的降解能力的微生物菌种添加到处理系统中，这样缩短了培养驯化的周期，改变了活性污泥系统的种群结构，增加了系统中有效微生物的数量、种类，新的种群环境能够形成更高层次的生物代谢能力，使得降解那些原先被认为不可降解的污染物成为可能[6]。最终，提高了处理效率和系统运行的稳定性。在经过技术调研后，选用了某公司的生物增效混合制剂，该生物制剂以亚硝酸菌属（Nitrosomonas）和硝酸菌属（Nitrobacter）为主，重点提高生物脱氮能力和系统处理规模。

2.2生物增效实施方案

生物增效的实施过程较为简单，主要包括以下方面：

（1）投加生物增效菌种前，先通过二沉池进行排泥操作，使污泥浓度降低到3500mg/l以下。

（2）生物增效菌种投加量按表2，由多到少进行逐日递减，投加菌种开始后，每日跟踪分析化验进出水的COD、BOD、氨氮、总氮、总磷、pH等指标，同时每日分析污泥浓度（MLSS）、污泥沉降比（SV）、污泥指数（SVI），每日取氧化沟好氧区域内混合液进行生物镜检观察，并对镜检结果进行记录。

（3）投菌10日后开始逐步增加污水处理量，逐步增量的前提是各类出水指标的稳定。

3、生物增效效果分析

3.1处理水量提升

根据生物增效实施方案，投加生物增效菌种10天，提高污水处理厂处理水量到70000t/d，投加菌种20天后，提高处理水量到80000t/d，在提升处理水量的过程中，系统处理后的污水水质均能满足甚至优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准的相关要求。每日污水处理规模见图3投加菌种期间的处理水量。

3.2进出水BOD和COD的变化

从投菌后的运行来看，出水的主要污染物指标COD和BOD均优于规定的排放标准，3月前后的水质数据来看，在污水厂处理水量提升30%以后，没有因为处理水量的提升而受到影响。说明氧化沟内活性污泥得到优化，系统内优势微生物的数量得到提高，对有机物的降解能力得到提升。生物增效期间进出水COD和BOD见图4.

3.3进出水总氮和氨氮的变化

统计分析从2016年2月4日以来的进出水总氮和氨氮的数据，在处理水量从6000t/d提升到70000t/d和80000t/d的过程中，处理后污水的总氮和氨氮指标始终在2mg/l和1mg/l左右。在处理水量增加，好氧池水力停留时间从18小时降低到13小时后，系统对氨氮和总氮的仍然保持良好的脱氮效率，说明在生物增效的过程中，优势生物脱氮菌群的总量和总类得到了提升，使污水处理系统在增加处理水量、水力停留时间缩短后仍能达到同样的脱氮效果。往年的运行过程中，少数不确定生产企业从3月份开始的排污会冲击到污水厂的生物脱氮效果，从目前的运行来看，基本没有对污水厂的运行造成影响，从侧面反映出微生物菌群的抗冲击能力和适应能力较强。生物增效期间的进出水总氮和氨氮见图5。

3.4进出水总磷的变化

污水厂对总磷的去除一直保持稳定，无论是生物增效前，还是生物增效后，在进水總磷不大于5mg/l情况下，出水总磷总能稳定在0.3mg/l，处理水量增加后，除磷效率没有降低。

3.5污泥指数（SVI）的改善

污泥指数是根据污泥浓度和污泥沉降比进行的数学换算，一般认为城市污水污泥指数范围为50—200。高于200的污泥指数可以认为污泥膨胀，低于50的污泥指数可以判定污泥活性较差[7]。在生物增效过程中，通过排泥和控制污泥浓度，使污泥浓度始终在3500～4000mg/l之间。通过污泥沉降比SV和污泥浓度的分析结果看出，在相对稳定的污泥浓度情况下，污泥沉降比从最初的75%逐步降低到50%左右，污泥指数从最初的不到200，逐步稳定到150左右的最佳值。这说明在生物增效过程中，惰性污泥被置换，优势微生物的比例得到提高。

3.6生物相改善

选取生物增效前后的生物镜检图片，可以看出，生物增效后，100倍镜检下，菌胶团结构密实，形状规则，镜检下的原后生动物的数量和种类都有所增加。图6中，左图为生物增效前的镜检图片，右图为生物增效后的镜检图片。

4、结论

（1）实施生物增效的运行结果表明，使用生物增效方式用于城市污水处理，可以在短期内提升污水处理厂的处理规模，改善污泥活性和沉降性能，优化出水水质。并可以抵抗有毒有害物质的冲击，保持污水厂的长期稳定运行，降低区域内污染物排放量，改善流域水体的环境质量。为城市污水处理厂在应对系统冲击和短期内提升污水处理规模提供了参考案例。（2）本文仅局限于对污水处理结果的评价。对于生物增效菌群的筛选、培养，如何定性定量分析优势菌与特点污染物的降解机理，如何提高外加菌群的存活时间、避免优势菌的流失等问题还需要进一步研究[8]。

参考文献

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[2]马娟，彭永臻，王丽，等.温度对反硝化过程的影响及pH的变化规律[J].中国环境科学，2008，28（11）：1004-1008.

[3]Christensen M H，Harremoes P. Biological denitrification of swage：a literature review[J].Progress in Water Technology.1977.4-5（8）：509-555.

[4]Rowan A K， Snape J R， Fearnside D， et al. Composition and diversity of ammonia-oxidising bacterical communities in wastewater treatment reactors of different design treating identical wastewater [J].Fems Microbiology Ecology，2003，43（2）：195-206.

[5]Rittman B E， Hausner M， Loffler F， et al. A vista for microbial ecology and environmental biotechnology [J].Envir Sci & Tech， 2006， 40（4）：1096-1103.

[6]钱易，米祥友.现代废水处理新技术[M].北京：中国科学技术出版社，1993：7.

[7]SVI在Orbal 氧化沟运行管理中的指导作用[J].中国给水排水，2010，26（6）：52-54.

[8]王玉祥.生物增效技术在石油化工污水处理中的应用[J].工业水处理，2009，29（6）：93-96.

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