生活污水的常規(guī)處理方法-活性污泥法

　　國內大多數火力發(fā)電廠均建在較為偏遠的地區(qū)，產生的生活污水難以通過市政污水處理廠集中處理排放，因此需要采取就地處理排放或回收利用的方式。一般來講，火力發(fā)電廠生活污水的處理工藝可以分為預處理、主工藝和后處理三個環(huán)節(jié)。預處理往往被用于除渣、沉砂、調節(jié)和穩(wěn)定水流量;主工藝通常采用活性污泥法和生物膜法等，通過微生物的新陳代謝作用將廢水中的有機質分解 ;后處理主要包括消毒和殺菌等。處理合格后的生活污水可被用于循環(huán)冷卻水補給水、綠化用水和沖灰沖渣補水等。

　　活性污泥是由多種好氧微生物、兼性微生物(還可能有少量厭氧微生物)和廢水中的有機、無機固體物質混合在一起形成的絮狀體，具有降解和去除廢水有機污染物和部分氮、磷元素的能力?；钚晕勰喾ㄊ抢萌斯ゑZ化培養(yǎng)的活性污泥，使其在人工營造的環(huán)境中呈懸浮狀態(tài)生長，并分解和去除廢水中有機物及氮磷等污染物的生物處理方法。按照工藝流程的不同，火電廠主要采用的活性污泥法可分為常規(guī)活性污泥法和序批式活性污泥法兩類。

1、常規(guī)活性污泥法

　　常規(guī)活性污泥法的處理系統(tǒng)一般由初沉池、曝氣池、二沉池、污泥排放及回流系統(tǒng)等部分組成。廢水首先進入初沉池，通過初步沉淀去除部分不溶解固體，同時也可穩(wěn)定流量。沉淀池的出水依次進入曝氣池，該池是常規(guī)活性污泥法的核心，廢水與池內的活性污泥充分混合，同時通過風機向池內曝氣，一方面可防止活性污泥在池中沉淀，使其處于懸浮狀態(tài)與廢水充分接觸 ;另一方面向池中提供充足的氧氣，促進微生物的新陳代謝和繁殖。

　　活性污泥中的微生物在有氧的環(huán)境條件下分解廢水有機物，并將一部分營養(yǎng)物質吸收同化，最終起到凈化廢水的作用。曝氣池的出水進入二沉池，該池是對泥水混合液進行固液分離的關鍵環(huán)節(jié)，一般采用重力沉降、氣浮法或膜分離等方法實現活性污泥和廢水的分離。二沉池的排水即為系統(tǒng)處理后的出水，排出的污泥需要另做處理。一般而言，為了維持曝氣池中活性污泥的動態(tài)平衡，部分二沉池產生的污泥要通過污泥回流系統(tǒng)送回曝氣池作為接種污泥，另一部分多余的污泥則通過污泥排放系統(tǒng)外排。

　　通常采用活性污泥法處理的生活污水 BOD5 濃度應大于100mg/L，當BOD5 過低時微生物將不能得到足夠的營養(yǎng)源，其新陳代謝將受到抑制，最終導致廢水處理效果變差。但 BOD5的含量也不宜太大，因為活性污泥采用的是有氧代謝方式，而廢水中氧氣的溶解度很低，若 BOD5 的濃度過高，有機物分解就會消耗更多的氧，容易導致系統(tǒng)缺氧，最終影響污染物的處理效果。

2、序批式活性污泥法

　　序批式活性污泥法(SBR)也稱作間歇活性污泥法，是指在同一個反應池或反應器中，按時間順序由進水、反應、沉淀、排水和待機等多個基本工序組成的活性污泥污水處理方法。與常規(guī)活性污泥法相比，其特征在于系統(tǒng)按照間歇方式操作運行，由于每個反應池獨立運行，為了連續(xù)地處理廢水，處理系統(tǒng)往往需設置兩個或多個反應池交替運行達到處理效果，對于每一個反應池而言，其進水和出水是間歇性的;其次，系統(tǒng)中每個反應池的操作都是分階段和按時間序列進行的。

　　進水工序是指生活污水進入反應池的過程，一般從反應池最低水位開始，充水至最高水位。反應工序是指進水之后，向反應池中的污水進行曝氣處理的工序，在此過程中活性污泥上的微生物與廢水充分接觸，分解其中的有機質，實際操作中可根據需要在好氧或缺氧條件下進行，也可以在兩種條件下交替進行。沉淀工序是指反應池充分反應后對廢水進行靜置沉淀的過程，是實現泥水固液分離的關鍵。工序所經歷的時間稱為沉淀時間，可根據需要靈活調整。排水工序指將沉淀后的上清液撇除至反應池最低水位的工序，一般需要采用特殊的潷水設備排水，其優(yōu)點在于可在不擾動污泥層并防止水面浮渣外溢的情況下將上清液從水面撇除，確保出水水質。常用的潷水器包括旋轉式潷水器、虹吸式潷水器和無動力浮堰虹吸式潷水器等。待機是指從一個周期停止排水到下一個周期開始進水所經歷的過程，可采用曝氣或不曝氣的方式，期間通常不再進水。由于失去了廢水中有機質的供給，微生物在此階段多處于內源呼吸狀態(tài)，可為下一運行周期創(chuàng)造良好的初始條件。

　　在實際應用中，當廢水水質不能滿足 SBR 工藝處理要求時，需設置必要的預處理或前處理環(huán)節(jié)，如格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、隔油池、纖維及毛發(fā)捕集器、水解酸化池、混凝沉淀池和中和池等。SBR 生活污水處理工藝的優(yōu)點主要包括：可對曝氣方式和強度進行靈活控制和調節(jié)，實現好氧和缺氧等狀態(tài)的交替，具備良好的有機質的凈化效果和一定的脫氮除磷效果;廢水在靜止狀態(tài)下沉淀，采用潷水設備可縮短泥水分離時間、提高分離效率，確保出水水質和運行效果 ;由于在進水過程中反應池內有滯留的部分處理水，對新進入系統(tǒng)的廢水有稀釋和緩沖作用，可在一定程度上有效抵抗水量、有機負荷甚至有毒物質的沖擊;系統(tǒng)往往由多個反應池組成，各反應池的運行相對獨立，可分別根據水質、水量進行獨立調整，運行靈活，凈化效果好 ;反應池底物濃度高，濃度梯度大，污泥泥齡較短，絲狀菌難以大量繁殖，污泥容易沉淀，不易發(fā)生污泥膨脹 ;工藝流程整體簡單，涉及的設備少，裝置構造簡單，便于運維管理;造價低，布置緊湊，占地面積小，無需設二沉池、污泥回流系統(tǒng)等。

3、問題及措施

　　在某些火電廠生活污水的處理過程中，活性污泥法存在處理效果差、出水難達標的問題，這是由于該方法適用于水質和水量比較穩(wěn)定的有機廢水，一般要求 BOD5 ≥ 100 mg/L。對于生活污水 BOD5 長期低于100mg/L 的火電廠，建議采用其它生化處理方法。若BOD5 短期之內偏低，可以考慮人為投加有機碳源，提高廢水可生化性。部分電廠對廠內廢水的管理比較混亂，將生產廢水與生活污水混合，混合水 BOD5 很低(< 50mg/L)，平均流量卻可高達 100 ～ 200t/h，導致活性污泥法處理效果極差。對于這種情況，建議電廠加強廢水管理，將水質特征差異較大的廢水進行分類處理，提高處理效果。

　　火電廠的生活污水在一天之內往往存在較大的波動。圖 2統(tǒng)計了國內某電廠 24h 生活污水的排放量，可以看出高峰期的流量可達 25 t/h，低谷期則近乎斷流。對于流量波動影響廢水處理效果的問題，建議火電廠根據廠內污水的排放規(guī)律設置相應的流量調節(jié)池或控制好初沉池的規(guī)模及進出水量平衡，使進入活性污泥系統(tǒng)的水量基本保持穩(wěn)定。

　　對于北方的一些火電廠，由于秋冬季溫度較低，會導致微生物活性下降，生化處理設施無法正常運行。鑒于這種情況，可以考慮將處理系統(tǒng)設置在室內或者增設足夠的保溫措施，確保在外界低溫環(huán)境條件下，系統(tǒng)仍可以正常地運行，保證出水的水質。

4、結語

　　生活污水的達標處理是火電廠全面落實《水污染防治行動計劃》的重要前提。本文重點介紹了常規(guī)活性污泥法和序批式活性污泥法的工藝流程和技術特點，分析了在工程應用中影響活性污泥法處理效果的水質、水量和溫度等問題，并提出了相應的解決方案，可為采用這類方法的火電廠提供一定的借鑒。