城市綜合汙水處(chu)理方(fang)法

    隨(sui)著(zhe)淡水(shui)資源的(de)日益(yi)短(duan)缺和(he)需(xu)水(shui)量(liang)的(de)不(bu)斷增加,許(xu)多(duo)缺水城市和地區無新(xin)的(de)水(shui)源(yuan)可(ke)開發利用(yong),汙(wu)水的(de)回(hui)收和(he)再(zai)用(yong)已成(cheng)為解決(jue)水資源短(duan)缺的(de)有(you)效(xiao)措(cuo)施之壹(yi)。如(ru)今我國(guo)正處(chu)在經(jing)濟(ji)高速發展的(de)時期,城鎮(zhen)化(hua)的(de)步(bu)伐(fa)加快，城市汙水(shui)排(pai)放量(liang)增大,在(zai)這種(zhong)背景(jing)下，合理地開發適合城市綜合汙水處(chu)理的(de)技術和(he)工(gong)藝(yi),不(bu)僅(jin)能緩解城市水資源短(duan)缺的(de)現(xian)狀(zhuang),同時維護(hu)生態(tai)環(huan)境(jing),將對(dui)人類社會(hui)和(he)經濟(ji)具有(you)深(shen)遠的(de)歷(li)史(shi)意(yi)義(yi)及現(xian)實(shi)意義

1. 城市綜合汙水處(chu)理的(de)概(gai)念(nian)

    城市綜合汙水是指(zhi)納(na)入(ru)城市汙水(shui)收(shou)集系(xi)統的(de)生(sheng)活(huo)汙(wu)水(shui)、醫(yi)療(liao)汙水和(he)工(gong)業(ye)廢水的(de)混(hun)合汙水。若(ruo)汙(wu)水(shui)直(zhi)接排(pai)入(ru)自(zi)然(ran)河流(liu)，由(you)於汙水中(zhong)的(de)總氮(dan)、氨氮、陰離子表面活性劑等(deng)有(you)機(ji)汙(wu)染物(wu)以及種(zhong)類繁多(duo)的(de)各(ge)類(lei)重金屬會汙(wu)染河流(liu)，隨(sui)著(zhe)經(jing)濟(ji)社會(hui)發展較快，許(xu)多(duo)地方治汙(wu)規(gui)劃(hua)滯(zhi)後(hou)，市政(zheng)設(she)施薄弱，無生(sheng)活汙水(shui)收集處(chu)理系(xi)統，在人口(kou)密(mi)度愈(yu)大的(de)區域(yu)，河流(liu)汙(wu)染愈(yu)趨嚴重，河流(liu)的(de)稀(xi)釋(shi)凈(jing)化作(zuo)用已大(da)為削弱，超出了河流(liu)的(de)自(zi)凈(jing)界限。位於黃河上(shang)遊的(de)中(zhong)型(xing)城市寧(ning)夏(xia)，1985 年(nian)排(pai)入(ru)黃河的(de)廢汙水(shui)量為(wei)0.77 億t ,1995 年(nian)增至1.68 億t ,1999 年(nian)已(yi)達(da)2.57 億t ,為1985 年(nian)的(de)2.3倍(bei)，致(zhi)使(shi)黃河寧(ning)夏(xia)河段水(shui)汙染加重。

    近年(nian)來(lai)，伴隨(sui)著(zhe)科學(xue)技術的(de)不(bu)斷提高，汙水處(chu)理工(gong)藝(yi)有(you)了較(jiao)大(da)的(de)發展，通常(chang)來(lai)說(shuo)城市綜合汙水先經(jing)過初步處(chu)理或(huo)二(er)級(ji)生(sheng)化處(chu)理，處(chu)理後(hou)城市汙水(shui)的(de)主要汙(wu)染(ran)物(wu)為氮(dan)、磷等(deng)富營(ying)養(yang)物(wu)質，然(ran)後(hou)再(zai)利用(yong)汙(wu)水土(tu)地處(chu)理系(xi)統對它(ta)進(jin)行深度(du)處(chu)理。壹(yi)級(ji)處(chu)理主要是去(qu)除(chu)汙水(shui)中(zhong)呈(cheng)懸浮狀態(tai)的(de)固體(ti)汙染(ran)物(wu)，方法(fa)有(you)格(ge)柵(zha)、沈(chen)澱、沈砂(sha)、油分(fen)離、氣(qi)浮等。二(er)級(ji)處(chu)理目(mu)的(de)是大(da)幅(fu)度去(qu)除(chu)汙水(shui)中(zhong)呈(cheng)膠體(ti)和溶(rong)解狀(zhuang)態(tai)的(de)有(you)機(ji)性汙(wu)染物(wu)質，目(mu)前常(chang)用的(de)處(chu)理方(fang)法為(wei)活性汙(wu)泥(ni)法(fa)和(he)它(ta)們的(de)改(gai)良(liang)型(xing)，工(gong)藝(yi)為壹、二(er)級(ji)可(ke)以混(hun)合處(chu)理，有(you)的(de)部分(fen)已達(da)到三(san)級(ji)混(hun)合處(chu)理，如(ru)缺氧好氧生物(wu)脫氮(dan)除(chu)磷法(fa)（A/O）、缺氧-厭氧-好氧-生物(wu)脫氮(dan)除(chu)磷法(fa)（A/A/O）、序批(pi)式活(huo)性汙(wu)泥(ni)法(fa)（SBR）、吸(xi)附(fu)生(sheng)特物(wu)降(jiang)解法(fa)(AB)、氧化溝法(fa)、生(sheng)物(wu)模(mo)法(fa)等(deng)。這些(xie)工藝(yi)的(de)特(te)點是促(cu)使(shi)化(hua)學(xue)需(xu)氧量（COD）、生化需(xu)氧量（BOD）、酚(fen)等(deng)有(you)機(ji)特(te)進壹步(bu)降(jiang)解。為(wei)了更(geng)好(hao)地去除(chu)汙水(shui)中(zhong)氮(dan)和(he)磷，又(you)進壹(yi)步(bu)研制了除(chu)磷脫氮(dan)技術。其(qi)特(te)點是利用(yong)優(you)勢菌(jun)種(zhong)（主要為(wei)聚(ju)磷菌(jun)）在缺氧-厭氧-好氧處(chu)理過(guo)程(cheng)中(zhong)（特(te)別(bie)在好(hao)氧過程(cheng)中(zhong)）需(xu)要(yao)大量(liang)吸(xi)氧以供(gong)生長(chang)的(de)原(yuan)理，從(cong)而降(jiang)低(di)汙(wu)水(shui)中(zhong)磷(lin)氮(dan)含量(liang)，使(shi)汙(wu)水(shui)在(zai)這(zhe)壹(yi)過程(cheng)中(zhong)達(da)到(dao)三級(ji)處(chu)理。zui終(zhong)使(shi)得(de)綜合汙水達(da)到(dao)國(guo)家排(pai)放水(shui)體(ti)的(de)標(biao)準，所剩(sheng)汙泥(ni)可(ke)以進(jin)行(xing)濃縮、消(xiao)化、脫水(shui)、堆(dui)肥(fei)或農(nong)用(yong)填埋而zui終(zhong)處(chu)置。

2. 城市綜合汙水處(chu)理的(de)分(fen)類

    由(you)於汙水種(zhong)類繁多(duo),性質(zhi)各異(yi),故各(ge)汙(wu)水處(chu)理策(ce)略(lve)上也(ye)有(you)很(hen)不(bu)相(xiang)同(tong)。

2.1生(sheng)活(huo)汙(wu)水

    通常(chang)以城市生活(huo)汙(wu)水為的(de)汙(wu)水(shui)處(chu)理，只需經(jing)過壹(yi)級(ji)處(chu)理與(yu)簡單(dan)的(de)二(er)級(ji)處(chu)理即(ji)可(ke)達到城市中(zhong)水(shui)使(shi)用(yong)的(de)水(shui)質(zhi)要(yao)求(qiu)，可(ke)以滿(man)足(zu)工業(ye)循(xun)環(huan)水(shui)冷(leng)卻(que)和家居如(ru)廁等(deng)用(yong)水的(de)要(yao)求(qiu)，達(da)到(dao)中(zhong)水(shui)回(hui)用的(de)目(mu)的(de)。此(ci)類(lei)的(de)汙(wu)水(shui)處(chu)理中(zhong)，尤其(qi)以膜生物(wu)反應(ying)器(qi)汙(wu)水(shui)處(chu)理技術zui為(wei)突(tu)出。膜生物(wu)反應(ying)器(qi)(MBR)是指(zhi)將膜分(fen)離技術中(zhong)的(de)超(chao)微(wei)濾(lv)技術與(yu)汙(wu)水處(chu)理中(zhong)的(de)傳(chuan)統(tong)活(huo)性汙(wu)泥(ni)法(fa)(CAS)相(xiang)結合,用膜組件(jian)代(dai)替活性汙(wu)泥(ni)法(fa)的(de)二(er)次沈澱池進(jin)行(xing)固液(ye)分(fen)離,達到(dao)去(qu)除(chu)懸浮物(wu)、細菌(jun)及大分(fen)子有(you)機(ji)物(wu)的(de)目(mu)的(de)。MBR具(ju)有(you)出水(shui)水(shui)質(zhi)好,容積(ji)負(fu)荷高,占地面積小(xiao),剩(sheng)余(yu)汙泥(ni)產(chan)量(liang)低(di),操作(zuo)管(guan)理方(fang)便(bian)等(deng)優(you)點。金培濤（2005）采(cai)用復(fu)合式膜生物(wu)反應(ying)器(qi)(HMBR)工(gong)藝(yi)對汙水處(chu)理中(zhong)的(de)脫氮(dan)除(chu)磷性能進行研究(jiu)，結果表(biao)明經(jing) 過(guo)膜生物(wu)反應(ying)器(qi)處(chu)理過(guo)的(de)汙(wu)水(shui)水(shui)質(zhi)*符(fu)合建設(she)部頒(ban)布(bu)的(de)《生(sheng)活(huo)雜(za)用水水質標(biao)準》(CJ25·1-1989)要(yao)求(qiu)。

2.2醫院汙水(shui)

    醫院汙水(shui)是醫(yi)院或其(qi)它(ta)醫(yi)療機構在診治、預(yu)防(fang)疾病(bing)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)壹(yi)類(lei)廢水，具(ju)有(you)潛(qian)在傳(chuan)染(ran)性和(he)急(ji)性傳(chuan)染(ran)性。其(qi)中(zhong)含(han)有(you)多(duo)種(zhong)微(wei)生物(wu)和傳(chuan)染(ran)病(bing)原(yuan),如(ru)艾滋病(bing)、乙(yi)肝(gan)、丙(bing)肝(gan)、傷寒(han)、痢(li)疾(ji)、結核桿(gan)菌(jun)等病(bing)毒(du),被列(lie)為國(guo)家HW01號(hao)危險(xian)汙染物(wu),如(ru)不(bu)經處(chu)理直(zhi)接直(zhi)接外排(pai),病(bing)菌(jun)將通過(guo)水、土(tu)壤和(he)大氣(qi)傳(chuan)播(bo),對人體(ti)造成(cheng)威(wei)脅(xie)。此(ci)類(lei)汙(wu)水(shui)經汙水處(chu)理廠二(er)級(ji)處(chu)理後(hou)，水(shui)質(zhi)已經改(gai)善，細菌含量(liang)也大(da)幅(fu)度(du)減(jian)少(shao)，但細(xi)菌(jun)的(de)數量仍(reng)很(hen)可(ke)觀。因此(ci)，醫(yi)院汙水(shui)以病(bing)毒(du)細菌危害為主,應(ying)將消(xiao)毒(du)作(zuo)為主要處(chu)理手段。
目(mu)前，醫院汙水(shui)的(de)消(xiao)毒(du)處(chu)理方(fang)法主要有(you)氯化(hua)物(wu)消(xiao)毒(du)劑消(xiao)毒(du)法、過氧化物(wu)消(xiao)毒(du)劑(過(guo)氧化氫、過氧乙酸、臭(chou)氧和二(er)氧化氯)消(xiao)毒(du)法、紫外線(xian)輻(fu)照消(xiao)毒(du)法等。

2.2.1氯消(xiao)毒(du)

    氯消(xiao)毒(du)常(chang)用的(de)有(you)氯法(fa)和(he)次氯酸(suan)鈉法。氯法(fa)是20世紀80年(nian)代(dai)流(liu)行(xing)的(de)方(fang)法(fa)，技術成(cheng)熟，價格(ge)便(bian)宜(yi)，設(she)備故障(zhang)率(lv)和成(cheng)本(ben)均明(ming)顯(xian)低(di)於臭(chou)氧法，但氣(qi)泄(xie)漏現(xian)象(xiang)時有(you)發生，且易產(chan)生(sheng)二(er)次汙染(ran)物(wu)：次氯酸(suan)鈉法是20世紀90年(nian)代(dai)應(ying)用(yong)zui多(duo)的(de)方(fang)法(fa)，設(she)備投(tou)資少(shao)，運(yun)行(xing)費(fei)用低(di)，安(an)全(quan)可(ke)靠，易管(guan)理，對(dui)於藥源可(ke)靠的(de)地區在(zai)汙(wu)水(shui)消(xiao)毒(du)中(zhong)得(de)到(dao)廣泛(fan)應(ying)用(yong)，但(dan)消(xiao)毒(du)作(zuo)用不(bu)如(ru)氣(qi)強(qiang)。

2.2.2過氧化物(wu)消(xiao)毒(du)

    過氧化物(wu)消(xiao)毒(du)劑zui常(chang)用的(de)有(you)二(er)氧化氯和(he)臭(chou)氧。

    二(er)氧化氯與(yu)氯消(xiao)毒(du)的(de)特(te)性不(bu)同，它(ta)的(de)殺菌機(ji)制主要是二(er)氧化氯分(fen)子滲(shen)入(ru)細(xi)胞內，將核(he)酸(suan)（DNA或RNA）氧化，以快速抑制微(wei)生物(wu)蛋白(bai)質(zhi)的(de)合成(cheng)來(lai)破壞微(wei)生物(wu)的(de)生(sheng)存的(de)。二(er)氧化氯是被(bei)衛(wei)生組(zu)織（WHO）確(que)認的(de)壹(yi)種(zhong)強(qiang)力殺菌劑，是上(shang)*的(de)氯系(xi)列(lie)消(xiao)毒(du)的(de)更(geng)新(xin)替(ti)代(dai)產(chan)品(pin)，為國(guo)家環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)總局(ju)所推薦的(de)。其(qi)zui大(da)的(de)優(you)點在(zai)於與腐(fu)殖質(zhi)或有(you)機(ji)物(wu)反應(ying)幾(ji)乎(hu)不(bu)產生(sheng)發散性有(you)機(ji)鹵(lu)物(wu)，不(bu)生成(cheng)並抑制生(sheng)成(cheng)致(zhi)癌(ai)物(wu)三鹵(lu)甲(jia)烷(wan)，也不(bu)與氨及氨基化合物(wu)反應(ying)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),不(bu)僅(jin)其(qi)消(xiao)毒(du)效果和去除(chu)水中(zhong)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)能力優於氯(包(bao)括(kuo)對(dui)耐氯性zui強(qiang)的(de)病(bing)毒(du)、芽孢等(deng)均(jun)有(you)很(hen)好(hao)的(de)消(xiao)毒(du)效果),而且消(xiao)毒(du)作(zuo)用不(bu)受水(shui)質酸(suan)堿度和氨及胺類化合物(wu)影(ying)響。二(er)氧化氯還(hai)有(you)壹(yi)個(ge)特(te)點是滅(mie)菌(jun)效果(guo)與溫度(du)有(you)關,介質溫度(du)越(yue)高,二(er)氧化氯的(de)殺菌效(xiao)力(li)越(yue)強(qiang),其zui大(da)的(de)特(te)點是在(zai)滅(mie)菌過(guo)程(cheng)中(zhong)接(jie)觸(chu)時間很(hen)短(duan),僅(jin)幾(ji)分(fen)鐘(zhong)滅(mie)菌(jun)效(xiao)率可(ke)達到99%。但(dan)這(zhe)類(lei)消(xiao)毒(du)劑性質(zhi)不(bu)穩(wen)定(ding)，制備、儲(chu)運(yun)困難(nan)，操作(zuo)管(guan)理要(yao)求高，使(shi)用(yong)不(bu)方便(bian)。

    臭(chou)氧消(xiao)毒(du)法，臭(chou)氧是壹(yi)種(zhong)*的(de)氧化劑，殺菌效(xiao)果(guo)好(hao)，接(jie)觸(chu)時間短(duan)，氯的(de)殺菌作(zuo)用是漸進的(de)，而(er)臭(chou)氧的(de)滅(mie)菌(jun)作(zuo)用是快速、瞬(shun)時的(de)。另(ling)外，臭(chou)氧不(bu)僅(jin)*不(bu)產生(sheng)致(zhi)癌(ai)的(de)三(san)鹵(lu)甲(jia)烷(wan)，還能有(you)效(xiao)地降(jiang)解和(he)消(xiao)除(chu)汙水(shui)中(zhong)的(de)色、臭(chou)、味(wei)、酚(fen)、氰(qing)等汙(wu)染(ran)物(wu)，除(chu)臭(chou)脫色效(xiao)果好(hao)，使(shi)水(shui)溶(rong)解增加，現(xian)在(zai)西歐國(guo)家普(pu)遍(bian)使(shi)作(zuo)，但投(tou)資大，設(she)備故障(zhang)率(lv)高，電耗大(da)，費(fei)用較(jiao)氯化(hua)消(xiao)毒(du)高，而且由(you)於臭(chou)氧化學(xue)性質(zhi)極(ji)不(bu)穩(wen)定(ding)，直(zhi)接帶了臭(chou)氧消(xiao)毒(du)的(de)缺(que)點，無法(fa)貯存，不(bu)易運(yun)輸，臭(chou)氧消(xiao)毒(du)後(hou)水(shui)中(zhong)不(bu)能維持(chi)剩(sheng)余(yu)臭(chou)氧，對細菌的(de)生(sheng)生(sheng)長(chang)難(nan)以控(kong)制，控(kong)制和(he)檢(jian)測(ce)O3均需(xu)壹定(ding)的(de)技術，管(guan)理難(nan)度大(da)。

2.2.3紫(zi)外線(xian)輻(fu)照消(xiao)毒(du)

    紫外線(xian)輻(fu)照消(xiao)毒(du)具有(you)廣譜(pu)殺菌性、能夠有(you)效(xiao)地殺滅各(ge)種(zhong)致(zhi)病(bing)菌(jun)、細(xi)菌(jun)和(he)原(yuan)生菌(jun)，作(zuo)為壹種(zhong)物(wu)理消(xiao)毒(du)方法，無毒(du)性、蓄(xu)積毒(du)性和(he)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)物(wu)，操作(zuo)簡單，不(bu)加化學(xue)藥(yao)劑,不(bu)產生(sheng)二(er)次汙染(ran)消(xiao)毒(du)後(hou)的(de)水(shui)無殘(殘)留輻(fu)射(she)，缺點是紫(zi)外光(guang)源壽(shou)命短(duan)，若(ruo)光(guang)照強(qiang)度低(di)時，殺菌效(xiao)率(lv)不(bu)高，且無後(hou)續作(zuo)用，不(bu)能大規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)。

2.3工(gong)業(ye)汙水(shui)

    工(gong)業(ye)汙水(shui)的(de)水(shui)中(zhong)由(you)於含有(you)大(da)量(liang)的(de)金屬離子，如(ru)汞(gong)、鉻(ge)、鎘(ge)等，以及堿、硫(liu)化(hua)物(wu)和鹽(yan)類等(deng)無機(ji)物(wu)而顯(xian)出*的(de)顏色，汙(wu)染性很(hen)強(qiang)。如(ru)果工(gong)業(ye)汙水(shui)直(zhi)接進(jin)入(ru)水(shui)生生態系(xi)統中(zhong)，微(wei)生物(wu)不(bu)但不(bu)能降(jiang)低(di)重金屬的(de)濃(nong)度(du)，相(xiang)反還(hai)能富集、放大(da)其(qi)效(xiao)應(ying)。據研究(jiu)表明：重金屬進入(ru)生(sheng)物(wu)體(ti)後(hou)，能積累在某(mou)器官中(zhong)造(zao)成(cheng)累積(ji)性中(zhong)毒(du)，zui終(zhong)危(wei)害生命。

    汙(wu)水(shui)中(zhong)汙(wu)染(ran)無機(ji)物(wu)有(you)的(de)惡(e)化(hua)水(shui)質，危害水生(sheng)生物(wu)，危害農業(ye)；有(you)的(de)使(shi)人慢性中(zhong)毒(du)，破壞人體(ti)的(de)正(zheng)常(chang)生理過(guo)程(cheng)，其(qi)中(zhong)重金屬對人體(ti)危害zui大，甚(shen)至致(zhi)癌(ai)。然(ran)而(er)工業(ye)汙水(shui)無機(ji)物(wu)構成(cheng)千(qian)差萬別，因(yin)此(ci)，對(dui)工(gong)業(ye)汙水(shui)的(de)有(you)效(xiao)治理，需(xu)要因(yin)地制宜(yi)，具(ju)體(ti)情況具體(ti)分(fen)析，以適(shi)宜(yi)的(de)水(shui)處(chu)理技術與(yu)具(ju)體(ti)的(de)工(gong)行(xing)業(ye)減(jian)汙處(chu)理設(she)備相(xiang)結合，才(cai)能有(you)效(xiao)地降(jiang)低(di)工(gong)業(ye)汙水(shui)中(zhong)的(de)毒(du)害原(yuan)素。zui為(wei)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)為(wei)工(gong)廠內生(sheng)汙(wu)水直(zhi)接凈(jing)化，即直(zhi)接在(zai)工(gong)業(ye)廠房(fang)或(huo)其(qi)附(fu)近(jin)采(cai)用有(you)針對(dui)性的(de)用(yong)汙(wu)水(shui)處(chu)理方(fang)法。現(xian)在(zai)，工業(ye)汙水(shui)的(de)直(zhi)接凈(jing)化技術是國(guo)家節(jie)能減(jian)排(pai)戰略(lve)中(zhong)非(fei)常(chang)具有(you)生(sheng)命力(li)的(de)前沿(yan)技術。