污水回用处理方法

　在污水回用处理中，除盐工艺由于成本高很少涉及，此处不作分析，悬浮物、浊度和石油类可以通过混凝沉淀、过滤工艺去除并达标，因此重点解决的问题就是COD和氨氮的去除，下面仅就这二个问题进行讨论。

　　COD的去除

　　一般情况下，经过二级生化处理后的污水中COD浓度已经降到100mg/L以下，BOD5浓度更低，针对这种水质特点，目前采用的深度处理方法有生化法、活性炭吸附法和臭氧预处理+生化法等。

　　生化处理方法

　　采用生化处理方法时，由于基质的限制，微生物增长缓慢，如果采用普通的活性污泥工艺，生长很慢的活性污泥将随水流流出，曝气池中的污泥浓度很低，达不到理想的处理效果，因此对二级生化出水一般不采用活性污泥法，而是采用对微生物具有较强固着能力的生物膜法。与普通二级生化处理中的生物膜法不同的是，对污水进行深度处理时对填料的选择应更慎重，主要考虑的指标是填料的挂膜性能，采用普通的软性、半软性塑料或纤维填料时，由于其挂膜性能较差，难以达到预期的处理效果。研究表明，采用生物陶粒填料的接触氧化工艺可以取得很好的处理效果，对于炼油污水，出水的COD可稳定在40mg/L以下。辽宁盘锦沥青股份有限公司采用生物陶粒接触氧化处理生产污水并将处理后污水回用作循环系统补水已经成功的运行了近2年，效果良好。因此采用生物陶粒为载体的生物膜法是深度去除COD的成功工艺。

　　应说明的是，生化方法所能够去除的主要是二级出水中可以生化降解的有机物，对于生化难降解的有机物是不起作用的。

　　活性炭吸附工艺

　　活性炭吸附法是技术上可靠，经济上可行的物化处理方法，其原理是利用活性炭巨大的表面积吸附水中的有机物，在国外已经有多年的生产应用实践，一般对活性污泥法二级出水先进行混凝沉淀和过滤，然后进行活性炭吸附，炭塔的出水的COD可达到10mg/L左右，吸附的COD同活性炭的重量比可以达到0.3～0.8，运行效果都比较理想，因此采用活性炭处理污水厂二级出水从技术看是成熟、可靠的。

　　但是，活性炭吸附处理二级出水也存在一些障碍，其主要问题是活性炭的再生。在运行过程中，活性炭的吸附容量会逐渐饱和，必须进行再生或更换。再生方法通常为热再生法，需要经过干化、有机物热解、活化三个过程，其中活化温度达到820℃以上，设备较为复杂，对于活性炭用量不大的系统，设置活性炭再生设备在经济上是不合算的，在这种情况下，将饱和的活性炭运回活性碳厂再生更经济，国内一些活性炭生产厂已经开展了此项业务。

　　臭氧氧化+生化处理工艺

　　对于可生化性很差的污水，单独采用生化处理方法达不到高的COD处理效果，因此出现了化学氧化+生化处理工艺，其中的氧化剂主要采用臭氧，由于臭氧是一种很强的氧化剂，它可以将很多复杂的有机物氧化为简单的有机物，使不可生物降解的成分转化为可生物降解的成分，在这个过程中，臭氧被分解为氧，没有其它有害物质的产生。对于后续的生化处理单元，一些研究人员提出了生物活性炭工艺，一方面活性炭作为微生物载体用来生长生物膜，另一方面活性炭用来吸附难降解的有机物质，进一步降低污水中的COD。应用表明，该工艺对于污水中有机物的深度去除是有效果的，但也存在一定的问题，一是活性炭仍然需要再生，如果不进行再生，饱和后的活性炭只能起普通生物载体的作用；如果进行再生，则前一阶段培养起来的生物膜将被破坏掉。第二个问题是经过沉淀、过滤处理的二级出水中仍然有30～40mg/L的COD，投加臭氧的浓度相应增大，运行成本增加。第三，国内目前还不能生产大容量的臭氧发生器，基建投资大，运行管理复杂。

　　如果将这种工艺用于循环冷却系统的补充水处理，则未必能达到理想的运行效果。首先，当有机物种类不同时，微生物的生长状态会有很大的差异，如果有机物成分中可以生化降解的比例高，微生物的基质浓度相应的高，微生物繁殖快，并最终导致微生物粘垢的大量产生。相反，如果有机物成分中可生化降解的比例小，则可以作为微生物基质的数量少，稳定条件下微生物生长数量少。因此在补充水的COD组成中，对微生物繁殖起决定作用的是可生化降解的成分。经过充分的生化处理后，水中所含的绝大部分可生化降解的有机物已经被去除，在这种条件下，即使COD浓度较高，采取适当的措施后可以避免将其作为循环系统的补充水而产生微生物大量繁殖的问题。第二，投加臭氧后，难降解或不可生化降解的有机物得到一定程度的分解，转化为可生物降解的有机物，使得污水的可生化性提高。如果不进行进一步的生化处理，必将在循环冷却系统中引起微生物的大量繁殖，因此将投加臭氧作为后置的去除COD措施是不合理的。即使再经过生化处理，这部分可生化降解的有机物可以得到大部分去除，出水中的COD也相应的降低，但臭氧处理后的生化装置出水的BOD则不一定降低，根据前面的分析，将其作为循环系统补充水补到循环冷却系统后，微生物的繁殖程度不一定降低。第三，采用臭氧处理的基建成本和运行费用都很高，理论上去除1mg/L的COD需要3mg/L的臭氧，而根据相关试验，氧化1mg/L氨氮17～20mg/L臭氧，考虑到将有机物部分氧化时投加的臭氧数量可以减少，但要达到理想的效果臭氧投加浓度应远远高于微污染给水处理，基建投资和运行费用都将很高。

　　综合对比，采用生化处理进一步降解污水中的COD是最经济的处理工艺，其缺点是处理后出水的COD浓度难于达到很低的水平，当要求的COD值很低时，仍需要采取其它措施；活性炭吸附工艺是一项技术可靠、经济上可行的方法，出水的COD可达到10mg/L左右的水平，缺点是需要定期再生，如附近有活性炭生产厂提供换炭业务时，活性炭吸附工艺是一种较理想的污水深度处理方法；对于臭氧预处理+生化处理方法，虽然能够使出水COD达到较低的水平，但作为循环冷却系统补充水不一定能够减少粘垢的产生量，同时采用臭氧处理还会大大增加基建投资和运行费用，运转管理也将复杂化，因此在实际工程中应慎重考虑。