10噸/d生活污水處理設(shè)備裝置
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10噸/d生活污水處理設(shè)備裝置
污水處理廠通常只是將處理后的污水排放出去，并焚燒填埋污泥。但記者日前在日本神戶市一個(gè)污水處理廠看到，這里不僅能夠產(chǎn)出大量的天然氣，還能從污泥中提取磷，從垃圾中充分“榨取”資源并實(shí)現(xiàn)“自產(chǎn)自銷”。
在神戶市東灘污水處理廠，記者看到了３個(gè)高達(dá)30米、容量達(dá)1萬立方米的橢圓形大罐。據(jù)介紹，污水中經(jīng)過沉淀處理后的污泥會(huì)在這些大罐中，與間伐材和食品工廠的廢料等生物質(zhì)材料共同發(fā)酵，產(chǎn)生甲烷含量達(dá)60％的氣體。經(jīng)精煉設(shè)備提純后，這些氣體的甲烷含量可達(dá)98％，達(dá)到天然氣標(biāo)準(zhǔn)。
記者還乘坐電梯到達(dá)約10層樓高的罐頂，從罐頂設(shè)備中可以看到大罐內(nèi)部正在咕嘟咕嘟冒著氣泡。不管是在地面仰望巨大罐體還是在上面行走，都沒有絲毫異味。
據(jù)神戶市建設(shè)局下水道部工作人員介紹，神戶市污水處理廠產(chǎn)出的天然氣約一半用于發(fā)電，約16％供污水處理廠自身使用，其余則用于城市燃?xì)夤艿阑蛱烊粴廛嚨取|灘污水處理廠內(nèi)設(shè)有一個(gè)加氣站，可為神戶市的部分天然氣公交車供應(yīng)燃料。
除利用污泥發(fā)酵產(chǎn)出天然氣外，東灘污水處理廠還有一項(xiàng)絕活就是從發(fā)酵后的污泥中提取磷。工作人員先向發(fā)酵后的污泥中添加*，使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，再通過分離器和干燥設(shè)備等工具分離回收磷酸銨鎂，制成含有再生磷的肥料。
據(jù)介紹，日本每年進(jìn)口約55萬噸磷。如果污泥得到全部利用，將可回收到占日本進(jìn)口總量約10％的磷。2017年，神戶市共銷售了3600噸這種再生磷肥料，并在肥料袋上專門標(biāo)注了再生磷。2015年起，相關(guān)部門每年還組織市民采摘用這些肥料種植的玉米。
全程自養(yǎng)脫氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite，CANON)是將厭氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)和短程硝化(partial nitrification，PN)結(jié)合到一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的新型生物脫氮工藝(Third et al.，2001;周少奇，2000).部分氨氮首先通過氨氧化細(xì)菌(ammonia-oxidizing Bacteria，AOB)轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，剩余的氨氮和亞硝態(tài)氮被ANAMMOX菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)對(duì)氮素的去除，是一種簡(jiǎn)捷的脫氮途徑，且ANAMMOX菌與AOB菌屬于自養(yǎng)菌，倍增時(shí)間較長，故CANON工藝具有不消耗有機(jī)碳源、污泥產(chǎn)量少、降低曝氣量等優(yōu)點(diǎn).但CANON工藝的運(yùn)行條件苛刻，導(dǎo)致CANON工藝的應(yīng)用較少，目前主要應(yīng)用于垃圾滲濾液和污泥消化液)等高氨氮廢水的處理.
CANON工藝的關(guān)鍵在于AOB菌與ANAMMOX菌的協(xié)作共生，任何一方受到不利影響時(shí)，整個(gè)工藝都不能有效運(yùn)行，而ANAMMOX菌的影響因素眾多，其中磷酸鹽對(duì)ANAMMOX菌有一定的抑制作用(Oshiki et al.，2011;鮑林林等，2013).CANON是多因素影響的生物脫氮過程，先前的研究主要集中在溶解氧、pH、溫度和基質(zhì)濃度等對(duì)該工藝的脫氮特性影響，而磷酸鹽對(duì)CANON工藝的脫氮特性是否有影響，目前尚未見.
“雨污分流”的共同難題
據(jù)長沙市相關(guān)部門介紹，岳麓污水處理廠三期工程目前已立項(xiàng)，而巡查組專家認(rèn)為，投建新的產(chǎn)能之外，進(jìn)行雨污分流，減少污水中雨水的比例，更是長沙污水治理的當(dāng)務(wù)之急。
長沙非沒有認(rèn)識(shí)到“雨污分流”管網(wǎng)建設(shè)的急迫。“已經(jīng)在管網(wǎng)建設(shè)上投入了很多人力物力，情況正在改善，但也確實(shí)存在很多難點(diǎn)。”在配合巡查組現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研時(shí)，長沙市住建委污水處副處長劉嵐坦言，“污水處理廠的建設(shè)是必須和城市發(fā)展同步或者是超前，臨時(shí)設(shè)施主要是在城市基礎(chǔ)設(shè)施暫時(shí)沒有覆蓋到的區(qū)域的過渡性方式。”
南托港河與雙管子河都是為及時(shí)完成整改而被整體截流，但后續(xù)整改措施也在跟上。南托港上游有兩條支流，在這兩條支流上興建起了多個(gè)一體化污水處理設(shè)施，并已投入使用；一條支流流經(jīng)長沙暮云經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，這里原本是一個(gè)工業(yè)園，目前正在對(duì)工業(yè)企業(yè)實(shí)施清退。
污水管網(wǎng)的建設(shè)則碰到難題。劉嵐介紹，南托港河流域所在的南托、暮云街道是2015年才從長沙縣劃入天心區(qū)的，原來都是農(nóng)村，住戶比較分散。更特殊的是，該片區(qū)有京廣鐵路穿過，還有一場(chǎng)，給管網(wǎng)建設(shè)帶來諸多制約。
岳麓污水廠另一個(gè)重要來源是龍王港河，這條河在上一輪督查中被判定為“未消除黑臭”，此番水質(zhì)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)。但由于堤岸邊多有老舊民房，以及尚未建設(shè)雨污分流管網(wǎng)的居民區(qū)，一旦碰到大雨，生活污水還是可能摻在雨水里，從一處拍門（堤岸上用于泄洪的閘門）流入龍王港。
現(xiàn)在，龍王港河上建設(shè)了密集的曝氣增氧設(shè)備，以增強(qiáng)河流的自凈能力。
污泥臭氧減量技術(shù)是通過臭氧處理使活性污泥溶胞，然后將其回流至生物處理系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)微生物利用這部分物質(zhì)進(jìn)行隱性生長，從而達(dá)到減量的目.Yasui等在日本某小型城市污水處理廠中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了為期9個(gè)月的研究，運(yùn)行期間無剩余污泥排放.同時(shí)，研究人員圍繞著臭氧處理對(duì)活性污泥的影響和臭氧處理后污泥回流對(duì)生物處理系統(tǒng)的影響等方面開展了一系列研究.研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過臭氧處理后，污泥濃度降低，溶解性COD增加;VSS/TSS、pH和結(jié)合水含量有所降低，Zeta電位有所增加(Bougrier et al., 2006)，較高的臭氧投加量使得污泥顆粒尺寸減小;污泥的可生物降解性有所提高，較低的臭氧投加量對(duì)污泥微生物種類無明顯影響，而較高的臭氧投加量導(dǎo)致微生物種類逐漸減少甚至對(duì)污泥活性造成嚴(yán)重破.經(jīng)過臭氧處理的污泥回流至生物處理系統(tǒng)后，COD和氮仍然具有較高的去除率，但出水中COD和氨氮濃度略有上升，亞硝氮濃度保持很低的水平，硝氮濃度有所，污泥回流對(duì)于生物處理系統(tǒng)的反硝化作用無明顯影響，而且臭氧處理過程中產(chǎn)生的溶解性和難沉降顆粒有機(jī)物可以作為反硝化的碳源，SS保持較低水平.有研究表明，污泥臭氧處理與活性污泥工藝結(jié)合后，磷的去除效果下降，這是由于生物除磷是通過剩余污泥的排放實(shí)現(xiàn)的，污泥減量甚至*使得磷在生物處理系統(tǒng)內(nèi)逐步積累，導(dǎo)致出水中磷濃度升高，因此，污泥臭氧減量應(yīng)與除磷工藝相結(jié)合.
