污水回用的深度处理方法及其应用

污水回用的深度处理方法及其应用

随着水资源的逐渐缺乏、水质的不断恶化，水资源短缺已成为制约经济建设和城市建设发展的重要因素，污水回用得到了越来越广泛的重视，并逐渐成为城市生活用水的可靠的第二水源。文章对污水回用的深度处理方法进行了总结，并对它们的机理以及应用作了概述。为污水深度处理工艺的开发提供参考。

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1 深度处理目标

（1）使二级处理后污水的CODcr、BOD5、TOC等指标进一步降低，达到回用标准；

（2）使二级处理后污水中的有毒有害物质去除，并消毒去菌

（3）使二级处理后污水中残存的悬浮物（包含活性污泥颗粒）去除，且做脱色、除臭等进一步处理；

（4）使二级处理后污水中氮、磷含量进一步降低，达到脱氮、除磷效果。

2 深度处理方法

污水深度处理，也是一级、二级处理后的三级处理。为了达到一定的回用水标准的要求，将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理后作为水资源回用于生产或生活。常见的深度处理方法有以下几种。

2.1 臭氧-生物活性炭联合技术（O3/BAC）

臭氧具有极强的氧化能力，能将不宜降解的大分子有机物氧化分解为小分子有机物，使芳香族化合物部分或完全消失，不饱和脂肪酸减少或消失，包括显色有机物（如有机酸，有机燃料等）。但污水经二级处理后出水成分复杂，存在许多有机物难以被具有高度的选择性的臭氧氧化，使得反应速度太慢或难以反应，而且臭氧氧化很难达到矿化的程度，并且氧化生成的小分子在后续过程中易形成一些有毒有害的幅产物。在不加任何催化剂的条件下，用臭氧直接氧化二级出水时，臭氧投加量大，COD下降较少。因此，将臭氧氧化、活性炭吸附及生物处理相结合，形成O3/BAC处理工艺，是用臭氧的主要作用在于改变水肿有机物的性质，并不是直接降低水中TOC的总量。臭氧同有机污染物反应生成分子量较小的中间产物，改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔细的可能性，使大孔内与活性炭表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的有机负荷。强化和提高了后续生物活性炭的处理效果，该工藝能显著去除水中的有物，BAC可以使生化和物化处理的结合起来，并且发挥协同作用，从而使活性炭的工作周期得到延长，处理效率得到大大提高，出水水质得以改善。其缺点在于活性炭微孔极

易被阻塞、进水水质的pH适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前，应用BAC技术的水厂在欧洲已发展到60个以上，应用最广泛的是对污水进行深度处理。

2.2 膜分离法

膜分离技术是一种新型的流体分离单元操作技术，以高分子分离膜最为代表。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。

在污水处理与回用方面应用日益广泛，极大地推进了污水处理和回用工作。该技术可有效去除废水的色度、臭味、各种离子消毒副产物前体、大分子如腐殖酸和灰黄霉酸等许多有机物和微生物。应用于污水资源化的膜技术有微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）、纳滤（NF）及膜生物反应器（MBR）等。

膜技术虽然已广泛用于污水处理领域，但国内深度处理膜技术水平与世界先进水平存在较大的距离。如二级出水中仍含有一定的有机污染物，很容易污染膜，是今后的研究重点。

2.3 高级氧化法（湿式氧化法）

种类多、危害大的高浓度有机污染物和有毒有害污染物通常在工业生产中产生，难以生物降解的污染物对生化反应有抑制和毒害作用。而在反应中产生活性极强的自由基的高级氧化法，使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质，甚至直接生成二氧化碳和水，达到无害化目的。

湿式氧化法（WAO）是利用氧气或空气作为氧化剂，并在高温（150～350℃）和高压（0.5～20MPa）条件下，氧化水中的有机物或无机物，达到去除污染物的目的，其最终产物是二氧化碳和水。吉林炼油化工于2005年引进了WAO工艺，彻底解决了碱渣的后续治理和恶臭污染问题，而且运行成本低，氧化效率高。

2.4 污水辐射净化法

辐射法是开发的污水辐射净化法，即对化合物利用高能射线（γ，β，x射线）和电子束对其起到破坏作用。辐射法对有机物的处理效率高、操作简便。已广泛应用于净化天然水和受污染饮用水以及消毒污水污泥。

3 深度处理应用

（1）深度处理后污水可排放等级较高的功能水体及及缓流水体在内的任何水体，且可达到补充地表水效果；

（2）深度处理后污水可达到农田灌溉标准等回用标准，可用于农田灌溉、城市绿地喷洒、清理冲洗街道等；

（3）可作为冷却水和工艺水的补充用水，回用于工业和企业；

（4）居民小区中水回用于日常生活，如冲洗厕所等；

（5）用于防止地面下沉或海水入侵，回灌于地下。

参考文献

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[4]郝玉昆，孙石，等.湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的研究[J].云南环境科学，2003.