污水热能利用现状与潜在用途

污水余温含有比有机物化学能高近10倍的热能,应审时度势予以开发。在污水管道上直接利用热量存在热交换器(热泵)防污、防堵、防腐构造问题,需要严控技术设计与采用特殊材料。居家水平原位利用热能亦存在同样问题,需要与源分离卫生设施相结合。国内外目前已有污水热能利用项目以管道在线利用为主,但规模不大,这不仅取决于热泵材料与质量,重要的是难以保持长期稳定运行。污水处理后在出水端进行集中热交换优点颇多,但是被交换出的巨大热量需要就近、稳定的热量用户。出水集中热能利用首选是服务于周边住宅或工企空调热量交换;出水交换热量亦可用于污泥热干化补充热量;交换热量还可用于污水处理厂周边农业大棚/温室。因此,污水处理厂若利用热能终将会演变为"能源工厂",并以热量输出交换方式间接实现"碳中和"运行。

污水厂出水中溶解性微生物代谢产物的产生及影响

污水生物处理二级出水中,最高时有近一半有机物来源于内源溶解性微生物代谢产物(SMP),分别是外源底物代谢形成的底物利用相关产物(UAP)、胞外聚合物(EPS)水解形成的微生物相关产物(BAP)以及细胞裂解物。因SMP成分复杂且与天然有机物(NOM)具有相似结构,导致它们难以定量表征,目前仅可通过数学模型预测其大致含量。SMP本身具有致微生物突变潜在生物毒性,进入水体后长时间因光降解以及微生物再代谢而会产生消毒副产物(DBPs)前驱物。因此,很多学者对出水SMP控制进行了研究。其中,控制污水处理工艺适宜的污泥龄(SRT)与有机负荷(OLR)最为有效,低碳源污水辅助反硝化除磷工艺降低出水SMP含量效果最为明显。从控制黑臭水体耗氧物质角度,没有必要一味降低出水COD,只需要严格控制BOD5与NH4+。当需要考虑中水回用安全性时,采用活性炭吸附过滤池方式便可实现对SMP的有效去除。