基于市政污水高标准再生水处理工艺开发研究

为保护北方寒冷地区的某些敏感水环境,利用市政污水开发高标准再生水,出水主要污染物指标执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类标准(总氮(TN)除外,TN<10 mg/L,以下将其称为GB 3838—2002“准Ⅱ类”标准),探索改良多级AO+粉末活性炭(PAC)处理技术(PACT)—膜生物反应器(MBR)—臭氧催化氧化—消毒—人工湿地工艺的可行性。中试结果表明,采用改良多级AO+PACT工艺,污染物去除效果明显,活性污泥沉降性及系统稳定性改善,系统具有反硝化除磷及PAC协同脱氮功能。其中,投加50 mg/L PAC,化学需氧量(COD)去除率及达标率分别为94.23%和84.34%,较传统工艺分别提高2.92、31.57百分点;低碳氮比水质条件下,辅助投加52 mg/L乙酸钠,出水TN达标(均值5.61 mg/L),TN平均去除率为91.78%,较传统工艺提高约31.78百分点,TN主要以传统生物脱氮、反硝化除磷脱氮、PAC协同脱氮3种方式去除,前两者与后者对TN的去除率分别为44.40%、47.38%;总磷(TP)以反硝化除磷及传统生物除磷的方式去除,改良多级AO+PACT工艺二沉池出水TP介于0.1~0.3 mg/L,好氧单元单独投加120 mg/L氯化亚铁或者二沉池出水投加25 mg/L氯化亚铁或聚合氯化铝50 mg/L,出水TP均能稳定达到0.1 mg/L以下;人工湿地对有机物及氮磷均有不同程度削减,COD、氨氮、TN、TP及悬浮物(SS)去除率分别约为41%、66%、18%、50%、50%,夏季植物生长良好,污染物去除率较高,冬季低温环境下,虽然采取保温措施,植物可以存活,但是污染物去除效果有限。总体上,改良多级AO+PACT工艺与MBR—臭氧催化氧化—消毒—人工湿地工艺结合可以使出水达到GB 3838—2002“准Ⅱ类”标准。