浅议再生水的处理工艺

1 臭氧在再生水处理工艺中的应用

在饮用水的净化处理领域，人们最早研究并使用了臭氧技术，而如今，它已经被广泛应用在再生水的处理中，而且实践表明处理效果良好。

臭氧再生水工艺流程可简化为：待处理水→混凝→臭氧脱色→进入机械加速澄清池→进入V型过滤池→紫外线消毒→出水。

臭氧再生水处理工艺和其他再生水处理方法相比具有很多优点，设备流水线占地面积小，降解速度比较快，自动化程度较高，没有二次污染，不会产生大量的污泥或浮渣，特别对于生物难降解的物质的处理效果尤为明显，此外这种再生水处理方法还具有防垢，脱色，杀菌等作用。

臭氧处理能够明显去除水的臭味，色度以及UV吸收物。通常情况，水中的铁，锰，悬浮胶体，颗粒物以及溶解性有机物使得待处理的水源产生颜色。富里酸和腐殖酸是导致水带色的有机物的代表。有机物中不饱和的官能团和臭氧发生化学反应，分子中的不饱和双键被破坏掉，从而完成脱色处理。在再生水处理过程中，臭氧还会产生微絮凝效应，这种现象能够帮助悬浮颗粒物和有机胶体的混凝，然后通过将颗粒物过滤出来除掉导致产生色的物质。臭氧氧化主要是靠羟基(-OH)来除掉导致臭味的物质。因为在整个臭氧氧化的化学反应过程中，该反应的生成物也是有机物，有机大分子上的不饱和化学键被打破后生成转变成新的饱和键，这种反应能够显著改变有机物对紫外光的吸收性能，能够使UV254值得到明显的降低，有利于以后的工艺流程。

臭氧氧化再生水处理技术有显著的杀毒效果，能够有效去除废水中的病原菌。不仅杀菌效率很高，而且不会受到温度或PH值的影响。和氯相比，臭氧清除芽孢和杀菌的作用更快，效果更好。

实践表明，在整个再生术处理工艺中，臭氧能够明显对水质除臭脱色，该工艺去除率最高能够达到35%，但是对最后排出水的浑浊度改善不够明显，在一定程度上，可能还会加剧水质的浑浊度，这可能是在臭氧的氧化反应过程中，原本可溶性的物质转变成了不可溶的物质，在加上臭氧的微絮凝效应，使得水质的纯净度不升反降。

2 MBR再生水处理工艺

MBR(Membrane Bio-Reactor)，是由生物处理单元和模分离单元相结合的一种新型再生术处理工艺。

膜分离组件和生物反应器共同组成膜生物反应器。在实际工程中，膜生物反应器包括曝气膜生物反应器，萃取膜生物反应器以及固液分离型膜生物反应器。

MBR再生水工艺流程可简化为：待处理水→曝气沉砂池→MBR→臭氧脱色→二氧化氯消毒→出水。MBR再生水处理技术生产的水质质量高而且稳定。分离膜的分离作用相当明显，效果不是普通的沉淀池可以相比的。经过处理的水浑浊度很低，悬浮物接近于零，水中的细菌和病毒的含量也明显降低，膜分离技术使得水中的微生物留在生物反应器内里面，这样系统内的微生物浓度能够一直被维持在一个较高的值，在提高反应装置的处理效率的同时，也大大提高了出水的质量。反应装置受工作载荷的影响较小，能够稳定输出优质的出水。该再生水处理工艺理论上可以实现零污泥排放，但在实际生产中式不可能实现的，但此方法已经可以大大降低了污泥的处理成本。整个设备占地面积很小，对工作环境没有特殊要求，反应器内高浓度的生物量能够大大提高装置的工作负荷。并且整套装置的结构比较紧凑，工艺流程比较简单，便于操作和管理。

同样膜生物反应器也存在许多缺陷等待改进。最重要的一点就是生产设备成本较高，尤其是膜的造价比较高。在再生水处理过程中容易出现膜污染问题，会严重影响装置的正常运行以及设备的维护管理。整套装置要在较高的有氧环境中运行，所以需要较高的曝气强度，其次为了降低膜污染发生的可能性，需要增大流速，加大膜的通过量，以有效地对膜进行冲刷，这些条件都需要较高的能耗方能实现。

3 多孔型悬浮生物陶粒的应用

此工艺最大的特点就是环保。曝气生物滤池的滤料选择多孔型悬浮生物陶粒，这是一种以价格低廉，相当易得的工业废渣为原料的新型环保产品，颗粒直径通常在3～8mm。

该再生水处理工艺流程大致为：待处理水→水解酸化池→接触氧化池→二沉池→滤池→消毒→出水。

多孔型悬浮生物陶粒具有比重小，不易生物降解，稳定性较高，生物亲和性好，孔隙率高，比表面积大，微粒表面粗糙等等诸多优点，这能够使微生物良好的存活和繁殖，在保证了较高的微生物浓度的同时又有助于在微生物新陈代谢过程中产生的废物以及所需的营养物质和所需氧气传质，是作为曝气生物滤池比较理想的载体。

在具体操作过程中，若滤料选择多孔型悬浮生物陶粒，相比以前其他一些过滤载体，滤层高度要相应降低，并且不需要设置承托层，这样便省去了这部分的资金投入，还节省了滤料的开支，使得总的生产成本降低。在和传统的过滤池相比，多孔型悬浮生物陶粒滤池出水效果好，冲洗强度小，时间短。并且多孔型悬浮生物陶粒粘性较小，不会随着时间的推移出现越来越严重的接团现象，微粒之间的空隙不会受到太大的影响，装置能够持续且稳定的运行，在再生水处理工艺中拥有广阔的应用空间以及推广前景。

4 化学混凝的应用

这种方法的主要思路就是将曝气生物滤池和化学混凝相结合，形成一个一体化的体系，通过生物膜的生物过滤和混凝过滤双重作用，对再生水进行深度处理，以达到净化的目的。化学混凝在再生水处理工艺中的应用既降低了膜过滤技术的成本，又有效的解决了传统工艺中生物膜污染和滤床堵塞等问题，过滤效果比较理想，且出水水质稳定，整套设备不需要像传统工艺中那样的单独的过滤沉淀池，能够形成生物降解，过滤，沉淀以及混凝一体化体系。

实际生产中整个系统运行一段时间后需要对过滤池进行反冲洗，以确保出水质量和稳定性。通常情况下，操作人员需要对水头的损失和出水的质量进行检测，以确定过滤池反冲洗的条件。反冲洗时气从柱的底部流入，水从柱底部流入，由于滤料时悬浮颗粒，反洗其在在底部与高速进入柱内的反洗水形成湍流，老化的生物膜在水的剪力的作用下被冲刷下来。

化学混凝剂主要被用来除去水中的致色物质，胶体和微粒等，而曝气生物过滤池通过生物过滤作用和生物降解作用进一步对再生水进行进化处理，曝气生物过滤池具有出水水质高而稳定，不会产生污泥膨胀，投资小，占地面积少，有机负荷高等优点。