CN114291963A - 针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：污水处理厂二级出水首先依次经过混凝单元和气浮单元，去除污水处理厂二级出水中非溶解态物质含有的新兴微量污染物，气浮单元出水继续经过臭氧氧化单元，进一步去除溶解性的新兴微量污染物，臭氧氧化单元出水进入消毒单元，消毒单元出水进入生物缓冲单元，生物缓冲单元降解臭氧氧化形成的酚类、醛类中间产物和消毒副产物。本发明结合常规污染指标实现对新兴微量污染物的高效去除，并且降低污水厂出水补充水体的生态影响。
Description
技术领域
本发明属于污水深度处理及再生利用技术领域，尤其涉及一种针对污水处 理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法。
背景技术
污水处理厂出水补充城市河湖是实现污水资源化的重要途径，也是改善城 市水环境和水生态的重要举措，目前我国北京、天津、昆明、青岛等城市污水 处理厂出水补充河湖景观每年已超过二十几亿m3，显著节约了当地新鲜水的 取用量。
近年来污水处理厂出水中含有的一些新兴微量污染物，例如药物与个人护 理品(PPCPs)、内分泌干扰物(EDCs)、全氟类化合物(PFCs)等的环境污 染及潜在影响成为了各国学者和公众关注的焦点，已有研究和工程实践表明臭 氧氧化可以有效去除新兴微量污染物。但由于新兴微量污染物环境浓度通常很 低，检测分析体系复杂，目前尚无统一标准化的检测分析方法，我国《城镇污 水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)和《城市污水再生利用景观环 境用水水质》(GB/T18921-2019)均未将具体的新兴微量污染物指标项目及其 限值纳入水质控制指标，而城镇污水处理厂深度处理工艺的选择主要基于 COD、NH3-N、TN、TP、色度和SS等常规污染指标的稳定达标。因此，有 必要建立一种与常规污染指标去除相关联的针对新兴微量污染物去除的方法， 用于解决新兴微量污染物的去除以及工程设计缺乏参考依据的问题。
此外，臭氧氧化去除新兴微量污染物以及消毒消除病原微生物的同时，氧 化存在的酚类、醛类等中间产物、消毒副产物等，均有可能对以污水处理厂出 水为补水水源的河湖、湿地产生潜在的生态环境风险。因此，有必要开发一种 针对新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，为污水处理厂的设计以 及我国污水的资源化利用提供技术支持。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种针对污水处理厂新兴微量污染物 去除并降低出水生态风险的方法，该方法结合常规污染指标实现对新兴微量污 染物的高效去除，并且降低污水厂出水补充水体的生态影响。
本发明的技术方案是：一种针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出 水生态风险的方法，其特征在于：污水处理厂二级出水首先依次经过混凝单元 和气浮单元，去除污水处理厂二级出水中非溶解态物质含有的新兴微量污染 物，气浮单元出水继续经过臭氧氧化单元，进一步去除溶解性的新兴微量污染 物，臭氧氧化单元出水进入消毒单元，消毒单元出水进入生物缓冲单元，生物 缓冲单元降解臭氧氧化形成的酚类、醛类中间产物和消毒副产物。
优选地，所述混凝单元-气浮单元-臭氧氧化单元的运行参数是：
优选地，所述消毒单元和生物缓冲单元的运行参数是：
优选地，所述消毒单环采用加氯消毒或紫外消毒。
优选地，所述生物缓冲单元采用固定填料床形式，填料为柱状，有效比表 面积大于350m2/m3，接触时间30-60min，无反洗，填料床主体避光。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
1.本发明在常用污水深度处理工艺针对常规污染指标去除的技术现状基 础上，提出了面向新兴微量污染物去除的技术组合方法，考虑新兴微量污染物 浓度测定体系复杂且相关标准中无具体限值规定，技术应用时采用关键参数与 常规指标去除效果相关联的方式，提高了技术效果分析的便捷性，弥补了针对 新兴微量污染物去除工程设计时缺乏参考依据的不足。
2.本发明在新兴微量污染物去除的同时，通过在消毒工艺后设置固定床 生物缓冲单元，降低臭氧氧化形成的酚类、醛类等中间产物和消毒副产物对接 纳水体的生态影响风险，该技术单元以利于微生物生长的高比表面积填料为固 定床体，无需反洗，动力消耗低且无化学药剂使用。
3.本发明工艺单元技术设置合理功能分配明晰，能够为我国污水处理厂 深度处理工艺的技术选择提供指导。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
图2为部分新兴微量污染物、COD和色度的去除效果图。
具体实施方式
参见附图，本发明提供一种针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出 水生态风险的方法，污水处理厂二级出水首先依次经过混凝单元和气浮单元， 去除污水处理厂二级出水中非溶解态物质含有的新兴微量污染物，其中混凝 剂、助凝剂的种类与投加量、混凝反应时间、气浮池表面负荷、溶气水回流比 运行参数，依据两项技术对二级出水中传统污染指标COD的去除需求确定。 气浮单元出水继续经过臭氧氧化单元，进一步去除溶解性的新兴微量污染物， 臭氧投加量和氧化时间这两项关键参数，依据对气浮出水传统污染指标色度的 去除需求确定，并且色度测定采用铂钴比色法。
臭氧氧化单元出水进入消毒单元，所述消毒单元采用加氯消毒或紫外消毒 方式均可。
消毒单元出水进入生物缓冲单元，生物缓冲单元利用填料表面生长的生物 膜降解臭氧氧化形成的酚类、醛类等中间产物和消毒副产物，为固定填料床形 式，填料为柱状，有效比表面积大于350m2/m3，接触时间30-60min，无反洗， 填料床主体避光。
本发明的实验例：采用本发明的一种针对污水处理厂新兴微量污染物去除 并降低出水生态风险的方法，首先对北方某城市污水处理厂二级出水进行了新 兴微量污染物去除，二沉池出水水质如表1所示。
混凝单元-气浮单元-臭氧氧化单元的运行参数，依据对COD和色度的去 除需求，COD出水低于30mg/L、色度低于20度，确定参数如表2所示。
工艺段对具体部分新兴微量污染物、COD和色度的去除效果如图2所示。
臭氧氧化单元后设置生物缓冲单元，降低出水生态风险，工艺参数如表3 所示。
生物缓冲单元对加氯消毒后出水中的生物致畸性、遗传毒性指标降低效果 如表4所示。
生物缓冲单元出水排放。
上述实施方式为本发明的较佳实施例，并非是本发明的限制性实施方式， 凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或等效变形， 均在本发明的技术范畴。
Claims (5)
1.一种针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：污水处理厂二级出水首先依次经过混凝单元和气浮单元，去除污水处理厂二级出水中非溶解态物质含有的新兴微量污染物，气浮单元出水继续经过臭氧氧化单元，进一步去除溶解性的新兴微量污染物，臭氧氧化单元出水进入消毒单元，消毒单元出水进入生物缓冲单元，生物缓冲单元降解臭氧氧化形成的酚类、醛类中间产物和消毒副产物。
2.根据权利要求1所述的针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：所述混凝单元-气浮单元-臭氧氧化单元的运行参数是：
3.根据权利要求1所述的针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：所述消毒单元和生物缓冲单元的运行参数是：
4.根据权利要求1所述的针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：所述消毒单环采用加氯消毒或紫外消毒。
5.根据权利要求1所述的针对污水处理厂新兴微量污染物去除并降低出水生态风险的方法，其特征在于：所述生物缓冲单元采用固定填料床形式，填料为柱状，有效比表面积大于350m2/m3，接触时间30-60min，无反洗，填料床主体避光。
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