5t/h一體化生活污水處理設備系統

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5t/h一體化生活污水處理設備系統

污水處理廠通常只是將處理后的污水排放出去，并焚燒填埋污泥。但記者日前在日本神戶市一個污水處理廠看到，這里不僅能夠產出大量的天然氣，還能從污泥中提取磷，從垃圾中充分“榨取”資源并實現“自產自銷”。

在神戶市東灘污水處理廠，記者看到了３個高達30米、容量達1萬立方米的橢圓形大罐。據介紹，污水中經過沉淀處理后的污泥會在這些大罐中，與間伐材和食品工廠的廢料等生物質材料共同發酵，產生甲烷含量達60％的氣體。經精煉設備提純后，這些氣體的甲烷含量可達98％，達到天然氣標準。

記者還乘坐電梯到達約10層樓高的罐頂，從罐頂設備中可以看到大罐內部正在咕嘟咕嘟冒著氣泡。不管是在地面仰望巨大罐體還是在上面行走，都沒有絲毫異味。

據神戶市建設局下水道部工作人員介紹，神戶市污水處理廠產出的天然氣約一半用于發電，約16％供污水處理廠自身使用，其余則用于城市燃氣管道或天然氣車等。東灘污水處理廠內設有一個加氣站，可為神戶市的部分天然氣公交車供應燃料。

除利用污泥發酵產出天然氣外，東灘污水處理廠還有一項絕活就是從發酵后的污泥中提取磷。工作人員先向發酵后的污泥中添加*，使其產生化學反應，再通過分離器和干燥設備等工具分離回收磷酸銨鎂，制成含有再生磷的肥料。

據介紹，日本每年進口約55萬噸磷。如果污泥得到全部利用，將可回收到占日本進口總量約10％的磷。2017年，神戶市共銷售了3600噸這種再生磷肥料，并在肥料袋上專門標注了再生磷。2015年起，相關部門每年還組織市民采摘用這些肥料種植的玉米。

全程自養脫氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite，CANON)是將厭氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)和短程硝化(partial nitrification，PN)結合到一個反應器內的新型生物脫氮工藝(Third et al.，2001;周少奇，2000).部分氨氮首先通過氨氧化細菌(ammonia-oxidizing Bacteria，AOB)轉化為亞硝態氮，剩余的氨氮和亞硝態氮被ANAMMOX菌轉化為氮氣而實現對氮素的去除，是一種簡捷的脫氮途徑，且ANAMMOX菌與AOB菌屬于自養菌，倍增時間較長，故CANON工藝具有不消耗有機碳源、污泥產量少、降低曝氣量等優點.但CANON工藝的運行條件苛刻，導致CANON工藝的應用較少，目前主要應用于垃圾滲濾液和污泥消化液)等高氨氮廢水的處理.

　　CANON工藝的關鍵在于AOB菌與ANAMMOX菌的協作共生，任何一方受到不利影響時，整個工藝都不能有效運行，而ANAMMOX菌的影響因素眾多，其中磷酸鹽對ANAMMOX菌有一定的抑制作用(Oshiki et al.，2011;鮑林林等，2013).CANON是多因素影響的生物脫氮過程，先前的研究主要集中在溶解氧、pH、溫度和基質濃度等對該工藝的脫氮特性影響，而磷酸鹽對CANON工藝的脫氮特性是否有影響，目前尚未見.

“雨污分流”的共同難題

據長沙市相關部門介紹，岳麓污水處理廠三期工程目前已立項，而巡查組專家認為，投建新的產能之外，進行雨污分流，減少污水中雨水的比例，更是長沙污水治理的當務之急。

長沙非沒有認識到“雨污分流”管網建設的急迫。“已經在管網建設上投入了很多人力物力，情況正在改善，但也確實存在很多難點。”在配合巡查組現場調研時，長沙市住建委污水處副處長劉嵐坦言，“污水處理廠的建設是必須和城市發展同步或者是超前，臨時設施主要是在城市基礎設施暫時沒有覆蓋到的區域的過渡性方式。”

南托港河與雙管子河都是為及時完成整改而被整體截流，但后續整改措施也在跟上。南托港上游有兩條支流，在這兩條支流上興建起了多個一體化污水處理設施，并已投入使用；一條支流流經長沙暮云經濟開發區，這里原本是一個工業園，目前正在對工業企業實施清退。

污水管網的建設則碰到難題。劉嵐介紹，南托港河流域所在的南托、暮云街道是2015年才從長沙縣劃入天心區的，原來都是農村，住戶比較分散。更特殊的是，該片區有京廣鐵路穿過，還有一場，給管網建設帶來諸多制約。

岳麓污水廠另一個重要來源是龍王港河，這條河在上一輪督查中被判定為“未消除黑臭”，此番水質監測達標。但由于堤岸邊多有老舊民房，以及尚未建設雨污分流管網的居民區，一旦碰到大雨，生活污水還是可能摻在雨水里，從一處拍門（堤岸上用于泄洪的閘門）流入龍王港。

現在，龍王港河上建設了密集的曝氣增氧設備，以增強河流的自凈能力。

污泥臭氧減量技術是通過臭氧處理使活性污泥溶胞，然后將其回流至生物處理系統，系統內微生物利用這部分物質進行隱性生長，從而達到減量的目.Yasui等在日本某小型城市污水處理廠中對該技術進行了為期9個月的研究，運行期間無剩余污泥排放.同時，研究人員圍繞著臭氧處理對活性污泥的影響和臭氧處理后污泥回流對生物處理系統的影響等方面開展了一系列研究.研究發現，經過臭氧處理后，污泥濃度降低，溶解性COD增加;VSS/TSS、pH和結合水含量有所降低，Zeta電位有所增加(Bougrier et al., 2006)，較高的臭氧投加量使得污泥顆粒尺寸減小;污泥的可生物降解性有所提高，較低的臭氧投加量對污泥微生物種類無明顯影響，而較高的臭氧投加量導致微生物種類逐漸減少甚至對污泥活性造成嚴重破.經過臭氧處理的污泥回流至生物處理系統后，COD和氮仍然具有較高的去除率，但出水中COD和氨氮濃度略有上升，亞硝氮濃度保持很低的水平，硝氮濃度有所，污泥回流對于生物處理系統的反硝化作用無明顯影響，而且臭氧處理過程中產生的溶解性和難沉降顆粒有機物可以作為反硝化的碳源，SS保持較低水平.有研究表明，污泥臭氧處理與活性污泥工藝結合后，磷的去除效果下降，這是由于生物除磷是通過剩余污泥的排放實現的，污泥減量甚至*使得磷在生物處理系統內逐步積累，導致出水中磷濃度升高，因此，污泥臭氧減量應與除磷工藝相結合.