劉玲花,李 昆,張盼偉,王啟文
(中國水利水電科學研究院,北京 100038)
磷是地球上所有生物生長的必要元素,在人類和動植物的生命活動中起著重要作用。磷存在于磷酸鹽礦物和動物化石中,由于礦物以及生物化石是在漫長的歷史和特定的地質(zhì)條件下形成的,因此磷礦是一種不可再生資源。
隨著人類活動的增加,水體磷的污染日益嚴重,大量含磷生活污水、工業(yè)廢水等排入湖庫、河流等水體,增加了水體營養(yǎng)物質(zhì),引起水體中藻類與水生植物異常繁殖,造成水體富營養(yǎng)化。2017年水資源公報表明[1],全國123個湖泊中,73.9%的湖泊水質(zhì)為Ⅳ-劣Ⅴ類,主要污染物為總磷、COD和BOD;117個湖泊中,76.9%的湖泊富營養(yǎng)化。水體中的磷主要來源于工業(yè)廢水與生活污水,近年來我國城市污水處理的主要目標已經(jīng)由對有機物的去除轉(zhuǎn)向?qū)Φ?、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除。我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)對總氮和總磷均作了較為嚴格的規(guī)定,因此針對氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)去除的大型城市污水處理廠升級改造變得越來越普遍。相比之下,農(nóng)村污水排放未受到足夠重視,據(jù)推測,我國農(nóng)村每天污水排放量為2 300 t,嚴重污染了農(nóng)村河流和湖庫的水環(huán)境,而磷作為導致農(nóng)村水污染的重要指標,其去除就變得十分重要。
目前國內(nèi)外除磷技術(shù)主要包括物理化學法、生物法或者物理化學法和生物法的組合,許多技術(shù)已在大型污水處理廠得到了很好的應(yīng)用[2]。 然而,這些技術(shù)在農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠的應(yīng)用很少。農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠與城市大型污水處理廠存在很大差異,首先農(nóng)村小型污水處理廠管理和監(jiān)督不夠嚴格,技術(shù)人員的運行管理水平低,其次是污水量波動大,尤其受季節(jié)波動影響更大,再者農(nóng)村污水的水質(zhì)成分與城市污水處理廠水質(zhì)有所差異。急需探索適合農(nóng)村生活污水除磷技術(shù),為此本文討論了適合農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠的除磷技術(shù)以及未來針對農(nóng)村污水處理廠應(yīng)開展的研究。
物理化學磷去除技術(shù)是一種可靠和有效的除磷技術(shù),已經(jīng)有多年的應(yīng)用經(jīng)驗,但是該技術(shù)也有一定的局限性,如有些物理化學過程可能影響出水的pH,因而需要在排放前添加化學藥劑調(diào)節(jié)pH,此外處理過程中產(chǎn)生的固體廢物需要再進行處理或處置,以防止二次污染[3]。常用的物理化學除磷方法包括沉淀、吸附、離子交換等。
化學沉淀法除磷是將可溶性金屬鹽投加到污水中,金屬離子與磷酸鹽反應(yīng)生成難溶性磷酸鹽,形成絮凝體后與水分離,從而達到污水中磷的去除[4]。用于除磷的金屬鹽包括氯化鈣、硫酸鋁、三氯化鐵、二氯化鐵、硫酸亞鐵、氫氧化鎂等,加入的金屬鹽與廢水中的磷結(jié)合形成沉淀后,通過重力沉淀或過濾作用將含磷固體殘渣去除。按照工藝流程中藥劑投加點的不同,常用的化學沉淀除磷技術(shù)包括在進水中、在活性污泥反應(yīng)器中或在二級澄清池的出口投加藥劑,形成沉淀將磷去除[3]。念東等[5]通過對硫酸亞鐵、氯化鐵、硫酸鋁、聚氯化鋁和聚氯化鋁鐵的小試和中試驗研究,發(fā)現(xiàn)在曝氣池中投加硫酸鋁和聚氯化鋁鐵作為除磷藥劑能達到較好的出水水質(zhì)和較低的成本。
雖然化學沉淀法除磷產(chǎn)生的沉淀物中富含磷,但由于沉淀物中的磷是化學鍵合的磷,分離困難,所以難以做到磷的回收利用,在此方面化學沉淀除磷不如生物除磷有優(yōu)勢,因為生物除磷產(chǎn)生的富含磷的污泥可以再利用。
與城市大型污水處理廠不同,農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠可能沒有足夠的場地或基礎(chǔ)設(shè)施在現(xiàn)場處置污泥,污泥必須運輸?shù)疆數(shù)赜形勰嗵幚碓O(shè)施的地方集中處理,因此需要對污泥處置的成本和環(huán)境效益進行綜合分析。產(chǎn)生污泥的一個好處是可以通過厭氧消化生產(chǎn)沼氣,然而,有研究表明富含化學物質(zhì)的污泥會影響沼氣的產(chǎn)量[6],農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠的污泥產(chǎn)量低,因此必須最大限度地提高污泥厭氧消化過程中沼氣的產(chǎn)量,從而保障污泥運輸和管理的環(huán)境和經(jīng)濟效益。
化學沉淀法磷的去除率可達到80%~90%[7],采用傳統(tǒng)沉淀技術(shù),出水磷的濃度可以達到1 mg/L;為了使出水總磷濃度小于0.05 mg/L,需要采用過濾和三級絮凝技術(shù)[8,9],而且絮凝池中的水力停留時間要足夠長。
化學沉淀除磷是一種常用的、運行穩(wěn)定可靠的處理技術(shù),但是該技術(shù)并不適合農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠,原因如下:①農(nóng)村生活污水pH值的變化情況缺乏連續(xù)監(jiān)測資料,難以預(yù)測磷去除的有效性和可靠性;②農(nóng)村生活污水水質(zhì)水量變化大,存在沖擊負荷現(xiàn)象[10],這對藥劑投加量的確定增加了難度;③加入金屬鹽的同時需要投加氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)節(jié)pH值,投加藥劑需要貯藥、溶藥、加藥等設(shè)備,增加了操作的復(fù)雜性;④氫氧化鈉或氫氧化鉀等腐蝕性物質(zhì)的儲存和購買對農(nóng)村小型污水處理廠來說增加了管理難度;⑤產(chǎn)生的金屬鹽固體廢物容易造成二次污染,藥劑消耗增加了投資和運行成本。
吸附法除磷[11]是利用多孔或大比表面積固體物質(zhì)對水中磷酸根離子的親和力,實現(xiàn)污水中磷的去除。在吸附法中吸附劑是關(guān)鍵,通過吸附劑表面的物理吸附、離子交換或沉淀過程,將磷從污水中分離出來。用于磷去除的吸附劑一般要滿足以下特征[12]:吸附容量大;對磷酸鹽有較高的選擇性;機械強度好;吸附速度快;抗其他離子干擾的能力強;無毒害物溶出;吸附劑性能穩(wěn)定且可以再生;原料來源廣、容易獲得并且造價低等。吸附劑包括天然物質(zhì)(如膨潤土、鋁土礦、天然沸石等)、工業(yè)廢棄物(粉煤灰、鋼渣等)、農(nóng)業(yè)廢棄物改性吸附劑等[13,14]。王莉紅[15]研究了鋼渣對水中磷、砷的吸附特性,研究發(fā)現(xiàn)磷的去除率隨著鋼渣投加量的增加而增加,在磷的初始濃度小于50 mg/L,投加量為0.75 g/100 mL時,磷去除率達99%以上。邱祺[16]研究了沸石對含磷廢水的處理,結(jié)果表明當沸石投加量為6 g,反應(yīng)時間為30 min,反應(yīng)溫度為25°C,攪拌速度為30 r/min時,沸石對廢水中總磷的去除效果最佳,去除率為80%。
吸附法除磷的優(yōu)點是工藝較為簡單,吸附速度快,除磷效率高,并且吸附的磷酸鹽還可以被回收利用,不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等。其缺點是吸附劑的抗干擾性差、在再生的方面仍然存在一定難度。因此,尋求一種吸附容量大、吸附性能優(yōu)異的高效吸附劑,或者利用廢棄物改性提高除磷效果是吸附法除磷的未來發(fā)展趨勢。吸附法除磷目前仍處于實驗研究階段,沒有大規(guī)模應(yīng)用的實例。
離子交換法[17]是利用多孔性的陰離子交換樹脂實現(xiàn)磷的去除,離子交換法的優(yōu)點之一是可以通過樹脂的再生回收磷[18]。雖然在實驗室規(guī)模上實現(xiàn)了離子交換法的高效率磷去除,但由于回收磷的時候需要添加昂貴的化學藥劑,因此目前還沒有大規(guī)模的離子交換法除磷應(yīng)用[19,20],此外,磷的再生需要化學藥劑,增加了處理成本,這些缺點使得該技術(shù)不適用于農(nóng)村小規(guī)模污水處理。
總之,物理化學法除磷是一類操作簡單、運行可靠的除磷技術(shù),然而,該技術(shù)在運行維護方面并不適合小規(guī)模污水處理廠,除非將物理化學法與其他技術(shù)相結(jié)合,例如將吸附技術(shù)與人工濕地技術(shù)相結(jié)合,在濕地中填充具有磷吸附功能的基質(zhì)。
污水生物除磷是通過聚磷菌過量攝取廢水中的磷,以聚磷酸鹽的形式積累于細胞內(nèi),然后作為剩余污泥排出。目前,污水厭氧/好氧除磷技術(shù)已在工程中得到了廣泛應(yīng)用,其基本原理是:聚磷菌在厭氧條件下分解體內(nèi)儲存的聚磷并以正磷酸鹽的形式釋放;在好氧條件下以高于釋放的量吸收磷,并產(chǎn)生富磷污泥,最后以剩余污泥的形式排放從而達到除磷的目的[21-23]。影響厭氧/好氧除磷工藝的主要因素有:有機物及其可生物降解性、污水的pH 值、溶解氧濃度、厭氧區(qū)的硝酸鹽氮、污泥停留時間以及溫度等[24]。
近年來研究較多的增強型生物除磷技術(shù)(EBPR)包括膜生物反應(yīng)器(MBR)、顆粒污泥反應(yīng)器和序批式間歇生物膜反應(yīng)器等,這些技術(shù)對生活污水中磷的去除率都很高。膜生物反應(yīng)器具有懸浮固體濃度高、占地面積小等優(yōu)點[25,26];磷增強型膜生物反應(yīng)器采用交替的厭氧-好氧/缺氧條件來提高磷的去除率,研究結(jié)果表明磷增強型膜生物反應(yīng)器對有機物的去除率高,對總磷的去除率達到88%,出水總磷為0.3 mg/L[27,28];Johir等[27]研究發(fā)現(xiàn),如果不采用生物增強型除磷方法,膜生物反應(yīng)器的總磷去除率僅為53%,這進一步說明如果沒有交替的厭氧-好氧/缺氧條件,細菌無法實現(xiàn)對磷的超量吸收。
結(jié)直腸癌是最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一。據(jù)統(tǒng)計,2015年中國新發(fā)結(jié)直腸癌病例達37.63萬,死亡19.1萬,發(fā)病及死亡人數(shù)均位于惡性腫瘤的第5位[1]。最初,結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展被認為是由突變基因和表觀遺傳學改變的累積導致[2-3];然而目前越來越多的證據(jù)顯示,腫瘤微環(huán)境在結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展中同樣發(fā)揮重要作用[4]?!吧窠?jīng)巢”作為腫瘤微環(huán)境中的一部分,已被證實在前列腺癌[5]、胰腺癌[6]、皮膚癌[7]、胃癌[8]和結(jié)直腸癌[9]等惡性腫瘤中發(fā)揮著重要作用。
膜生物反應(yīng)器對污染物去除率高、出水水質(zhì)好、占地面積小,因而非常適合農(nóng)村小型污水處理廠,然而,膜生物反應(yīng)器存在膜污染問題,需要較高的維護水平[29],且投資成本較高,從而影響了該技術(shù)的大規(guī)模推廣,有關(guān)磷增強型膜生物反應(yīng)器在農(nóng)村適宜性的評估工作很少,需要進一步評估該技術(shù)對農(nóng)村污水處理的綜合效益。
序批式生物膜反應(yīng)器是一種相對新穎的處理技術(shù),有三種類型的序批式生物膜反應(yīng)器:固定床、移動床或懸浮床生物膜反應(yīng)器。序批式生物膜反應(yīng)器的生物量比傳統(tǒng)活性污泥法高50%,且不需要單獨的二沉池,因此占地面積少,可以同時去除COD, 氨氮和磷[30,31],因此更適合農(nóng)村小型污水處理廠。生物增強型序批式固定床生物膜反應(yīng)器磷的平均去除率為70%~90%[32],有研究表明實驗室研究規(guī)模的序批式固定床生物膜反應(yīng)器總磷去除率大于90%[33]。
已有的顆粒污泥反應(yīng)器是在好氧或厭氧條件下運行的。好氧顆粒污泥是一種懸浮生物膜技術(shù),依靠顆粒污泥上的生物膜而不是像傳統(tǒng)活性污泥法那樣通過絮凝過程去除污染物,顆粒污泥反應(yīng)器的一種改進形式是在厭氧-缺氧條件下完成除磷,該技術(shù)稱為AnoxAn,可以同時去除污水中的多種營養(yǎng)物質(zhì),AnoxAn技術(shù)的上向流特點使得該技術(shù)具有節(jié)省空間、成本低等優(yōu)點,總磷的去除率為89%,且不影響總氮的去除[34]。
總之,生物法除磷技術(shù)具有除磷效果好、不需投加藥劑等優(yōu)點,是一種應(yīng)用廣泛的除磷技術(shù),近年來增強型生物除磷技術(shù)研究取得了較大進展,然而,增強型生物除磷系統(tǒng)具有操作復(fù)雜、能耗高等缺點,尤其是要求在交替的厭氧/缺氧條件下除磷,增加了操作和維護的難度,因此并不適合農(nóng)村小型污水處理系統(tǒng)。
人工濕地對磷的去除是物理化學作用、植物吸收和微生物去除三方面共同作用的結(jié)果[35-37]。該技術(shù)充分利用基質(zhì)的過濾、吸附、沉淀,植物吸收和微生物分解等多個途徑對污水進行處理,除磷過程中綜合了化學法、吸附法和生物法等三種方法的優(yōu)點。聶志丹等[38]對表面流人工濕地、潛流人工濕地和垂直流人工濕地三種類型的人工濕地除磷效果進行了比較,結(jié)果表明,垂直流人工濕地與潛流人工濕地之間存在較小的差異,表面流人工濕地去除效果最差,不同濕地系統(tǒng)串聯(lián)可以提高除磷效果。李旭東[39]等對沸石潛流濕地、礫石潛流濕地和自由表面流人工濕地脫氮除磷性能進行了中試對比試驗研究,探討了三種人工濕地脫氮除磷機理方面的差別。徐和勝[40]研究了蘆葦水平潛流人工濕地處理農(nóng)村生活污水中的磷素,表明水力停留時間大于5.3d 時,蘆葦濕地除磷效率可以高于88%,濕地填料的吸附沉淀等作用是潛流水平人工濕地去除磷素的主要途徑,植物吸收僅占濕地總磷去除量的9.1%。
人工濕地中常用的磷吸附基質(zhì)包括天然材料如沸石、蛭石、泥炭等,人工基質(zhì)如活性炭、陶粒等,和工業(yè)副產(chǎn)物如鋼渣、粉煤灰、煤渣等。填充具有吸附功能基質(zhì)的人工濕地具有運行維護簡單、磷去除效率高、濕地植物具有景觀功能、去除磷的同時還可去除BOD和氨氮等其他污染物等優(yōu)點,濕地的缺點是占地面積比較大,所以該技術(shù)較適合土地較豐富的農(nóng)村。
結(jié)晶法回收磷就是在結(jié)晶反應(yīng)器中,在受控反應(yīng)條件下,使廢水中的磷以六水合磷酸鎂銨(MgNH4PO4·6H2O)(鳥糞石)的形式形成具有一定晶形的沉淀,并作為磷資源加以回收利用。鳥糞石結(jié)晶反應(yīng)過程如下:
鳥糞石結(jié)晶的一個優(yōu)點是它可以同時去除磷和氮,鳥糞石中通常含有12%的P和5%的N,通過鳥糞石結(jié)晶沉淀,可以實現(xiàn)80%~90%的可溶性磷回收,對于固體含量低、磷濃度高(磷>50 mg/L)污水,鳥糞石結(jié)晶沉淀是一種主要的有效磷回收技術(shù)。該方法的水力停留時間通常小于60 min,但固體的停留時間長,通常超過10 d,以保證獲得更大,分離良好的鳥糞石。
將晶種材料引入結(jié)晶系統(tǒng)可以改善結(jié)晶過程的性能,晶種的存在提高了晶體反應(yīng)速率并縮短了反應(yīng)時間,還可以改善鳥糞石的成核過程。 有研究表明采用鳥糞石作為晶種才,可以提高結(jié)晶過程的效率[44]Shih[45]等研究表明,在最佳pH及鈣鎂離子比等操作條件下,加入適當劑量和大小的晶種,可以實現(xiàn)高達95.8%的磷回收率。
傳統(tǒng)穩(wěn)定塘是懸浮態(tài)藻類除磷系統(tǒng)最初的應(yīng)用形式,其改進形式是高效藻類塘[47],具有以下幾個特征:①塘深一般在0.3~0.6 m,而傳統(tǒng)穩(wěn)定塘深度一般在0.5~2 m;②連續(xù)攪拌推進,促進污水與藻類的混合,避免污泥在塘內(nèi)的淤積;③水體停留時間較短,通常為4~10 d,相較于傳統(tǒng)穩(wěn)定塘縮短了7~10 倍;高效藻類塘能有效去除污水中的營養(yǎng)物質(zhì),也解決了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘水力停留時間過長、占地過大等問題,但是,高效藻類塘仍受外界環(huán)境條件如光照、溫度的影響,水溫為20 ℃時藻類的利用率最高,此外,高效藻類塘不能有效和最低成本的去除水中懸浮的藻類生物[48]。馬沛明等人[49]研究以巨顫藻占優(yōu)勢的藻類生物膜對人工合成污水、污水處理廠二級污水和富營養(yǎng)化湖水磷的去除效果,結(jié)果表明, 通過5d的處理, 藻類生物膜對人工合成污水、污水處理廠二級污水和富營養(yǎng)化湖水總磷的去除率分別為93%、73 %和79%。Sukacova等[50]發(fā)現(xiàn)微藻生物膜光生物反應(yīng)器對總磷的去除率達到97%。總之,藻類系統(tǒng)表現(xiàn)出較高的營養(yǎng)鹽去除潛力[51],藻類生物膜系統(tǒng)能保持較高的生物量,從而節(jié)省空間且具有更大的彈性,這些特點使得該項技術(shù)更適合小規(guī)模污水處理,而實驗室規(guī)模研究表明藻類光養(yǎng)生物膜系統(tǒng)對磷的去除率高、能耗低、人工照明易于控制,在小規(guī)模污水處理中更有發(fā)展?jié)摿52]。
在污水處理結(jié)束后藻類的收獲可以通過過濾、沉淀和離心來實現(xiàn),盡管在中試規(guī)模中有一些成功的藻類回收實例,但其大規(guī)模應(yīng)用仍然具有挑戰(zhàn)性[53,54]。 通過藻類同化進行磷回收所收獲的藻類生物質(zhì)可用于不同的行業(yè),包括緩釋肥料,動物食品,藥品,食品加工等,并且由于藻類的高脂質(zhì)含量,可以作為生產(chǎn)生物燃料的原料[50]。
篩選農(nóng)村小規(guī)模污水處理廠磷去除技術(shù)時,需要考慮如下幾個因素,首先是磷的去除效率,為達到排水磷的濃度小于1 mg/L,需要去除污水負荷中90%以上的磷。而典型污水處理廠通過固體沉降和生物代謝分別可以去除10%和30%的磷,因此,假設(shè)每人每天貢獻2 mg的磷,則需要另外去除50%的磷[55],而大部分磷去除系統(tǒng)難以達到這樣的性能要求。第二是農(nóng)村小型污水處理廠基礎(chǔ)條件較差、人員技術(shù)水平較低,因此所選擇的磷去除技術(shù)應(yīng)具有運行維護簡單、能夠快速達到穩(wěn)定且建設(shè)和操作簡單等特點,從這些因素來看,在人工濕地中應(yīng)用磷吸附過濾介質(zhì)是最適合農(nóng)村的生活污水磷去除技術(shù),但是,從投資、占地以及長期可持續(xù)性等方面考慮,人工濕地則可能有所欠缺,此外吸附介質(zhì)具有飽和吸附容量,采用具有吸附功能的基質(zhì)用于人工濕地,其長時間運行后對磷去除的可靠性有待驗證,因此,未來需要進一步研究具有吸附基質(zhì)的濕地對小規(guī)模農(nóng)村生活污水磷去除的長期有效性,以及農(nóng)村生活污水水量水質(zhì)波動對吸附基質(zhì)吸附性能的影響。
選擇農(nóng)村小型污水處理廠處理工藝時需要考慮的另一個因素是污泥處置,所選擇的污水處理工藝所產(chǎn)生的污泥量應(yīng)最少,從而減少污泥的存儲和運輸成本。雖然通過污泥厭氧消化可以產(chǎn)生甲烷等氣體,將其轉(zhuǎn)化為能量,但是不可能在每個小型污水處理廠都設(shè)置污泥厭氧消化,而將污泥運輸至集中地進行厭氧消化,會增加其運行成本會,在經(jīng)濟上是不可行的。
相關(guān)研究表明,與懸浮污泥系統(tǒng)相比,生物膜系統(tǒng)微生物穩(wěn)定性好,對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強的適應(yīng)性,不會發(fā)生污泥膨脹,運行管理方便,更適合用于小型污水處理廠,因為農(nóng)村生活污水水質(zhì)水量波動大,很不穩(wěn)定。盡管生物膜系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點,未來應(yīng)繼續(xù)深入研究不同運行條件下,生物膜系統(tǒng)對磷的去除效果,尤其是進水磷負荷波動較大情況下,生物膜系統(tǒng)對磷的去除效果。
對于農(nóng)村小型污水處理廠,找到一種能同時有效去除氮和磷的技術(shù)相對比較困難,因為所選用的污水處理技術(shù)應(yīng)具有建設(shè)和操作運行簡單、去除效果好等特點,這就意味著傳統(tǒng)城市污水處理方法并不適宜農(nóng)村小型污水處理廠。目前,滿足上述特點的最有希望的磷去除技術(shù)就是使用具有磷吸收功能的基質(zhì),因為這種技術(shù)能相對靈活地集成到模塊化系統(tǒng)中。在許多情況下,將具有磷吸附功能的基質(zhì)結(jié)合到人工濕地中,為農(nóng)村污水氮磷的有效去除提供了可行的解決方案,該系統(tǒng)既有景觀價值,又具有易于維護、操作運行成本低等優(yōu)點。
吸附的主要缺點是吸收材料的吸附能力是有限的,當吸附達到飽和時,需要更換吸附基質(zhì)。如果將吸附基質(zhì)加入到人工濕地中,增加了投資成本,且人工濕地需要占用大量土地,僅適用于人口密度低且土地豐富的地區(qū)。此外,當濕地中的基質(zhì)達到吸附飽和時,需要更換濕地基質(zhì),一方面增加了投資成本,同時也可能損害濕地系統(tǒng)中已經(jīng)建立起的有機物和營養(yǎng)鹽的生物去除功能。如果需要考慮污水處理的景觀功能,土地容易獲得,并且是磷的深度處理時,吸附基質(zhì)和人工濕地結(jié)合工藝是最適宜的磷去除工藝。
隨著國內(nèi)外藻類生物膜反應(yīng)器除磷技術(shù)研究的逐步深入,此技術(shù)展現(xiàn)出較好的發(fā)展和應(yīng)用潛力,由于光照和溫度是影響藻類系統(tǒng)氮磷去除效果的重要因素,如果能夠提供可持續(xù)的溫度和光照保障條件(有利于藻類生長),藻類生物膜系統(tǒng)可成為農(nóng)村污水磷去除的可行方案,因該技術(shù)具有投資省、維護管理簡單等優(yōu)點,尤其適合經(jīng)濟相對落后、缺乏專業(yè)技術(shù)人員的農(nóng)村地區(qū)。相比之下,增強型生物除磷(EBPR)系統(tǒng)雖然已經(jīng)研究的較深入,但由于這些系統(tǒng)能耗高、投資成本高、運行維護復(fù)雜等,并不適合農(nóng)村小規(guī)模上污水處理。
當前,政府對污水排放標準中磷含量的要求越來越嚴格,選擇適合農(nóng)村的污水除磷技術(shù)時,需要綜合考慮自然、經(jīng)濟、技術(shù)管理水平等多種因素。
具有吸附功能的人工濕地具有磷處理效率高、運行操作簡單、易于維護、成本低等優(yōu)點,在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實際廢水水質(zhì)及經(jīng)濟性要求選擇適宜的濕地基質(zhì),應(yīng)充分利用豐富的自然資源或工業(yè)副產(chǎn)物作為濕地基質(zhì),從而降低成本。
用鳥糞石結(jié)晶沉淀的形式,從污水中回收磷在國外已被廣泛應(yīng)用,但國內(nèi)研究還處于起步階段,需要研究開發(fā)更加經(jīng)濟有效的工藝或設(shè)備,降低回收磷的成本。
藻類磷去除及回收技術(shù)具有較好的發(fā)展和應(yīng)用潛力,該技術(shù)具有維護管理簡單,成本低等特點,非常適合在經(jīng)濟相對落后、缺乏環(huán)保專業(yè)人員的農(nóng)村地區(qū)用于農(nóng)村生活污水的集中處理及回用。
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