污水回用中COD和氨氮的去除方法（四）

臭氧氧化+生化處理工藝

　　對于可生化性很差的污水，單獨采用生化處理方法達不到高的COD處理效果，因此出現了化學氧化+生化處理工藝，其中的氧化劑主要采用臭氧，由于臭氧是一種很強的氧化劑，它可以將很多復雜的有機物氧化為簡單的有機物，使不可生物降解的成分轉化為可生物降解的成分，在這個過程中，臭氧被分解為氧，沒有其它有害物質的產生。對于后續的生化處理單元，一些研究人員提出了生物活性炭工藝，一方面活性炭作為微生物載體用來生長生物膜，另一方面活性炭用來吸附難降解的有機物質，進一步降低污水中的COD。應用表明，該工藝對于污水中有機物的深度去除是有效果的，但也存在一定的問題，一是活性炭仍然需要再生，如果不進行再生，飽和后的活性炭只能起普通生物載體的作用；如果進行再生，則前一階段培養起來的生物膜將被破壞掉。第二個問題是經過沉淀、過濾處理的二級出水中仍然有30～40mg/L的COD，投加臭氧的濃度相應增大，運行成本增加。第三，國內目前還不能生產大容量的臭氧發生器，基建投資大，運行管理復雜。

　　如果將這種工藝用于循環冷卻系統的補充水處理，則未必能達到理想的運行效果。首先，當有機物種類不同時，微生物的生長狀態會有很大的差異，如果有機物成分中可以生化降解的比例高，微生物的基質濃度相應的高，微生物繁殖快，并最終導致微生物粘垢的大量產生。相反，如果有機物成分中可生化降解的比例小，則可以作為微生物基質的數量少，穩定條件下微生物生長數量少。因此在補充水的COD組成中，對微生物繁殖起決定作用的是可生化降解的成分。經過充分的生化處理后，水中所含的絕大部分可生化降解的有機物已經被去除，在這種條件下，即使COD濃度較高，采取適當的措施后可以避免將其作為循環系統的補充水而產生微生物大量繁殖的問題。第二，投加臭氧后，難降解或不可生化降解的有機物得到一定程度的分解，轉化為可生物降解的有機物，使得污水的可生化性提高。如果不進行進一步的生化處理，必將在循環冷卻系統中引起微生物的大量繁殖，因此將投加臭氧作為后置的去除COD措施是不合理的。即使再經過生化處理，這部分可生化降解的有機物可以得到大部分去除，出水中的COD也相應的降低，但臭氧處理后的生化裝置出水的BOD則不一定降低，根據前面的分析，將其作為循環系統補充水補到循環冷卻系統后，微生物的繁殖程度不一定降低。第三，采用臭氧處理的基建成本和運行費用都很高，理論上去除1mg/L的COD需要3mg/L的臭氧，而根據相關試驗，氧化1mg/L氨氮17～20mg/L臭氧，考慮到將有機物部分氧化時投加的臭氧數量可以減少，但要達到理想的效果臭氧投加濃度應遠遠高于微污染給水處理，基建投資和運行費用都將很高。

　　綜合對比，采用生化處理進一步降解污水中的COD是最經濟的處理工藝，其缺點是處理后出水的COD濃度難于達到很低的水平，當要求的COD值很低時，仍需要采取其它措施；活性炭吸附工藝是一項技術可靠、經濟上可行的方法，出水的COD可達到10mg/L左右的水平，缺點是需要定期再生，如附近有活性炭生產廠提供換炭業務時，活性炭吸附工藝是一種較理想的污水深度處理方法；對于臭氧預處理+生化處理方法，雖然能夠使出水COD達到較低的水平，但作為循環冷卻系統補充水不一定能夠減少粘垢的產生量，同時采用臭氧處理還會大大增加基建投資和運行費用，運轉管理也將復雜化，因此在實際工程中應慎重考慮。