接触氧化-强化混凝适合于农村生活污水处理
记者于近日在全国科技期刊新闻媒体见面会上了解到，同济大学现代农业科学与工程研究院副教授潘碌亭的最新研究成果表明，在我国，乡镇农村的生活污水处理能力低、处理方式落后，对环境产生了严重的污染。接触氧化-强化混凝组合工艺能够有效去除低碳源农村分散式生活污水中的有机污染物，出水化学需氧量去除率可以达到70%左右，出水总氮浓度低于5毫克每升，总磷浓度低于0.5毫克每升。
近年来，由于城乡的快速发展，农村在取得巨大的经济发展同时，对环境产生了严重的污染。由于崇明地区定位为“生态岛屿”，大力发展旅游与休闲产业，使得岛上的“农家乐”兴起，产生的分散式生活污水对崇明岛的水质造成严重的影响。分散式生活污水包括粪便及其冲洗水、厨房炊事用水、洗浴废水等所有的废水。然而，中国乡镇农村的生活污水处理能力低、处理方式落后,主要手段是修建标准化粪池，现在采用的沼气化粪池则必须经过后续兼性或好氧滤池处理才能达到国家综合污水排放二级标准。国内研究者开发多种成套污水处理装置，如一体化脱氮除磷污水净化装置、小型合并处理净化槽，但是这些装置用于处理农村生活污水时在氮磷去除方面很难同时达到排放标准。而目前研究较多的人工湿地技术及在其基础上发展而来的人工复合生态床等处理技术也存在有机负荷较低、处理效果受季节影响较大和日常维护难的缺点。
针对崇明岛农村分散式生活污水的特点，结合农村经济能力，研究者采用短时接触氧化-强化混凝组合工艺处理低碳源分散式农村生活污水，研究该组合工艺对污染物的去除特性及处理效果，并对污染物的去除机理进行分析，为低碳源农村或城镇污水工程应用提供技术支持。
研究用水来自崇明岛前卫村的生活污水，水质情况：化学需氧量为140～200毫克每升、氨氮浓度18～45毫克每升、总磷浓度3～8毫克每升，pH值在6～8。研究者采用接触氧化-强化混凝工艺对农村污水进行脱氮，接触氧化实验在中温（12℃～20℃）环境下进行，溶解氧质量浓度控制在4～5毫克每升，进水氨氮浓度在20～40毫克每升，碳氮比为3～6；强化混凝阶段使用铝铁/高锰酸钾复配药剂，总投加量为180毫克每升、沉淀时间25分钟、絮凝反应时间15分钟和搅拌强度120转每分钟。分别测定各阶段污水处理前后污染物浓度。
结果表明：有机污染物的去除主要是通过生物降解和化学混凝沉淀两个过程来实现的。接触氧化主要去除溶解性有机物，强化混凝利用氧化、混凝、吸附作用去除悬浮性和胶体性有机物。系统内亚硝酸盐累积量的增加是发生同步硝化反硝化的重要标志；各类磷去除率的高低取决于不同的除磷机理：溶解性正磷酸盐主要通过化学沉淀作用去除，聚磷酸盐、有机磷等非正磷酸盐主要通过吸附机制去除。
研究人员还采用气相色谱和质谱对以上现象进行机理分析，发现农村生活污水中的主要污染物有21种，其中烷烃10种，酚、有机酸、酯、芳烃及杂环化合物等11种。经过接触氧化处理后污染物种类明显减少，峰面积也相应减小，烷烃类物质和芳烃及杂环类化合物得到很好的降解。生化出水经过强化混凝处理后污染物种类进一步减少，基本只剩1种主要污染物，该污染物为难降解的杂环化合物。接触氧化-强化混凝组合工艺能够有效去除低碳源农村分散式生活污水中的有机污染物。
以上结果可能与菌胶团自身生命代谢活动及氧化耦合絮凝有关。生物接触氧化法通过菌胶团自身生命代谢活动：氧化、还原、合成等过程，微生物的生物絮凝、吸附、氧化和生物降解等综合作用使水中有机物逐渐有效去除。混凝过程中复配药剂的氧化性来破坏胶体表面的有机涂层，降低了颗粒表面负电荷和双电层排斥作用，使其稳定性降低，从而增强颗粒间碰撞效果，强化混凝过程对有机物的去除效果。
此次研究表明低碳源农村分散式生活污水经过接触氧化-强化混凝处理后，出水可满足GB18918-2002城镇污水一级标准。该组合工艺还具有占地面积少、造价低、易于维护管理等优点，比较适合农村地区分散式生活污水的处理，对于新农村建设具有重要意义。
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