申请日2004.06.01
公开(公告)日2007.03.07
IPC分类号C02F3/30
摘要
一种削减城市污水综合毒性的生物处理方法，涉及一种采用生物处理方法降低城市污水中的毒性的工艺。污水依次经过厌氧、缺氧和好氧三个不同的生物处理单元，控制上述三单元的停留时间分别为2.5～3.9小时、2.5～3.5小时和6.0～7.5小时;泥龄为15～20天;混合液回流比为100%～200%;污泥回流比100%。用发光菌急性毒性测试法对各个单元的进、出水毒性进行测定，获得毒性削减率达到82%以上的效果，比现有的常规活性污泥法提高了20～50%。该工艺还能脱氮除磷，氨氮去除率90.05%，BOD去除率81.25%，SS去除率77.17%，使污水出水达到各项常规指标，可减少后续深度处理的负荷。本发明首次用毒性削减率来评价一个生物处理工艺，为城市污水资源化提供了经济有效的处理方式。
権利要求書
1.一种削减城市污水综合毒性的生物处理方法，包括城市污水依次经过厌 氧、缺氧和好氧三个不同的生物处理单元，然后从二沉池出水，其特征在于：
首先选择发光菌急性毒性测试法对依次经过厌氧、缺氧和好氧三个不同的 生物处理单元的城市污水的综合毒性进行检测;
接着，在环境温度为20-30℃下，控制污泥回流比维持在100%、混合液回 流比为100%-200%，泥龄为15～20天，并控制污水在厌氧单元停留时间为2.5～ 3.9小时，缺氧单元停留时间为2.5～3.5小时，好氧单元停留时间为6.0～7.5小时， 然后出水;
最后用发光菌急性毒性测试法对连续经过上述三单元处理后的城市污水出 水进行综合毒性测试，获得毒性削减率达到82%以上的效果。
说明书
一种削减城市污水综合毒性的生物处理方法
技术领域
本发明涉及一种采用生物处理方法降低城市污水中的毒性的工艺。
背景技术
城市污水是由生活污水、工业废水以及初期雨水组成的混合污水(因为许 多城市的排水体系采用合流制排水系统)。其中工业废水中虽经处理却仍含有各 种难降解的有毒有害有机合成化合物;而生活污水中随着合成洗涤剂、化妆品、 药品等的大量使用，特别是洗车业的日益扩大，使其也存在多种有毒有害化合 物;初期雨水中含有汽车轮胎磨损后产生的橡胶合成物质、汽油、以及从空气 中带入的硫酸根、硝酸根等污染物。因此城市污水中含有多种有毒有害的有机 和无机污染物。城市污水综合毒性就是指上述多种有毒有害的有机和无机污染 物共同表现出来的毒性总和。随着水资源短缺问题的日益严重，以及农业灌溉、 工业、市政、地下水回灌等方面用水需要的增长，城市污水作为一种水资源回 用于环境已为人们所接受。但是这种可回用的水资源直接关系到人民身体健康 与生活质量，因此国内外都在采用各种方法进行处理，企图将它的综合毒性降 低到可安全使用的程度。但是至今为止经过二级处理后，尽管出水中大部分有 机物已被去除，但是仍然存在着许多微量难降解有机污染物，这些污染物中有 些甚至是持久性有机污染物。我们课题组在用色谱-质谱联用技术检测上海某些 城市污水处理厂的进出水水质时发现：进水中含有40-50种有机物，经过二级 处理后，在出水中仍含有20-30种有机物。其中甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二 甲苯、长链烷烃是进出水中都存在的主要物质。这些物质不论是存在于直接回 用水中还是间接回用水中，都对水生生态甚至人类具有潜在的、长远的危害性。 因此，城市污水作为水资源回用，必须去除其中的有毒有害有机物。
目前，采用生物处理降低城市污水有机物、氮、磷浓度的方法是采用经过 厌氧、缺氧、好氧连续三段生物处理，然后通过二沉池出水。其中厌氧、缺氧 的停留时间1-2小时、好氧的停留时间3-4小时，污水和污泥组成的混合液的 回流比100-300%，泥龄12-15天，如此就能使出水的化学需氧量(COD)、生化 需氧量(BOD)、氮(N)和磷(P)等常规污染指标达标。但是，实际上，COD达 标并不一定意味着废水中的有毒有机物也同样达标，因为有些有毒难降解有机 物(如甲苯、二甲苯等)在COD测定时并不能被氧化，从而不表现为COD的一 部分，但其实际上仍然存在于水中。更严重的问题是，至今污水厂还没有以削 减污水的综合毒性为目标，对污水进行处理。
发明内容
本发明的目的是公开一种削减城市污水综合毒性的生物处理方法，用该方 法不但能脱氮除磷，使污水出水达到传统污水排放标准规定的各项指标要求， 而且还可满足污水综合毒性这个新指标的要求，并具备良好的抗毒物冲击负荷 能力。
为了达到上述目的，本发明包括城市污水依次经过厌氧、缺氧和好氧三个 不同的生物处理单元，然后从二沉池出水达标，其特点是：
首先选择发光菌急性毒性测试法对依次经过厌氧、缺氧和好氧三个不同的 生物处理单元的城市污水的综合毒性进行检测。
接着，在环境温度为20-30℃下，控制污泥回流比维持在100%、混合液回 流比为100%-200%，泥龄为15～20天，优选厌氧单元停留时间为2.5～3.9小时， 缺氧单元停留时间为2.5～3.5小时，好氧单元停留时间为6.0～7.5小时，然后经 二沉池出水。
最后用发光菌急性毒性测试法对连续经过上述三个单元处理后的城市污水 出水进行综合毒性测试，获得对发光菌总毒性削减率达82.17%的效果。
本发明优点如下：
1.由于采用了发光菌急性毒性测试法测试城市污水毒性，该测试方法与传 统的COD等理化指标检测方法比较，不需要氧化等步骤，因此具备快速、灵敏、 准确的特点，特别是能将污水中的有机、无机等全部污染物一并检测，不会遗 漏而达到可信的准确度。
2.污水在三个单元停留时间的长短直接关系到污染物在各单元的吸附、分 解和转化，本发明适当延长了污水在各处理单元的停留时间，将厌氧、缺氧、 好氧三个单元的停留时间分别优选为2.5～3.9小时、2.5～3.5小时和6.0～7.5小 时，并重新调整与之匹配的污泥回流比为100%，泥龄15～20天，混合液回流比 100%-200%，使本发明对发光菌的毒性削减率为82.17%以上。这是首次用毒 性削减率来评价一个生物处理工艺。我们采用发光菌急性毒性测试法对上海市 一些实际运行的污水厂进、出水进行了测试，发现用现有的方法(常规的活性 污泥法)处理后，废水对发光菌的毒性削减率一般在30%-60%之间，因此采用 本发明比现有方法废水的毒性削减率提高了20～50%。
3.本发明对氨氮去除率为90.05%，BOD去除率为81.25%，SS去除率为77.17 %，特别是82.17%的综合毒性削减率分别由厌氧、缺氧、好氧及二沉池的 16.29%、7.58%、52.01%、6.29%构成，因此本发明不但能脱氮除磷，使污水出 水达到各项常规指标的要求，而且能使污水毒性在各个单元内得到较大程度削 减，可减少后续深度处理的负荷，工艺具备良好的抗毒物冲击负荷能力，为城 市污水资源化提供了经济有效的处理方式。
具体实施方式
本发明的试验装置选用厌氧池、缺氧池、好氧池作为厌氧、缺氧、好氧三 单元串联装置，并通过二沉池出水。首先采用发光菌急性毒性测试法对城市污 水的综合毒性进行测试，这种测试方法目前各国仍旧只停留在测定新化学品和 单一化合物的毒性，对污水的综合毒性测定还较少涉及。传统的理化分析方法 能定量分析废水中主要污染物的含量，但是不能直接和全面地反映各种有毒物 质对环境的综合影响。生物测试能够弥补理化检测方法的不足，因此在水污染 研究中，它应该成为监测和评价水体环境的重要手段之一。
接着，在环境温度为20-30℃下，污泥回流比维持在100%，包括污水和污 泥的混合液回流比为100%-200%，泥龄为15～20天，并控制污水在厌氧池停留 时间为2.5～3.9小时，缺氧池停留时间为2.5～3.5小时，好氧池停留时间为6.0～ 7.5小时，然后出水。
最后用发光菌急性毒性测试法对经过上述三段处理后的城市污水出水进行 综合毒性测试，对发光菌抑制率削减达到82.17%。(其中厌氧、缺氧、好氧和二 沉池的削减量占总削减量的百分率分别为16.29%、7.58%、52.01%和6.29%)。
污水在各池的停留时间的长短直接关系到污染物在各池的吸附、分解和转 化。为了优选停留时间，我们在厌氧、缺氧二个单元的实验中选择1.2～5.8小时 6个时段、好氧从4.8-17.4小时也是6个停留时段的发光菌抑制率削减量所占总的 削减量的百分率进行比较，从削减毒性效果、运行费用、基建费用以及相关条 件考虑优选厌氧池停留时间2.5～3.9小时，缺氧池停留时间为2.5～3.5小时，好 氧池停留时间为6.0～7.5小时。请参阅表1厌氧池、缺氧池在不同停留时间下发 光菌抑制率削减量占总削减量的百分率和表2好氧池在不同停留时间下发光菌 抑制率削减量占总削减量的百分率(%)。
