技术：黑水处理工艺.pdfVIP

技术|黑水处理工艺

随着循环经济和低碳经济理念的发展，集中式供排水理念越来越显现出局

限性，基于污水源分离、分类收集和水循环利用的半集中式分质供排水理念越

来越受到重视。

生活污水根据来源分为黑水和灰水。国外的黑水定义有2种：一种定义为

含有粪便物质的生活污水;另一种定义为厕所污水，包括冲厕水和粪便。半集中

式处理系统中的黑水多指冲厕水，包括尿液、粪便(含手纸)和用厕冲洗水。灰

水则指的是包括厨房、洗衣机、浴室、洗手盆所排出的污染程度相对较低的污

水。

生活污水中绝大部分的有机物和氮、磷等营养物(包括生活污水70%左右的

COD,80%-90%的氮和50%-57%的磷)来自于黑水办公楼宇中的黑水来自卫生间的

大小便和冲洗水，其悬浮态COD比例高，且氮磷大都集中于此，对这类高碳源、

高氮磷污水的处理具有一定的难度。SBR具有工艺流程简单、造价低，运行费

用省、良好的抗冲击负荷能力以及脱氮除磷效果，适用于小水量、间歇排放的

的黑水处理。分段进水多级AO工艺能够充分利用进水中的碳源、碱度，强化生

物脱氮效果，适宜处理C/N较低的污水。

本研究将分段进水多级AO与SBR结合，即多级AO分时进水工艺，探讨其

处理黑水的强化脱氮效果;与此同时，对比研究单级AO-SBR处理黑水的最大去

除效能、外加碳源提高C/N对TN去除的作用，分析影响黑水TN和TP去除效果

的主要因素，以期为黑水的达标处理排放提供参考。

1、材料和方法

1.1黑水的来源与水质特征

小试所用黑水来自图书馆和教学楼卫生间的排水经过1mm网筛过滤后所得，

属于大小便和冲洗水，其水质状况见表1。

表1实验所用黑水水质

实验所用黑水的水质波动很大，尤其是不同季节(旱季、雨季)的差异性很

大，C/N和C/P均较低，污水的碱度平均仅889.2mg/L。

1.2小试SBR装置和运行方式

实验装置为圆柱体形状，高40cm，外径20cm，有效体积9L。进水、搅拌、

曝气、沉淀以及排水均通过时间继电器调控，可自动进水和排水。单级AO-SBR

实现方式:进水经蠕动泵从进水桶泵人装置，分为进水(10min)，搅拌，曝气，

静沉，排水(10min);多级AO-SBR分为4个AO段，每个AO段包括进水(5min)与

搅拌、曝气等步骤，四级AO反应结束后静沉和排水(10min)，每个周期共

8h,SRT为15d。采用砂头曝气，DO控制在2-3mg/L。

1.3测试分析方法

测试指标包括CODsol,BOD5,氨氮(NH4+-N和NH3-N之和),TNsol,TPsol、浊

度、电导率、碱度、pH、污泥浓度MLSS、污泥体积指数SVI等指标。测试方法

参照《水和废水分析检测方法(第4版)》。

1.4工况运行条件

工况设计和运行参数见表2。

表2实验工况设计和运行参数

2、结果与讨论

以每个工况稳定运行期间的实验数据来分析主要污染物的去除规律。

2.1COD的去除效果

如图1所示，6个工况的进水CODsol平均值分别为393,593,406,530,1058

和711mg/L，出水CODsol平均值分别为158,238,98,95,123和168mg/L，平均

去除率分别为57.3%,57.2%,75.2%、79.9%,88.1%和75.6%。HRT均为28h的条

件下，冬季低温时出水的CODsol平均达到158mg/L，平均去除率仅有57.3%;夏

季出水CODsol可降低到95mg/L，平均去除率为79.9%。从各工况的出水

CODsol浓度看，均难以达到一级排放标准。田海涛等指出，SBR处理经水解酸

化预处理后的粪便废水，出水仍残留部分难降解COD，不能满足排放要求。孙

倩发现，粪便污水经厌氧、好氧工艺处理后，出水中残留的难降解有机物的

COD为250-400mg/L，而BOD5仅30mg/L左右。HOCAOCLU等对黑水中的有机物

分子质量分布、成分、生物降解性等分析结果表明，有68.4%的COD是颗粒态，

可生物降解COD占95.1%，其中易生物降解的COD仅占14.7%，而溶解性惰性

COD占3.7%，颗粒状惰性COD占1.1%。从表