污水處理的需求是伴隨著城市的誕生而產(chǎn)生的。城市污水處理技術(shù),歷經(jīng)數(shù)百年變遷,從最初的一級處理發(fā)展到現(xiàn)在的三級處理,從簡單的消毒沉淀到有機(jī)物去除、脫氮除磷再到深度處理回用。其中,活性污泥法的問世更是具有劃時(shí)代的意義。而今年正值活性污泥法誕生104周年。城市污水處理技術(shù)今后究竟將如何發(fā)展?對此,不如先讓我們回顧一下那些年城市污水處理走過的路。
污水處理技術(shù)發(fā)展史
城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時(shí)期,那個(gè)時(shí)期環(huán)境容量大,水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求,人們僅需考慮排水問題即可。而后,城市化進(jìn)程加快,生活污水通過傳播細(xì)菌引發(fā)了傳染病的蔓延,出于健康的考慮,人類開始對排放的生活污水處進(jìn)行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進(jìn)行沉淀或用漂白粉進(jìn)行消毒。明代晚期,我國已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng),我國生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年,英國開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。
十八世紀(jì)中葉,歐洲工業(yè)革命開始,其中,城市生活污水中的有機(jī)物成為去除重點(diǎn)。1881年,法國科學(xué)家發(fā)明了第一座生物反應(yīng)器,也是第一座厭氧生物處理池—moris池誕生,拉開了生物法處理污水的序幕。1893年,第一座生物濾池在英國Wales投入使用,并迅速在歐洲北美等國家推廣。技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。1912年,英國皇家污水處理委員會提出以BOD5來評價(jià)水質(zhì)的污染程度。
1914年,自英國曼徹斯特活性污泥法二級生物處理技術(shù)問世以來,一直被世界各國廣泛采用,目首發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及了二級生物處理技術(shù)。但針對活性污泥法存在的問題,各國研究人員對該技術(shù)不斷進(jìn)行改造和發(fā)展,先后出現(xiàn)了普通活性污泥法、厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/O,A /A/O)、間歇式活性污泥法(SBR 法)、改良型SBR (MSBR) 法、一體化活性污泥法(UNITANK)丶兩段活性污泥法(AB法) 等,以及各種類型的生物膜法等。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家污水處理技術(shù)從20 世紀(jì)60 年代的末端治理到70 年代的防治結(jié)合,從80年代的集中治理到90年代的清潔生產(chǎn),不斷更新處理工藝技術(shù)、設(shè)施和設(shè)備。目前污水生物處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是多種技術(shù)組合為一體的新技術(shù)、新工藝, 如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術(shù)、電/生物耦合技術(shù)、吸附/生物再生工藝、生物吸附技術(shù)以及利用光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水的新型物化,生物處理組合工藝技術(shù),如光催化氧化生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級氧化/高效生物處理技術(shù)、超聲波預(yù)處理/高效生物處理技術(shù)、濕式催化氧化/ 高效生物處理技術(shù)以及輻射分解生物處理組合工藝等。
許多國家在水環(huán)境污染治理目標(biāo)與技術(shù)路線方面已經(jīng)有了重大變化,水污染治理的目標(biāo)已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的“污水處理、達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水的循環(huán)再用”,由單純的“污染控制”上升為“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”。