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从20世纪60年代至今,滇池由Ⅱ类水体变为劣Ⅴ类,滇池水质的恶化严重制约着昆明市乃至整个云南省社会和经济的可持续发展,而削减生活污染源是滇池流域水污染治理与湖泊富营养化控制的一项关键举措。其中将昆明主城区分散的生活污水进行处理并就地回用,可取得污染源头削减和节减水资源使用的双重效益。
本研究首先对昆明市主城区的中水设施建设、运行管理、处理效果及经济投入开展系统调研,总结和分析了昆明市现有中水回用系统在技术和管理方面的经验和问题,并提出技术和管理的改进建议;其后,结合昆明市中水处理中存在的技术问题,选择有代表性的MBR工艺,对其改进工艺--A/O MBR工艺的运行稳定性及出水生物安全性进行了考察。
对昆明市主城区175家中水处理与回用系统现状的调研结果表明:1)在37家单位的实地调查中发现,69%的原水为生活污水;中水处理工艺种类多样,其中以生物处理技术为主:中水回用途径多样,其中以绿化、浇洒为主;单位间中水处理成本及消毒剂用量差别较大;20%单位无操作记录,仅17%的单位开展了水质自检,不利于及时发现中水设施运行及中水水质存在的问题。2)46家单位问卷调查结果与实地调查结果整体一致,但实施水质自检的单位为46%。3)全市165家单位持续开展的水质抽检结果显示,水质抽检工作存在指标、频率及单位均不固定的现象,不利于水质数据的系统性和可比性;其中微生物学指标的超标问题突出,总大肠菌群超标最高达3千万倍,粪大肠菌群超标最高达1.9万倍。4)对7家典型单位采样并检测水质的结果显示,有5家单位存在出水总大肠菌群和粪大肠菌群严重超标的现象。
对A/O MBR工艺小试系统的试验研究表明:在投加AlCl3除磷、回流比为450%时,系统对常规指标NO3--N和TP的去除率达90%及以上,对COD的去除率达95%及以上,对NH3-N的去除率达99%及以上,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)及《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)的要求。以DGGE技术对小试系统缺氧池和好氧池内活性污泥样本的微生物群落进行分析发现,微生物群落多样性指数无明显变动,微生物群落结构随工况有适应性改变,为常规污染物的去除提供了保障。运用Colilert法监测中水微生物学指标,结果显示:MBR对总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠埃希氏菌的去除率高达98%;出水经常规NaClO消毒后,总余氯达标率为90%,三种大肠菌群均未检出,菌落总数检出率仅为10%。
综上所述,目前昆明市中水处理在技术上有一定优化空间、在管理上存在一定漏洞,改进的A/O MBR中水处理系统可以从工艺设计、水质监测和中水水质方面对昆明市中水处理提供技术借鉴,保障系统稳定运行和出水水质安全。