隨著(zhu)社會和經(jing)濟的(de)高速發(fa)展,使環(huan)境問(wen)題日益突出,尤其是(shi)城市水環(huan)境的(de)惡化,加劇了(le)水資源的(de)短(duan)缺,影(ying)響著(zhu)人民群眾的(de)身心健康,已成為(wei)城市可持續(xu)發(fa)展的(de)嚴重(zhong)制約因素(su)。所以城市污水處(chu)理工藝的(de)優(you)化,將是(shi)環(huan)保(bao)工作(zuo)者面臨(lin)的(de)首(shou)要(yao)問(wen)題。  

1引言  

縱觀我國(guo)城(cheng)市污(wu)(wu)水處(chu)理(li)在污(wu)(wu)水處(chu)理(li)工藝(yi)技術(shu)、污(wu)(wu)泥處(chu)理(li)及污(wu)(wu)水回用等技術(shu)現(xian)狀與發展趨勢(shi)大體情(qing)況簡述如下：  

(1)預處理(li)  

預處(chu)理僅(jin)用于城(cheng)市污水排海排江工程,予(yu)處(chu)理的(de)目的(de)在(zai)于去除污水中的(de)漂浮(fu)物質(zhi)、油類或油脂類物質(zhi)以及砂粒等(deng)無(wu)機(ji)物質(zhi)及部分有機(ji)物。  

(2)一級(ji)處理  

從傳統的(de)城市污(wu)水處理(li)工藝流程來看,一級處理(li)部分以污(wu)水收集粗、中、細(xi)格柵或水力篩、沉砂池及初次(ci)沉淀池等(deng)物(wu)理(li)處理(li)來達到一級處理(li)。近期主(zhu)要(yao)的(de)發(fa)展為處理(li)設備的(de)機(ji)械(xie)化和自動化水平的(de)提高,各種(zhong)機(ji)械(xie)設備的(de)研(yan)制與開發(fa),各種(zhong)新型(xing)處理(li)構筑物(wu)的(de)應用等(deng)。  

(3)二級處理  

從污水(shui)二級處理工藝(yi)來看,仍然(ran)以生化處理為主(zhu),典型的流程格(ge)局仍為污水(shui)經(jing)格(ge)柵到沉砂(sha)池(chi)(chi)到初沉池(chi)(chi)、曝氣池(chi)(chi)、二沉池(chi)(chi)、消毒接觸池(chi)(chi)后排(pai)放。  

(4)三級處理(li)  

進一步處理(li)水(shui)中難降(jiang)解的有機(ji)物，以及(ji)氮和磷等(deng)能夠(gou)導致水(shui)體富營養化(hua)的可溶性無機(ji)物等(deng)。  

經(jing)過(guo)以上三(san)級(ji)處理之(zhi)后，基(ji)本去除了(le)水中的污染物。  

2目前國內城市污水的主流處理方法  

(一)活性泥技術  

簡單來說活(huo)性(xing)泥(ni)技術(shu)就是利用活(huo)性(xing)污泥(ni)去除水(shui)(shui)中(zhong)的有(you)機物。首先是回(hui)流(liu)(liu)的活(huo)性(xing)污泥(ni)和污水(shui)(shui)同時進(jin)入(ru)曝氣(qi)(qi)池(chi)，并將(jiang)空氣(qi)(qi)打(da)入(ru)曝氣(qi)(qi)池(chi)，使污水(shui)(shui)和活(huo)性(xing)污泥(ni)充分(fen)(fen)混(hun)(hun)合，曝氣(qi)(qi)池(chi)中(zhong)微(wei)生物吸(xi)附、混(hun)(hun)合液進(jin)入(ru)二次沉淀池(chi)進(jin)行分(fen)(fen)離操作。最(zui)后就可以向(xiang)外排放凈(jing)化(hua)后的水(shui)(shui)，分(fen)(fen)離出(chu)一部分(fen)(fen)活(huo)性(xing)污泥(ni)通(tong)過(guo)回(hui)流(liu)(liu)系統，回(hui)流(liu)(liu)至(zhi)曝氣(qi)(qi)池(chi)，另一部分(fen)(fen)將(jiang)從系統出(chu)中(zhong)排出(chu)。  

下面簡單介(jie)紹幾(ji)種有關活性污(wu)泥(ni)技術的方(fang)法(fa)。  

(1)AB法  

該工藝(yi)將曝氣池分(fen)為(wei)高低(di)負荷兩段,各有獨立的沉淀和(he)污泥回(hui)流(liu)系統。高負荷段(A段)停留時間(jian)約20—40分(fen)鐘,以(yi)生物(wu)絮凝吸附作用為(wei)主(zhu),同時發生不完全(quan)氧(yang)化(hua)反(fan)應,生物(wu)主(zhu)要為(wei)短世代(dai)的細(xi)菌群落,去除BOD達(da)50%以(yi)上。B段與常(chang)規活性污泥法相似,負荷較(jiao)低(di),泥齡較(jiao)長。  

AB法A段(duan)效(xiao)率(lv)很高(gao),并有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)緩(huan)沖能力。但是,AB法污泥產(chan)量(liang)較(jiao)高(gao),A段(duan)污泥有(you)機(ji)(ji)物含(han)量(liang)極高(gao),污泥后(hou)續穩定化(hua)處(chu)理是必須的(de)(de),將增加一定的(de)(de)投資(zi)和費用。另外，A段(duan)在運(yun)行(xing)中如果控制不好,很容(rong)易產(chan)生(sheng)臭(chou)氣(qi),影響附近的(de)(de)環(huan)境(jing)衛生(sheng)，產(chan)生(sheng)硫化(hua)氫(qing)、大糞素等惡臭(chou)氣(qi)體。對(dui)于污水(shui)濃度較(jiao)低的(de)(de)場(chang)合，B段(duan)運(yun)行(xing)較(jiao)為困難(nan),也(ye)難(nan)以發揮(hui)優勢。目前有(you)僅采用A段(duan)的(de)(de)做法,效(xiao)果要(yao)好于一級處(chu)理。當(dang)對(dui)脫氮除(chu)(chu)磷(lin)要(yao)求很高(gao)時,A段(duan)不宜按AB法的(de)(de)原來(lai)去除(chu)(chu)有(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)分配比(bi)去除(chu)(chu)BOD,因為B段(duan)曝(pu)氣(qi)池的(de)(de)進水(shui)含(han)碳(tan)有(you)機(ji)(ji)物含(han)量(liang)的(de)(de)碳(tan)/氮比(bi)偏低,不能有(you)效(xiao)地脫氮。  

(2)SBR  

序批式反應池(SBR)屬于"注(zhu)水(shui)——反應——排(pai)水(shui)"類型的(de)反應器(qi)，在(zai)(zai)流態(tai)上屬于完全混合式，氮有機污(wu)染物確實(shi)隨著反應時間的(de)推(tui)移而被降解的(de)。其(qi)操作流程(cheng)由進(jin)水(shui)、反應、沉(chen)淀、出水(shui)和閑置(zhi)(zhi)(zhi)五個基本過程(cheng)組成，從(cong)(cong)污(wu)水(shui)流入到閑置(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)束(shu)構成一(yi)個周期，所有處(chu)理過程(cheng)都是在(zai)(zai)同一(yi)個設有抱(bao)起或攪(jiao)拌裝置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)反應器(qi)內依次進(jin)行(xing)，混合液始終留在(zai)(zai)池中，從(cong)(cong)而不需另外設置(zhi)(zhi)(zhi)沉(chen)淀池。  

該工藝將傳統的(de)(de)(de)曝氣池(chi)、沉淀池(chi)由空間(jian)上(shang)的(de)(de)(de)分布(bu)(bu)改為時間(jian)上(shang)的(de)(de)(de)分布(bu)(bu),形成一體化的(de)(de)(de)集(ji)約構筑物,并(bing)利于實現緊湊的(de)(de)(de)模塊布(bu)(bu)置,最(zui)大的(de)(de)(de)優點是節省占地,可以減少污泥回流量(liang),有(you)節能效果。但(dan)是,SBR工藝對(dui)自動化控(kong)制要求很(hen)高,并(bing)需(xu)要大量(liang)的(de)(de)(de)電控(kong)閥(fa)門和機械(xie)撇水器(qi),稍(shao)有(you)故障將不能運行,一般必須(xu)引進全套進口設備。  

(3)CAST法(fa)  

CAST工藝是SBR工藝的一(yi)種(zhong)變形，池體(ti)內用隔油墻隔出(chu)生(sheng)物選擇區、兼性區和主反應區三(san)個(ge)反應區，三(san)個(ge)反應區的體(ti)積比(bi)大致為(wei)1:2:20，混合(he)(he)液(ye)由第(di)三(san)區回(hui)流到第(di)一(yi)區，回(hui)流比(bi)一(yi)般為(wei)20%，在第(di)一(yi)區內活性污(wu)泥(ni)與進入的新(xin)鮮污(wu)水(shui)混合(he)(he)、接觸。創造微(wei)生(sheng)物種(zhong)群在高濃度、高負荷環境(jing)下(xia)競爭(zheng)生(sheng)存(cun)的條(tiao)件，從(cong)而選出(chu)適合(he)(he)該系統的獨特(te)的微(wei)生(sheng)物種(zhong)群，并有(you)效抑制絲狀菌的過分增值，避免污(wu)泥(ni)膨脹(zhang)現(xian)象的發生(sheng)，提(ti)高系統的穩定性。  

(4)氧化溝  

氧化溝是活性污泥法的一種變形(xing)(xing)(xing),是延(yan)時(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)法的一種特殊(shu)形(xing)(xing)(xing)式(shi)。一般采(cai)用(yong)圓形(xing)(xing)(xing)或橢圓形(xing)(xing)(xing)廊道(dao)，池體狹長,池深較淺，在溝內設有(you)(you)機(ji)械曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)和推進(jin)(jin)裝置(zhi)，近年(nian)來(lai)也有(you)(you)采(cai)用(yong)局部區域鼓風曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)外加水下推進(jin)(jin)器(qi)的運(yun)行方式(shi)。通過曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)或攪(jiao)拌作用(yong)在廊道(dao)中(zhong)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)0.25—0.30m/s的流(liu)速，使活性污泥成(cheng)懸浮(fu)狀態，在這樣的廊道(dao)流(liu)速下，混(hun)合液在5—15min內完成(cheng)一次循環，而廊道(dao)中(zhong)大量的混(hun)合液可以稀釋進(jin)(jin)水20—30倍，廊道(dao)中(zhong)水流(liu)雖然呈推流(liu)式(shi)。當污水離(li)開曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)區后，溶解氧濃(nong)度降低，有(you)(you)可能發(fa)生反消化反應。  

(二)、生物脫氮除磷工藝  

近年來，隨著對生(sheng)物(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)的(de)(de)機理研究(jiu)不(bu)斷深入，以及各種(zhong)新材料、新技術(shu)、新設備的(de)(de)不(bu)斷運用，衍生(sheng)除(chu)了(le)許多新的(de)(de)生(sheng)物(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)工藝，下面簡單介紹幾種(zhong)我國各污水處理廠的(de)(de)生(sheng)物(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)工藝。  

(1)A/O法  

流(liu)程(cheng)如下:  

污(wu)水(shui)——前處理——厭氧水(shui)解池(chi)(chi)——接觸氧化(hua)池(chi)(chi)——沉淀池(chi)(chi)——過濾池(chi)(chi)——出水(shui)——污(wu)泥(ni)回流  

A/O脫氮工藝(yi)處(chu)理高濃(nong)度(du)城市污水,不(bu)但(dan)熊夠效(xiao)穩定地脫氮,而且COD、BOD和ss的(de)(de)(de)去(qu)除效(xiao)果(guo)和穩定性更好。雖然其基建投資和運(yun)(yun)行管理費用均(jun)高于設有(you)硝化(hua)功能的(de)(de)(de)傳統法,但(dan)當要(yao)求出水的(de)(de)(de)TKN濃(nong)度(du)較(jiao)低或考慮(lv)處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)出水回用,并(bing)考慮(lv)工藝(yi)運(yun)(yun)行穩定時,建議首先(xian)采(cai)用A/O脫氮工藝(yi)。但(dan)A/O法中如果(guo)有(you)硝化(hua)發(fa)生(sheng)，除磷(lin)效(xiao)果(guo)會降低，而且脫氮效(xiao)果(guo)受(shou)內循環比的(de)(de)(de)影(ying)響，另外，此工藝(yi)的(de)(de)(de)靈活性較(jiao)差(cha)。  

(2)A2/O法  

A2/O工(gong)藝是通過厭(yan)氧(yang)、兼氧(yang)和(he)(he)好氧(yang)交(jiao)替(ti)變(bian)化(hua)的(de)(de)環境,完成除磷(lin)脫氮(dan)反應。在厭(yan)氧(yang)條(tiao)件(jian)下,回流污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)聚磷(lin)菌(jun)(jun)受到抑制,只(zhi)能釋(shi)放(fang)體(ti)內的(de)(de)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)獲取能量,以(yi)吸收污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)可快速(su)生物降解的(de)(de)溶解性(xing)有機物來(lai)維(wei)持(chi)生存,在這(zhe)個過程(cheng)(cheng)中(zhong)完成了磷(lin)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)釋(shi)放(fang);在缺氧(yang)條(tiao)件(jian)下,反硝(xiao)化(hua)細菌(jun)(jun)利用污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)有機碳作為電子供體(ti),以(yi)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)作為電子受體(ti)進(jin)行(xing)無(wu)氧(yang)呼吸,將回流液中(zhong)硝(xiao)態氮(dan)還原成氮(dan)氣釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai),完成反硝(xiao)化(hua)過程(cheng)(cheng);在好氧(yang)條(tiao)件(jian)下,一方面聚磷(lin)菌(jun)(jun)將體(ti)內的(de)(de)PHB進(jin)行(xing)好氧(yang)分解,釋(shi)放(fang)的(de)(de)能量用于細胞合成、增(zeng)殖和(he)(he)吸收污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)磷(lin)合成聚磷(lin)酸(suan)鹽(yan),隨剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)排出(chu)系(xi)統,從而實現污(wu)(wu)(wu)水(shui)的(de)(de)脫磷(lin);采(cai)用A2/O系(xi)統可將污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)COD、BOD和(he)(he)氮(dan)、磷(lin)同時去除,處(chu)理出(chu)水(shui)可優于國家排放(fang)標準,接近(jin)三(san)級處(chu)理水(shui)平。另外，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)沉(chen)降性(xing)能也(ye)較好。  

(三)生物接觸氧化法  

生(sheng)物(wu)(wu)接(jie)(jie)觸氧(yang)(yang)化法就是在生(sheng)物(wu)(wu)接(jie)(jie)觸氧(yang)(yang)化池(chi)內安裝一定數量的(de)(de)填料，為了使污水達到(dao)凈化的(de)(de)目的(de)(de)，通過(guo)填料上的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)膜和供(gong)應的(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)發生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)氧(yang)(yang)化作用，以此(ci)來將(jiang)氧(yang)(yang)化分解廢水中的(de)(de)有機物(wu)(wu)。生(sheng)物(wu)(wu)接(jie)(jie)觸氧(yang)(yang)化法是生(sheng)物(wu)(wu)法處理廢水中的(de)(de)一種重(zhong)要方法。

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