浅谈几种污水的处理工艺

浅谈几种污水的处理工艺

陈睿

武汉科技大学城建学院给排水1502湖北武汉430070

摘要：近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用方面，都取得了一定的进展，新工艺、新技术大量涌现。全国各地，从北到南大建、广建污水处理厂，广泛采用效能强、功率高、能耗低、维护易的污水处理新工艺、新技术。如各种形式的氧化沟工艺系统、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CASS工艺、MSBR工艺系统等，A-B工艺系统、同步脱氮除磷的A2O工艺系统、曝气生物滤池、膜生物反应器（MBR）系统。我国面临水资源短缺的严重现实，城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势将成必然，这就是我国污水事业面临的现实。

关键词：城市生活污水；处理工艺；经济优选比较

1.国内外领域现状

1.1国内现状

①资源短缺

我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。

②地下水超采现象严重

城市用水需求持续增长，而城市水资源的量是有限的，多数城市的当地水资源已接近或达到开发利用的极限，部分城市的地下水已处于超采状态。当地下水开采量超过补给量时，首先使得超采区范围内地下水位持续下降，并由此而引发一系列的生态环境问题，例如：造成了开采井单位出水量锐减甚至报废，局部含水层被疏干甚至造成地下水源枯竭，生物群落减少，萎缩甚至消亡，泉水流量衰减甚至断流等。

③水资源污染严重

随着城市规模的不断扩大，同时排出的污水数量也不断增多，水质发生恶化，水体遭受污染，从而影响水资源的可持续利用。除了缺水，水污染问题突出。根据2001年对中国七大水系断面监测，达到三类水质可以进入自来水厂的最低要求的仅占29.5%，而劣五类水质却高达44%；另外，中国浅层地下水资源污染比较普遍，中国浅层地下水大约有50%的地区遭到一定程度的污染，约一半城市市区的地下水污染比较严重。由于工业废水的肆意排放，导致80%以上的地表水、地下水被污染。

1.2国外现状

19世纪以来，经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题，许多国家的河湖水域解氧降低，水生物减少，甚至绝迹。由于水环境污染，人们发病率增加，政府开始认识到加强污水处理的必要性，并投以大量资金兴建污水处理工程。经过30多年的大力整治，付出巨大代价，才基本控制了形势，使水生物恢复生长，水环境得到改善。这种污所造成的损失是极大的，教训是深刻的。为此，各国政府对于污水处理工作极为重视，从法律和建设资金上给予保证，并不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。

截至上世纪70年代，发达国家基本上普及二级处理但是二级处理耗能多，运行费用高，基建投资也不低。发展中国家普遍“建不起”，或是“养不起”，因此纷纷寻求适用于本国国情的，经费的高昂引起了众多的非议，据悉，美国投资超过10亿美元，因此他们也在大力研究新技术或改革传统的流程。

2.调研情况

2.1城市污水工艺简介

城市生活污水的主要污染物是有机物。针对生活污水，目前国内外主要采用生物法。生物法包括活性污泥法、生物滤池两大类，又以活性污泥法为主，活性污泥法有很多种型式，即传统活性污泥工艺、A-B工艺、SBR及其变型工艺、氧化沟工艺、MBR工艺、BIOLAK工艺等。

（1）传统活性污泥法工艺：它是由活性污泥反应器—曝气池及二次沉淀池组成的污水活性污泥处理工艺系统。是早期开始使用并一直沿用至今的活性污泥处理工艺的工艺系统流程。本工艺系统对一般城市污水的处理效果良好，BOD5的降解率一般可达90%以上，适用于处理净化程度和稳定程度要求高的污水。但其对进入原污水水质、水量变化的适应性较低，其运行效果易受原污水水质、水量变化的影响。

（2）A-B法工艺：是20世纪70年代中期，由德国亚深工业大学宾克教授开发的活性污泥污水处理技术的新工艺、新技术。采用吸附和传统活性污泥法的两次生化处理，本工艺对污水中的各类污染物质具有高度的去除、降解效果，特别是还具有良好的除磷脱氮功能。本工艺在运行上具有较强的稳定性，对原污水的水量、水质方面的冲击负荷，有着较强的适应能力。此外，还有着投资省、运行费用低的优点。

（3）氧化沟工艺：氧化沟又名循环曝气池。是因为本工艺的活性污泥在表面上呈环状的沟渠形而得名。该工艺采用间歇的运行方式，将有机污染物的降解、泥水分离、污泥稳定等项反应进程全部集中于统一的反应器内进行，BOD5的降解率高达97%，运行稳定，维护方便，氧化沟活性污泥工艺系统被认定为效果优异的污水处理技术，受到多数国家的重视，并得到广泛的应用。其工艺流程简单，运行操作有很强的灵活多样性。

（4）SBR工艺：SBR工艺系统最主要的技术特征，是将原污水入流、有机底物降解反应、活性污泥沉淀的泥水分离、处理水排放等各项污水处理过程在统一的序批式反应器内实施并完成的。SBR工艺系统流程简化，基建与维护运行费用较低；运行方式灵活、脱氮除磷的效果好；SBR工艺系统本身具有抑制活性污泥膨胀的条件；SBR工艺耐冲击负荷能力强，具有处理高浓度有机污水及有毒废水的能力。

（5）MBR工艺系统：是一种将膜分离与传统污水生物处理技术相结合的新型污水处理工艺。其最大的特点是使用膜分离来取代常规活性污泥法中的二沉池。MBR创造性的将膜分离技术应用于传统的污水处理，以高效膜分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池，同时实现了泥水分离和污泥浓缩。由于MBR工艺不用特别考虑污泥的沉降性能，可大幅度提升污泥混合液浓度，提高污泥龄，从而降低剩余污泥产量，提升出水水质。该工艺对悬浮固体、病原细菌和病毒的去除尤为显著。该工艺处理效果好，对水量水质变化具有很大的适应性；剩余污泥量少、污泥膨胀几率降低；可高效去除氨氮及难降解有机物；运行控制趋于灵活，能够实现智能化控制；可用于传统工艺升级改造。

2.2处理工艺的优选

2.2.1常规活性污泥法和氧化沟、SBR工艺的比较

常规活性污泥法适用于中等负荷的大型污水处理厂。

氧化沟工艺系统的处理工艺流程简易，由此可获得一定的效益。预处理工艺简化，不设初次沉淀池，仅设粗、细格栅及沉砂池，去除污水中的较大的悬浮杂质及砂石等无机杂质；SBR工艺系统与传统活性污泥工艺系统相比较，其工艺流程是显著地被简化，它勿需设二次沉淀池，也无需设污泥回流系统及相应的各种设备，基建与维护运行费用较低。

2.2.2氧化沟、SBR工艺的比较

SBR工艺系统优点:

（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；

（2）不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少；

（3）占地面积少。

但SBR工艺也有一些缺陷。如下：

（1）容积及设备利用率较低（一般低于50%）；

（2）操作、管理、维护较复杂；

（3）自动化程度高，对工人素质要求较高；

（4）国内工程实例少；

（5）脱氮、除磷功能一般。3.2.3最终工艺的确定

氧化沟工艺系统优点：

1.可考虑不设初沉池,有机性悬浮物在氧化化沟内能太到好氧稳定的程度

2.可考虑不单敲边鼓二次沉淀池,可少去污泥回流装置.

3.BOD负荷低

氧化沟工艺也有一些缺陷。如下：占地面积较大

工艺的选择和设计应满足一下原则：

选择污水处理工艺时，工程造价和运行费用是工艺流程选择的重要因素，应以处理后水达到水质标准为约束条件，以处理系统的最低总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。减少占地面积是降低建设费用的重要措施。

参考文献

[1]邓荣森编著.氧化沟污水处理理论与技术[M].第二版.北京：化学工业出版社，2011.

[2]彭永臻.SBR法污水生物脱氮除磷及过程控制[M].北京：科学出版社，2011.

[3]杨庆，彭永臻.序批式活性污泥法原理与应用[M].北京：科学出版社，2010.

[4]郑俊，吴浩汀编著.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用[M].北京：化学工业出版社，2007.