市政污水处理现状及技术分析

我国的污水治理工作是从工业废水治理开始的，近30年来，我们建造和运行了成千上万座工业废水处理站，这些技术和经验在今后大规模的城市污水处理工程中是可以借鉴的。国家已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业，污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。

二、市政污水处理的现状分析

城市污水主要来自于家庭、机关、商业、城市公用设施等排放的生活污水和适量的工业生产废水，废水水量大且存在明显的昼夜周期性和季节周期性变化。污水中的主要污染物有动植物油、悬浮物、碳水化合物、蛋白质、表面活性剂、氮和磷的化合物、微生物等，这些有机污染物一般都比较容易生物降解，可生化性BOD/COD值达到0..5~0.6，且含有氮磷等营养物质，为生物提供了良好的生长环境。

长期以来，城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能去除氮、磷等无机营养物质。

由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：(1)采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。(2)随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

三、污水处理工艺

3.1处理程度。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，生物需氧量一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂率法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。

3.2污水处理工艺分类。污水处理方法按作用原理可分为四大类：物理法、化学法、物理化学法、生物法。市政污水应用最多的是生物法，利用微生物的代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法(SBR、AO、AAO、氧化沟等)和生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等)。

3.3污水处理工艺流程。污水处理的整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅之后进入沉砂池，以上为一级处理;而后进入生物处理设备，如曝气池，氧化沟等，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理;三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

3.4常用污水处理工艺。(1)AB法工艺。AB法工艺将曝气池分为高低负荷两段各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷A段以生物絮凝吸附为主，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，去除BOD达50%以上，并有较强有很好的适应性，节能效益也较好。AB法的主要缺点是污泥产量大，特别是A段的污泥有机物含量高，后续处理难度大。同时由于A段吸附了较大部分的有机物，有可能造成B段碳源不足，硝化不充分。一般而言，AB法工艺对浓度高的污水处理效果较好，且要求有后续污泥消化处理设施。

(2)氧化沟工艺。氧化沟是一种改良的活性污泥法，曝气池成封闭的沟渠形，其流态是一种首尾相接的循环流，延时曝气使得污水和污泥同时得到净化。氧化沟处理设施简单，没有初沉池和污泥消化池，具有脱氮功能;运行简便且处理效果稳定。目前氧化沟已广泛应用于国内外城市污水及各类工业废水的处理。传统氧化沟工艺的缺点主要体现在池深较浅，电耗相对较高。(3)AO工艺及其AAO工艺。AO工艺，即缺氧—好氧污水处理工艺，由缺氧池和好氧池串联而成，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。AAO法又称A2O法，厌氧-缺氧-好氧工艺，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果，实际运行中大多以脱氮为主除磷为辅。(4) SBR及其改进工艺。SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，一般有五个步骤，分别是进水、曝气、沉淀、排水、闲置。该工艺优点是节省占地，减少污泥回流量，有节能效果;静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。但是SBR技术对自控技术要求较高，另外它的脱氮除磷效果不够稳定，如要求脱氮除磷，需做一些改进。SBR工艺的改进工艺主要有CASS工艺、MSBR工艺、ICEAS工艺等。CASS工艺是一种循环式活性污泥法，其预反应区容积较小，相对于传统SBR反应器设计更加优化。CASS工艺处理工业废水比例较高的城市污水有很好的效果，且同时有脱氮除磷的效果，防止污泥膨胀的性能良好。 MSBR是改良型SBR的简称，是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单，容积小，单池。MSBR结合了传统活性污泥法和SBR技术的优点，采用单池多格方式，省去了多池工艺的连接复杂的问题。

污水处理是城市化发展中必须研究和处理的一个重要方向，新的处理技术的应用必将给污水处理问题带来新的变化，将有效解决水问题，进而促进城市的快速健康发展。

参考文献：

[1]羊寿生.污水处理厂工程设计中的一些常见问题. 给水排水，2006，20(8).

[2]周雹.中、小型市政污水处理厂的优选工艺Ⅱ].中国给水排水，2000，16(10).

[3]李嘉颖.关于某污水处理厂设计中的几点体会.建筑与规划设计。2008.12