小七導(dǎo)讀：

城市污水處理技術(shù)作為環(huán)境學(xué)科的一個(gè)分支 ,就我國(guó)目前的狀況來(lái)看， 整體上已有了很大的進(jìn)步 ,但還落后于我國(guó)城市發(fā)展的水平。近些年來(lái)， 雖然研究 、開(kāi)發(fā)了一些設(shè)備和工藝 ，但總體上主要是借鑒和引進(jìn)國(guó)外的一些先進(jìn)工藝、經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備。以前運(yùn)用較多和正在開(kāi)發(fā)、研究的城市化工廠污水通常為一級(jí)、二級(jí) 、三級(jí)處理工藝流程，下面和小七一起來(lái)看看吧。

1污水處理基本方法按處理方法的性質(zhì)分為：

1）物理方法：格柵過(guò)濾、沉淀法、浮選法、離心分離、膜分離法等

2）化學(xué)方法：混凝、化學(xué)沉淀、中和、萃取、氧化還原、電解等

3）生物方法：好氧、厭氧法

2按不同的處理程度和處理任務(wù)可分為：

1）一級(jí)處理：機(jī)械處理

2）二級(jí)處理：主體工藝為生化處理

3）三級(jí)處理：控制富營(yíng)養(yǎng)化和重新回用

3污水處理工藝流程

污水的一級(jí)處理

1.格柵

分類(lèi)：按形狀可分為平面格柵、曲面格柵；按柵條的間隙分為粗格柵、中格柵、細(xì)格柵。

工作原理：由一種獨(dú)特的耙齒廠裝配成一組回轉(zhuǎn)格柵鏈。在電機(jī)減速器的驅(qū)動(dòng)下，耙齒鏈進(jìn)行逆水流方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。耙齒鏈運(yùn)轉(zhuǎn)到設(shè)備的上部時(shí)，由于槽輪和彎軌的導(dǎo)向，使每組耙齒之間產(chǎn)生相對(duì)自清運(yùn)動(dòng)，絕大部分固體物質(zhì)靠重力落下，而另一部分則依靠清掃器的反向運(yùn)動(dòng)把粘在耙齒上的雜物清掃干凈，這樣的原理。

2.沉砂池

作用:從污水中分離密度較大的無(wú)機(jī)顆粒，保護(hù)水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構(gòu)筑物容積，提高污泥有機(jī)組分的含率，提高污泥作為肥料的價(jià)值。

種類(lèi)：平流式（重力式）沉砂池、曝氣式沉砂池

3.調(diào)節(jié)池

作用：為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)污水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)；酸性污水和堿性污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行混合，可達(dá)到中和的目的；短期排出的高溫污水也可用調(diào)節(jié)的辦法來(lái)平衡水溫。

4.沉淀池

常見(jiàn)的幾種沉淀池類(lèi)型：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜流式沉淀池

幾種沉淀池比較：

（1）平流式池：構(gòu)造簡(jiǎn)單，沉淀效果較好，但占地面積較大，排泥存在的問(wèn)題較多，目前大、中、小型污水處理廠均有采用；

（2）豎流式池：占地面積小，排泥較方便，且便于管理，然而池深過(guò)大，施工困難，造價(jià)高，因此一般僅適用于中小型污水處理廠使用；

（3）輻流式池：最適宜于大型水處理廠采用，有定型的排泥機(jī)械，運(yùn)行效果較好，但要求較高的施工質(zhì)量和管理水平；

（4）斜流式池：主要適用于初沉池，在給水處理中應(yīng)用較廣，沉淀效率高，停留時(shí)間短，占地少，缺點(diǎn)是容易滋生藻類(lèi)等，排泥困難、易堵塞，維護(hù)不便。

（5）氣浮：

作用：氣浮法又稱為浮選法，它是在污水中通入空氣，產(chǎn)生微小氣泡作為載體，使污水中的乳化油、微小懸浮物等污染物黏附在氣泡上。利用氣泡的浮升作用上浮到水面，通過(guò)收集水面上的泡沫或浮渣達(dá)到分離雜質(zhì)、凈化污水的目的。

污水的二級(jí)處理

1.污水的二級(jí)處理又稱為生物處理

污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉(zhuǎn)化功能，以污水的有機(jī)物(少數(shù)以無(wú)機(jī)物)作為微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，采取一定的人工措施，創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境，通過(guò)微生物的代謝作用，使污水中的污染物質(zhì)被降解、轉(zhuǎn)化，污水得以凈化。

（1）污水生物處理分類(lèi):好氧生物處理、厭（兼）氧生物處理

對(duì)于好氧生物處理中的傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、序批式活性污泥法統(tǒng)稱為活性污泥法；其中生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、流化床、氣提式反應(yīng)器（ABS）統(tǒng)稱為生物膜法。

2.活性污泥法工藝流程其中工藝有：

（1）傳統(tǒng)的SBR法：SBR工藝即間歇活性污泥法，它由一個(gè)或多個(gè)曝氣反應(yīng)池組成，污水分批進(jìn)入池中，經(jīng)活性污泥凈化后 ,上清液排出池外即完成一個(gè)運(yùn)行周期。每個(gè)工作周期順序完成進(jìn)水 、反應(yīng) 、沉淀 、排放 4 個(gè)工藝過(guò)程。

SBR工藝的特點(diǎn)是具有一定的調(diào)節(jié)均化功能，可緩解進(jìn)水水質(zhì)、水量波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的不穩(wěn)定性。工藝處理簡(jiǎn)單，處理構(gòu)筑物少，曝氣反應(yīng)池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統(tǒng)，且污泥量少，易于脫水，控制一定的工藝條件可達(dá)到較好的除磷效果，但也存在自動(dòng)控制和連續(xù)在線分析儀器儀表要求高的缺點(diǎn)。

（2）CASS工藝：CASS工藝是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng),不僅具有SBR工藝簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行方式靈活、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實(shí)現(xiàn)于CASS池通過(guò)隔墻將反應(yīng)池分為功能不同的區(qū)域 ,在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同 ,各池中的生物也不相同。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水。同時(shí)在傳統(tǒng)的SBR池前或池中設(shè)置了選擇器及厭氧區(qū) ,提高了除磷脫氮效果(見(jiàn)圖2) 。

（3）MSBR 法：MSBR工藝是20世紀(jì)80，年代初期發(fā)展起來(lái)的污水處理工藝 ，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和發(fā)展，目前最新的工藝是第三代工藝，其工作原理如圖3所示。

（4）UNITANK 系統(tǒng)

SEGHERS 公司提出的 UNITANK 系統(tǒng)是 SBR法的又一種變形和發(fā)展，它集合了 SBR 和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn) , 一體化設(shè)計(jì) , 不僅具有SBR系統(tǒng)的主要特點(diǎn) , 還可以像傳統(tǒng)活性污泥法那樣在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行 。

UNITANK 系統(tǒng)的特點(diǎn)是構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊 ,一體化 。可根據(jù)好氧過(guò)程的 DO 檢測(cè)與缺氧和厭氧過(guò)程的ORP在線檢測(cè) ,通過(guò)改變供氣量 , 切換進(jìn)出水閥門(mén) ,改變好氧 、缺氧及厭氧的反應(yīng)時(shí)間等 ,高水平地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間和空間控制 ,高效地去除污水中的有機(jī)物及脫氮除磷 ,且水力負(fù)荷穩(wěn)定 。

交替改變進(jìn)水點(diǎn) ,可以相應(yīng)改善系統(tǒng)各段的污泥負(fù)荷 ,進(jìn)而改善污泥的沉降性能( 見(jiàn)圖4) 。脫氮除磷過(guò)程更能通過(guò)抑制絲狀菌生長(zhǎng)來(lái)控制污泥膨脹。3 個(gè)池可以被完全加蓋封閉或建在地下，廢氣可以收集處理，既有利于布置 、保溫，又避免系統(tǒng)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良影響( 見(jiàn)圖 5) 。

目前,我國(guó)石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠日處理污水 10 萬(wàn)t,就是采用的該工藝 。

（5）AB法是吸附－生物降解工藝的簡(jiǎn)稱，是由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)（Aachen）賓克（Bohnke）教授于20世紀(jì)70年代中期開(kāi)創(chuàng)。該工藝于80 年代初應(yīng)用于工程實(shí)踐。

目前, 國(guó)內(nèi)已有多家城市污水處理廠采用了AB 法工藝。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級(jí)處理系統(tǒng)；B段由曝氣池和二次沉淀池組成；A、B兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開(kāi)，各自由獨(dú)特的微生物群體，有利于功能的穩(wěn)定。

AB法工藝：

其他其他SBR演變工藝：ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝

3.生物膜法：

好氧生物膜法是根據(jù)土壤自凈的原理發(fā)展起來(lái)的。從好氧微生物對(duì)有機(jī)物降解過(guò)程的基本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，兩者主要不同在于活性污泥法是靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著的活性污泥來(lái)分解有機(jī)物的，而生物膜法則是主要依靠固著于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機(jī)物。

（1）厭氧生物處理的機(jī)理

可分為四個(gè)階段：水解階段、酸化階段(也叫發(fā)酵階段)、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。

• 水解階段：水解細(xì)菌將不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)變成可溶性有機(jī)物,將高分子溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子有機(jī)物(通過(guò)細(xì)菌胞外酶作用)

• 酸化階段：水解階段產(chǎn)生的小分子水解產(chǎn)物在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外,這一階段的主要產(chǎn)物有VFA、醇類(lèi)、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時(shí)，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)。

• 產(chǎn)乙酸階段：在此階段，酸化階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、H2、碳酸等以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

• 產(chǎn)甲烷階段：在此階段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和新的細(xì)胞物質(zhì)。

三級(jí)處理工藝

近年來(lái), 我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始重視三級(jí)處理工藝的研究開(kāi)發(fā)，目前用得比較多的三級(jí)處理工藝可以分為常規(guī)工藝、MBR 技術(shù)和LM深度處理技術(shù)。

1.常規(guī)工藝

常規(guī)的三級(jí)處理工藝是在生物處理之后增加混

凝、過(guò)濾、消毒等常規(guī)處理過(guò)程 ,有砂濾、膜濾、反滲

透、UV 消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來(lái)說(shuō)這些處理

方式單位水處理成本比較低, 在經(jīng)濟(jì)上比較可行。

2.MBR技術(shù)

MBR 技術(shù)又稱為膜生物反應(yīng)器技術(shù),利用了膜分離的選擇性和高效性,同時(shí)又利用了生物處理工程的有效性和徹底性,將水中的有害物質(zhì)最大限度地除去。MBR 工藝的特點(diǎn)是用膜分離系統(tǒng)代替了普通活性污泥法中的二沉池, 減少了傳統(tǒng)工藝大部分的處理單位 ,節(jié)省了大量投資,而且耗能和一般傳統(tǒng)的水處理工藝相近。污水在處理設(shè)備中的停留時(shí)間短，對(duì)COD，NH3-N 的去除率極高 ,出水水質(zhì)達(dá)到了生活雜用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.LM 深度處理工藝

LM深度處理工藝是一種全新的生態(tài)處理工藝 ,在厭氧池加好氧池的基礎(chǔ)上加入了改進(jìn)的曝氣氧化塘和高效濕地兩個(gè)深度處理單元, 使出水水質(zhì)達(dá)到了生活雜用水的標(biāo)準(zhǔn)。其工藝流程是: 生物厭氧池—封閉好氧池—開(kāi)放好氧池—澄清池—人工濕地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接觸氧化池和生態(tài)氧化槽代替封閉好氧池和開(kāi)放好氧池。LM 深度處理工藝的特點(diǎn)是剩余污泥少、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便,還具有美化景觀的功能，該方法和其他水處理工藝相比比較經(jīng)濟(jì)。

4.運(yùn)用狀況及其發(fā)展趨勢(shì)

目前我國(guó)的三級(jí)處理工藝中運(yùn)用一般的常規(guī)處理工藝較多, 現(xiàn)階段 MBR方法也有了廣泛運(yùn)用, 比如在北京長(zhǎng)安街生活小區(qū)的回用水處理。

就我國(guó)目前的實(shí)際情況來(lái)看 ,由于常規(guī)工藝處理比較方便 ,且應(yīng)用技術(shù)也較成熟, 一般在選取工藝時(shí)仍選用常規(guī)處理工藝。國(guó)內(nèi)外目前廣泛研究的主要是通過(guò)微濾和反滲透技術(shù)來(lái)處理二級(jí)處理后的污水, 以達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn),圖 10 是該處理工藝流程的典型例子。濕地系統(tǒng)在國(guó)外有著廣泛的應(yīng)用 ,目前我國(guó)也開(kāi)始了這方面的研究工作 。由于我國(guó)環(huán)境污染加劇，淡水資源巨減,相信三級(jí)處理工藝必將越來(lái)越受到重視。