城市污水处理工艺研究

发布时间：2016-08-06

　　城市污水的来源主要由生活污水、工业废水和城市降水径流三部分组成。生活污水是指人们日常生活中的排水，经由居住区、公共场所、厨房、浴室等生活设施排出，其中有机污染物占约60%，如蛋白质、脂肪、糖类等;无机污染物占约40%

　　摘要：随着工业化、城镇化速度的加快，城市污水排放量也越来越大，城市水资源的污染问题日益加剧，成为制约城市发展的绊脚石，如果不能得到妥善处理，将严重污染环境，影响人居环境质量和城市可持续发展。

　　关键词：城市污水处理;处理工艺;技术

　　1.城市污水的来源

　　泥沙和杂物等，此外还有洗涤剂以及病原微生物和寄生虫卵等;工业废水是在工厂生产过程中排放的废水，是城市污水中有毒污染物的主要来源;降雨径流是由城市降雨或冰雪融水形成的。

　　2.城市污水处理工艺

　　污水处理的主要方法有物理、化学、物理化学和生物方法。这些方法可以单一使用， 也可以针对不同的污水水质组合使用，我国现阶段的城市污水处理主要以生物法为主， 物理法和化学法起辅助作用。具体工艺如下：

　　2.1 SBR 法处理工艺：它是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术， 采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式， 非稳定生化反应替代稳态生化反应， 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是运行的有序和间歇操作， SBR 技术的核心是SBR 反应池， 该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。其优点的：

　　①理想的推流过程使生化反应推动力增大， 污水在理想的静止状态下沉淀， 需要的时间短、效率高， 运行效果稳定， 出水水质好;

　　②耐冲击负荷， 池内有滞留的处理水， 对污水有稀释、缓冲作用， 有效抵抗水量和有机污物的冲击;

　　③反应池内存在DO， BODS 浓度梯度， 有效控制活性污泥膨胀;

　　④SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法， 利于污水厂的扩建和改造;

　　⑤实现好氧、缺氧、厌氧状态的交替， 具有良好的脱氮除磷效果;

　　⑥工艺流程简单、占地面积小、造价低。

　　2.2 AB法处理工艺 ：该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。高负荷段(A段) 停留时间约20～40分钟， 以生物絮凝吸附作用为主， 同时发生不完全氧化反应， 生物主要为短世代的细菌群落， 去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似， 负荷较低， 泥龄较长。该工艺流程为：

　　2.3生物接触氧化法处理工艺：该工艺是一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术，兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池，池内充填填料。生物接触氧化法具有多种净化功能，除有效地去除有机物外，如运行得当，还能够脱氧和除磷。生物接触氧化法的关键部位是填料。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞，现在常采用吊挂式软性填料和悬浮或半悬浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面积较大，处理效果好。生物接触氧化法是住宅小区生活污水处理较早的采用的技术之一，其主体工艺流程为：

　　原污水→初沉池→接触氧化池→二沉池→消毒池→排放，初沉池、二沉池均为竖流式沉淀池，上升流速分别为0.6～0.8mm/s和0.3～0.4mm/s。采用梯形直管填料，池中心廊道式射流曝气，气水比为10：1～12：1，停留时间为2.5～3.3h。设计进水平均BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L。

　　2.4厌氧生物滤池法处理工艺：该工艺是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。其工作原理是利用厌氧微生物附着载体的表面生长，当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时，在厌氧微生物作用下，污水中的有机物得以厌氧分解，并产生沼气。该工艺流程为：

　　污水进入沉砂池和初沉池去除砂石和悬浮物，进入厌氧反应池，经过回流活性污泥与污水充分混合、接触，并进行反消化反应，实现脱氮;然后进入曝气池，通过生物絮体污泥吸附污水中的有机物，进而分解有机物，使污水得以净化处理;接着再进入二沉池，经沉淀实现固液分离;最后剩余污泥经过脱水处理后安全处置，滤液再返回处理。

　　2.5 CASS法处理工艺：该工艺是由SBR(序批式活性污泥法)工艺发展而来，是间歇式活性污泥法的一种变革。CASS工艺的核心是CASS池，在SBR的基础上，反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。该工艺流程为：

　　3.污水处理工艺的新技术发展之分子生物技术的应用

　　现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。因此，为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。目前，该分子诊断技术在进行这些丝状菌的生物学定位上，已经可以进一步准确了解其特性了。随着分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。

　　结语：随着现代科学技术的理论与方法在水污染的研究和水污染的控制应用方面不断拓宽与加深， 诸如化学、生物学、生态学、系统论、控制论、信息论、耗散结构论、协同学等基础学科和理论， 以及化工技术、生物技术、生态工程技术、计算机技术、遥控遥测技术等先进的技术手段的广泛应用， 相信城市污水处理技术将会得到迅速发展。

　　阅读期刊：《电力需求侧管理》

　　《电力需求侧管理》(双月刊)创刊于1999年，由国家电网公司主管、国家电网公司电力需求侧管理指导中心主办、东南大学协办。国家电网公司、国家计委、国家经贸委有关部门负责人和全国各网、省电力公司市场营销部负责人等为本刊编委会成员。