小七導(dǎo)讀：

城市污水處理技術(shù)作為環(huán)境學(xué)科的一個分支 ,就我國目前的狀況來看， 整體上已有了很大的進(jìn)步 ,但還落后于我國城市發(fā)展的水平。近些年來， 雖然研究 、開發(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)用較多和正在開發(fā)、研究的城市化工廠污水通常為一級、二級 、三級處理工藝流程，下面和小七一起來看看吧。

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）一級處理：機(jī)械處理

2）二級處理：主體工藝為生化處理

3）三級處理：控制富營養(yǎng)化和重新回用

3污水處理工藝流程

污水的一級處理

1.格柵

分類：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)動下，耙齒鏈進(jìn)行逆水流方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動。耙齒鏈運(yùn)轉(zhuǎn)到設(shè)備的上部時，由于槽輪和彎軌的導(dǎo)向，使每組耙齒之間產(chǎn)生相對自清運(yùn)動，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值。

種類：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)的辦法來平衡水溫。

4.沉淀池

常見的幾種沉淀池類型：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)造簡單，沉淀效果較好，但占地面積較大，排泥存在的問題較多，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，然而池深過大，施工困難，造價高，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，停留時間短，占地少，缺點(diǎn)是容易滋生藻類等，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。

污水的二級處理

1.污水的二級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)以無機(jī)物)作為微生物的營養(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:好氧生物處理、厭（兼）氧生物處理

對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、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，它由一個或多個曝氣反應(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運(yùn)行周期。每個工作周期順序完成進(jìn)水 、反應(yīng) 、沉淀 、排放 4 個工藝過程。

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)、水量波動對系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定性。工藝處理簡單，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工藝簡單可靠、運(yùn)行方式靈活、自動化程度高的特點(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。整個過程實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水。同時在傳統(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(見圖2) 。

（3）MSBR 法：MSBR工藝是20世紀(jì)80，年代初期發(fā)展起來的污水處理工藝 ，經(jīng)過不斷改進(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)好氧過程的 DO 檢測與缺氧和厭氧過程的ORP在線檢測 ,通過改變供氣量 , 切換進(jìn)出水閥門 ,改變好氧 、缺氧及厭氧的反應(yīng)時間等 ,高水平地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時間和空間控制 ,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( 見圖4) 。脫氮除磷過程更能通過抑制絲狀菌生長來控制污泥膨脹。3 個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)對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響( 見圖 5) 。

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

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

目前, 國內(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，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)展起來的。從好氧微生物對有機(jī)物降解過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著的活性污泥來分解有機(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凈化有機(jī)物。

（1）厭氧生物處理的機(jī)理

可分為四個階段：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、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時，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)。

三級處理工藝

近年來, 我國已經(jīng)開始重視三級處理工藝的研究開發(fā)，目前用得比較多的三級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)的三級處理工藝是在生物處理之后增加混

凝、過濾、消毒等常規(guī)處理過程 ,有砂濾、膜濾、反滲

透、UV 消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來說這些處理

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)備中的停留時間短，對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

目前我國的三級處理工藝中運(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, 比如在北京長安街生活小區(qū)的回用水處理。

就我國目前的實(shí)際情況來看 ,由于常規(guī)工藝處理比較方便 ,且應(yīng)用技術(shù)也較成熟, 一般在選取工藝時仍選用常規(guī)處理工藝。國內(nèi)外目前廣泛研究的主要是通過微濾和反滲透技術(shù)來處理二級處理后的污水, 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)在國外有著廣泛的應(yīng)用 ,目前我國也開始了這方面的研究工作 。由于我國環(huán)境污染加劇，淡水資源巨減,相信三級處理工藝必將越來越受到重視。