目前，我國人口已接近世界人口的1/4，又是世界上zui大的加工出口國。總體而言，我國污水處理能力正處于增長階段,有相當(dāng)部分未經(jīng)處理的污水直接或間接排放,嚴(yán)重污染了水體。水是人類賴以生存的基礎(chǔ),由于水資源污染而造成水資源日益緊缺已經(jīng)成為世界性問題,成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,也成為嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、危害環(huán)境生態(tài)、影響人民生活和身體健康的突出問題。
1、城市污水的特點
城市污水不同于工業(yè)污水，是人類生活中產(chǎn)生的污水，是水體的主要染污源之一，主要是排泄物和洗滌污水。城市居民每人每日排出生活污水量為150-400L，其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中含有大量有機物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等,也常含有的病原菌、病毒和寄生蟲卵,無機鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等?？偟奶攸c是含氮、含硫、含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下,易生惡臭物質(zhì)。除磷技術(shù)是困擾城市污水處理的主要難題。
2、常用的幾種城市污水處理工藝
（1）CCAS工藝
工藝即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝,對污水預(yù)處理要求不高,只設(shè)間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理的核心是CCAS反應(yīng)池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成,出水可達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池,在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03～0.05m/min)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照“曝氣、閑置、沉淀、排水”程序周期運行,使污水在“好氧-缺氧”的反復(fù)中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復(fù)中完成除磷。各過程的歷時和相應(yīng)設(shè)備的運行均按事先編制的程序運行,并可調(diào)整程序,由計算機集中自控。
（2）SBR工藝
SBR是序批式活性污泥法的簡稱,又名間歇曝氣法,其主體構(gòu)筑物SBR反應(yīng)池。污水在反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使處理過程大為簡化。
（3）A/O工藝
A/O工藝也叫厭氧好氧工藝,A(Anacrobic)是厭氧段,用于脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機物。
（4）A2/O工藝
A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O工藝將生物脫氮生物除磷綜合到了同一活性污泥系統(tǒng)中。
（5）傳統(tǒng)活性污泥工藝
活性污泥工藝是污水處理的主要工藝,傳統(tǒng)活性污泥工藝采用中等污泥負(fù)荷,曝氣池為連續(xù)推流式。若只要求去除有機污染物時,傳統(tǒng)活性污泥工藝仍是一種可行的選擇。對傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行的各種改進(jìn),產(chǎn)生了很多種不同的活性污泥工藝。一些工藝較傳統(tǒng)工藝處理功能增強,一些工藝運行更加穩(wěn)定,而另外一些工藝的費用大大降低或運行更加方便。這些改進(jìn)可以分為池形的改進(jìn)、運行方式的改進(jìn)、曝氣方式的改進(jìn)、生物學(xué)方面的改進(jìn)以及投加填料等幾個方面。
（6）氧化溝
氧化溝是活性污泥法的一種變型,其曝氣池呈封閉的溝渠型,故它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法。它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠,污水滲入其中得到凈化,zui早的氧化溝渠是加以護坡處理的土溝渠,是間歇進(jìn)水間歇曝氣的。從這一點上來說,氧化溝zui早是以序批方式處理污水的技術(shù)。氧化溝污水處理的整個過程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成,zui早的氧化溝不需另設(shè)初沉池、二沉池和污泥回流設(shè)備。隨著處理規(guī)模和范圍逐漸擴大,通常采用延時曝氣。連續(xù)進(jìn)出水,所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩(wěn)定,不需設(shè)置初沉池和污泥消化池,處理設(shè)施大大簡化。
3、城市污水處理工藝選擇
目前城市污水處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理采用物理方法,主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì),這一工藝已很成熟,差別不大。二級處理則采用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性、溶解性有機物以及氮、磷等營養(yǎng)鹽。目前這一處理工藝有多種方法,歸結(jié)起來主要有以上介紹的幾種工藝,即CCAS、SBRA/O、A2/O、傳統(tǒng)活性污泥及氧化溝等工藝。
選擇城市污水處理工藝時應(yīng)著重考慮五個方面：
（1）投資省。目前大部分污水處理項目都是國有資金投資的,我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟發(fā)展所需資金缺口龐大,控制投資對國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展大有益處。
（2）運行成本低。運行成本是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是選擇處理工藝的主要指標(biāo)之一。
（3）占地少。土地資源是城市發(fā)展規(guī)劃的重要因素。
（4）脫氮除磷效果好。隨著我國大面積水體環(huán)境的富營養(yǎng)化,污水的脫氮除磷已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。我國實施的國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)也明確規(guī)定了適用于所有排污單位,非常嚴(yán)格地規(guī)定了磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn),這就意味著選擇污水處理工藝首先要考慮脫氮除磷的問題。
（5）現(xiàn)代*技術(shù)與環(huán)保工程的有機結(jié)合?，F(xiàn)代*技術(shù),尤其是計算機技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善,為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前,國外發(fā)達(dá)國家的污水處理廠大都采用*的計算機管理和自控系統(tǒng),保證了污水處理廠的正常運行和穩(wěn)定合格地出水,而我國在這方面還比較落后。
