國內(nèi)大多數(shù)北方分散式城鎮(zhèn)均建在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，產(chǎn)生的生活污水難以通過市政污水處理廠集中處理排放，因此需要采取就地處理排放或回收利用的方式。一般來講，北方分散式城鎮(zhèn)生活污水的處理工藝可以分為預(yù)處理、主工藝和后處理三個環(huán)節(jié)。預(yù)處理往往被用于除渣、沉砂、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定水流量;主工藝通常采用活性污泥法和生物膜法等，通過微生物的新陳代謝作用將廢水中的有機質(zhì)分解;后處理主要包括消毒和殺菌等。處理合格后的生活污水可被用于循環(huán)冷卻水補給水、綠化用水和沖灰沖渣補水等。
活性污泥是由多種好氧微生物、兼性微生物(還可能有少量厭氧微生物)和廢水中的有機、無機固體物質(zhì)混合在一起形成的絮狀體，具有降解和去除廢水有機污染物和部分氮、磷元素的能力?；钚晕勰喾ㄊ抢萌斯ゑZ化培養(yǎng)的活性污泥，使其在人工營造的環(huán)境中呈懸浮狀態(tài)生長，并分解和去除廢水中有機物及氮磷等污染物的生物處理方法。按照工藝流程的不同，火電廠主要采用的活性污泥法可分為常規(guī)活性污泥法和序批式活性污泥法兩類。
1常規(guī)活性污泥法
常規(guī)活性污泥法的處理系統(tǒng)一般由初沉池、曝氣池、二沉池、污泥排放及回流系統(tǒng)等部分組成。廢水首先進(jìn)入初沉池，通過初步沉淀去除部分不溶解固體，同時也可穩(wěn)定流量。沉淀池的出水依次進(jìn)入曝氣池，該池是常規(guī)活性污泥法的核心，廢水與池內(nèi)的活性污泥充分混合，同時通過風(fēng)機向池內(nèi)曝氣，一方面可防止活性污泥在池中沉淀，使其處于懸浮狀態(tài)與廢水充分接觸;另一方面向池中提供充足的氧氣，促進(jìn)微生物的新陳代謝和繁殖。
活性污泥中的微生物在有氧的環(huán)境條件下分解廢水有機物，并將一部分營養(yǎng)物質(zhì)吸收同化，終起到凈化廢水的作用。曝氣池的出水進(jìn)入二沉池，該池是對泥水混合液進(jìn)行固液分離的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般采用重力沉降、氣浮法或膜分離等方法實現(xiàn)活性污泥和廢水的分離。二沉池的排水即為系統(tǒng)處理后的出水，排出的污泥需要另做處理。一般而言，為了維持曝氣池中活性污泥的動態(tài)平衡，部分二沉池產(chǎn)生的污泥要通過污泥回流系統(tǒng)送回曝氣池作為接種污泥，另一部分多余的污泥則通過污泥排放系統(tǒng)外排。
通常采用活性污泥法處理的生活污水BOD5濃度應(yīng)大于100mg/L，當(dāng)BOD5過低時微生物將不能得到足夠的營養(yǎng)源，其新陳代謝將受到抑制，終導(dǎo)致廢水處理效果變差。但BOD5的含量也不宜太大，因為活性污泥采用的是有氧代謝方式，而廢水中氧氣的溶解度很低，若BOD5的濃度過高，有機物分解就會消耗更多的氧，容易導(dǎo)致系統(tǒng)缺氧，終影響污染物的處理效果。
2序批式活性污泥法
序批式活性污泥法(SBR)也稱作間歇活性污泥法，是指在同一個反應(yīng)池或反應(yīng)器中，按時間順序由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和待機等多個基本工序組成的活性污泥污水處理方法。與常規(guī)活性污泥法相比，其特征在于系統(tǒng)按照間歇方式操作運行，由于每個反應(yīng)池獨立運行，為了連續(xù)地處理廢水，處理系統(tǒng)往往需設(shè)置兩個或多個反應(yīng)池交替運行達(dá)到處理效果，對于每一個反應(yīng)池而言，其進(jìn)水和出水是間歇性的;其次，系統(tǒng)中每個反應(yīng)池的操作都是分階段和按時間序列進(jìn)行的。單個反應(yīng)池的典型工作周期如圖1所示。
進(jìn)水工序是指生活污水進(jìn)入反應(yīng)池的過程，一般從反應(yīng)池低水位開始，充水至高水位。反應(yīng)工序是指進(jìn)水之后，向反應(yīng)池中的污水進(jìn)行曝氣處理的工序，在此過程中活性污泥上的微生物與廢水充分接觸，分解其中的有機質(zhì)，實際操作中可根據(jù)需要在好氧或缺氧條件下進(jìn)行，也可以在兩種條件下交替進(jìn)行。沉淀工序是指反應(yīng)池充分反應(yīng)后對廢水進(jìn)行靜置沉淀的過程，是實現(xiàn)泥水固液分離的關(guān)鍵。工序所經(jīng)歷的時間稱為沉淀時間，可根據(jù)需要靈活調(diào)整。排水工序指將沉淀后的上清液撇除至反應(yīng)池低水位的工序，一般需要采用特殊的潷水設(shè)備排水，其優(yōu)點在于可在不擾動污泥層并防止水面浮渣外溢的情況下將上清液從水面撇除，確保出水水質(zhì)。常用的潷水器包括旋轉(zhuǎn)式潷水器、虹吸式潷水器和無動力浮堰虹吸式潷水器等。待機是指從一個周期停止排水到下一個周期開始進(jìn)水所經(jīng)歷的過程，可采用曝氣或不曝氣的方式，期間通常不再進(jìn)水。由于失去了廢水中有機質(zhì)的供給，微生物在此階段多處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，可為下一運行周期創(chuàng)造良好的初始條件。
在實際應(yīng)用中，當(dāng)廢水水質(zhì)不能滿足SBR工藝處理要求時，需設(shè)置必要的預(yù)處理或前處理環(huán)節(jié)，如格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、隔油池、纖維及毛發(fā)捕集器、水解酸化池、混凝沉淀池和中和池等。SBR生活污水處理工藝的優(yōu)點主要包括：可對曝氣方式和強度進(jìn)行靈活控制和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)好氧和缺氧等狀態(tài)的交替，具備良好的有機質(zhì)的凈化效果和一定的脫氮除磷效果;廢水在靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，采用潷水設(shè)備可縮短泥水分離時間、提高分離效率，確保出水水質(zhì)和運行效果;由于在進(jìn)水過程中反應(yīng)池內(nèi)有滯留的部分處理水，對新進(jìn)入系統(tǒng)的廢水有稀釋和緩沖作用，可在一定程度上有效抵抗水量、有機負(fù)荷甚至有毒物質(zhì)的沖擊;系統(tǒng)往往由多個反應(yīng)池組成，各反應(yīng)池的運行相對獨立，可分別根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行獨立調(diào)整，運行靈活，凈化效果好;反應(yīng)池底物濃度高，濃度梯度大，污泥泥齡較短，絲狀菌難以大量繁殖，污泥容易沉淀，不易發(fā)生污泥膨脹;工藝流程整體簡單，涉及的設(shè)備少，裝置構(gòu)造簡單，便于運維管理;造價低，布置緊湊，占地面積小，無需設(shè)二沉池、污泥回流系統(tǒng)等。
3問題及措施
在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水的處理過程中，活性污泥法存在處理效果差、出水難達(dá)標(biāo)的問題，這是由于該方法適用于水質(zhì)和水量比較穩(wěn)定的有機廢水，一般要求BOD5≥100mg/L。對于生活污水BOD5長期低于100mg/L的火電廠，建議采用其它生化處理方法。若BOD5短期之內(nèi)偏低，可以考慮人為投加有機碳源，提高廢水可生化性。部分電廠對廠內(nèi)廢水的管理比較混亂，將生產(chǎn)廢水與生活污水混合，混合水BOD5很低(<50mg/L)，平均流量卻可高達(dá)100～200t/h，導(dǎo)致活性污泥法處理效果極差。對于這種情況，建議電廠加強廢水管理，將水質(zhì)特征差異較大的廢水進(jìn)行分類處理，提高處理效果。
對于北方的一些偏遠(yuǎn)地區(qū)廠礦，由于秋冬季溫度較低，會導(dǎo)致微生物活性下降，生化處理設(shè)施無法正常運行。鑒于這種情況，可以考慮將處理系統(tǒng)設(shè)置在室內(nèi)或者增設(shè)足夠的保溫措施，確保在外界低溫環(huán)境條件下，系統(tǒng)仍可以正常地運行，保證出水的水質(zhì)。
4結(jié)語
生活污水的達(dá)標(biāo)處理是火電廠全面落實《水污染防治行動計劃》的重要前提。本文重點介紹了常規(guī)活性污泥法和序批式活性污泥法的工藝流程和技術(shù)特點，分析了在工程應(yīng)用中影響活性污泥法處理效果的水質(zhì)、水量和溫度等問題，并提出了相應(yīng)的解決方案，可為采用這類方法的西北偏遠(yuǎn)城鎮(zhèn)地區(qū)提供一定的借鑒。
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