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在油田開發(fā)行業(yè)迅速發(fā)展的背景下，油田污水量也在急劇增多，因此，必須加強(qiáng)對油田污水處理問題的關(guān)注與重視。油田污水的主要來源包括原油出水、鉆井污水以及其他污水，針對不同來源的污水，采取有針對性的污水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對水資源的再回流利用，有利于實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的提高。
1污水處理方法
就現(xiàn)階段來說，我國對油田堿渣污水進(jìn)行處理的時候，所采取的方法主要有生物氧化法、化學(xué)處理法、直接處理法。首先，直接處理法通常情況下是進(jìn)行焚燒，這個過程中會產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣污染，從而導(dǎo)致污染轉(zhuǎn)移，無法得到理想的效益。其次，化學(xué)處理法通常情況下是采取濕式空氣氧化工藝實(shí)現(xiàn)除污，具體來說就是氣壓在10兆帕以上、溫度在150℃—200℃左右的環(huán)境中，利用氧化法將油田堿渣污水中存在的硫化物去除，以達(dá)到預(yù)處理效果[1]?；瘜W(xué)處理法對條件的要求較高，只有在高壓、高溫的條件下，方可得到理想的效果，然而，制造高壓、高溫環(huán)境，又往往需要投入大量的成本。對物氧化法、化學(xué)處理法、直接處理法進(jìn)行比較，生物氧化法具有運(yùn)行費(fèi)用、投入成本較低的優(yōu)勢，且處理效果較為可靠、運(yùn)行簡單，因此，可優(yōu)先選擇。
2油田污水處理技術(shù)
油田中所使用的傳統(tǒng)污水處理技術(shù)，其基本流程如下：隔油旋流除油過濾，主要目的是將污水中的油、漂浮物等雜質(zhì)去除。在油田企業(yè)之中，這種污水處理工藝得到了十分廣泛的應(yīng)用，且取得的效果也較為理想，同時出水水質(zhì)也符合我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.1油田污水處理技術(shù)的分類
針對油田污水污染程度、出水水質(zhì)要求的差異，通常情況下會對污水處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分級。一級處理為預(yù)處理，處理指數(shù)僅有百分之三十左右，其目的在于將污水中的固體污染物、懸浮物去除；二級處理為進(jìn)一步處理，通常情況下可以將污水中百分之九十以上的膠體狀污染物、可降解有機(jī)物去除，但是，二級處理很難將污水中的高碳化合物、難降解有機(jī)物、有毒物質(zhì)去除，這就需要三級處理。污水處理技術(shù)每一級均有著繁多、復(fù)雜的工序，但是，經(jīng)過層層處理，便可以有效確保出水水質(zhì)[2]。
2.2膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是一種新型的污水處理技術(shù)，其有機(jī)結(jié)合了生物處理單元、膜分離單元，主要通過利用膜組件，代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物處理工藝的末端二沉池，能夠在生物反應(yīng)器中有效保持高活性污泥濃度，從而有利于實(shí)現(xiàn)生物有機(jī)負(fù)荷的提高，在很大程度上降低了剩余污泥量，也減少了污水處理面積，因此，具有十分理想的效果與經(jīng)濟(jì)效益。相比較于傳統(tǒng)污水處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器有著設(shè)備占地面積較小、處理效率高、操作簡單、出水水質(zhì)高以及以實(shí)現(xiàn)自動化控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，受到了越來越多的關(guān)注與重視。雖然就現(xiàn)階段來說，膜生物反應(yīng)器尚未得到廣泛采納，但相信隨著科技的不斷進(jìn)步，膜生物反應(yīng)器也會得到不斷的改進(jìn)與完善，并會在油田污水處理中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
3膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢
對于膜生物反應(yīng)器來說，可以通過利用膜分離單元有效實(shí)現(xiàn)油田污水的固液分離，因此，利用膜生物反應(yīng)器，可以將油田污水中存在的固態(tài)雜質(zhì)有效去除。其主要優(yōu)勢包括：第一，相比較于以往所采取的沉淀分離固液模式，膜分離方法的固液分離效果更好，同時，分離出來的水可進(jìn)行直接回流再利用，進(jìn)行回流的過程中，還能將微生物有效阻隔開來，實(shí)現(xiàn)水、污泥之間的徹底分離，且操作也比較靈活[3]。第二，膜生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，有效避免了傳統(tǒng)三級處理的復(fù)雜流程，不僅可以大幅度減少對土地的利用，也有利于降低成本?？偠灾?，采取膜生物反應(yīng)器來進(jìn)行油田污水處理，可以有效確保污水處理質(zhì)量與水平，也更容易實(shí)現(xiàn)自動化控制，避免了傳統(tǒng)污水處理工藝下繁瑣的處理流程，有利于實(shí)現(xiàn)污水處理效率以及水資源的回收利用效率的提高。此外，相比較于傳統(tǒng)活性污泥處理，膜生物反應(yīng)器對低廢棄污泥量的處理難度雖然較大，但卻具有操作彈性較大、排泥周期長的優(yōu)勢，同時，生物膜處理技術(shù)可以通過PLC的控制進(jìn)行設(shè)計，因此便于維護(hù)，且實(shí)現(xiàn)自動化控制也更為容易，不僅縮減了污泥池的占地面積，也具有低臭味、低噪音、低公害的優(yōu)勢，通過利用膜分離技術(shù)、生物法有機(jī)結(jié)合的膜生物反應(yīng)器，可以實(shí)現(xiàn)對油田污水的有效處理，有利于實(shí)現(xiàn)污水回收率的提高。
4結(jié)語
綜上所述，污水處理在油田中有著十分重要的地位，通過實(shí)現(xiàn)污水回收率的提高、加強(qiáng)污水處理效果，不僅有利于實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約、提高水資源的利用率，還有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏。
作者:梁美琪 單位:中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所
參考文獻(xiàn)：
1、醫(yī)院污水來源及危害
(1)醫(yī)院各部門的功能、設(shè)施和人員組成情況不同,產(chǎn)生污水的主要部門和設(shè)施有:診療室、化驗(yàn)室、病房、洗衣房等排水及醫(yī)院行政管理和醫(yī)務(wù)人員排放的生活污水,食堂、單身宿舍、家屬宿舍排水。醫(yī)院污水來源及成分復(fù)雜,含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學(xué)污染物和放射性污染等,具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征,不經(jīng)有效處理會成為一條疫病擴(kuò)散和嚴(yán)重污染環(huán)境。
(2)醫(yī)院污水受到糞便、傳染性細(xì)菌和病毒等病原性微生物污染,具有傳染性,可以誘發(fā)疾病或造成傷害。
(3)醫(yī)院污水中含有酸、堿、懸浮固體、BOD、COD和動植物油等有毒、有害物質(zhì)。
(4)牙科治療、洗印和化驗(yàn)等過程產(chǎn)生污水含有重金屬、消毒劑、有機(jī)溶劑等,有些具有致癌、致畸或致突變性,危害人體健康并對環(huán)境有長遠(yuǎn)影響。
2、醫(yī)院污水處理的原則和特點(diǎn)
醫(yī)院污水成分復(fù)雜，處理方法特殊，一方而要考慮污水中細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵的數(shù)量和種類，消毒后達(dá)到《醫(yī)院污水排放標(biāo)準(zhǔn)(試行)》的要求;另一方而應(yīng)考慮污水的排向及受納水域環(huán)境功能區(qū)劃對水質(zhì)的要求，使處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的要求。但醫(yī)院污水處理必須以消毒為首要任務(wù)，通過消毒前的預(yù)處理，可以改善污水的理化指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)，降低消毒費(fèi)用，提高出水的處理效果。目前醫(yī)院污水預(yù)處理方法可分為一級處理和二級處理兩類工藝流程，具體采取何種工藝還要根據(jù)污水性質(zhì)和排放條件進(jìn)行正確選擇。當(dāng)醫(yī)院污水排入具備污水處理廠的城市下水道時.可采用一級處理工藝以節(jié)省工程投資及管理費(fèi)用;當(dāng)直排水體時，應(yīng)考慮水體用途，按相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的二級處理。另外，醫(yī)院污水盡量做到分流排放，如:污水與雨水分流、居民區(qū)與醫(yī)療區(qū)污水分流、放射性污水與非放射性污水分流、傳染病區(qū)污水與非傳染病區(qū)污水分流。分流排放有利于集中處理某類危害性污染物，降低后續(xù)水處理污染物負(fù)荷，處理效果好[1]。
3、醫(yī)院污水處理技術(shù)
3.1傳統(tǒng)的醫(yī)院污水處理工藝
(1)一級處理
醫(yī)院污水一級處理的典型工藝是一級沉淀加消毒。我國大多數(shù)城市醫(yī)院污水處理后是排入城市下水道,故通常只進(jìn)行一級處理。但有些大城市醫(yī)院也采用二級處理以確保處理后出水的水質(zhì)。
(2)二級處理
醫(yī)院污水二級處理通常采用生物氧化處理工藝,也有采用生物與物化聯(lián)用處理工藝。傳統(tǒng)的生物處理工藝主要有常規(guī)活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)
盤法等?；钚晕勰喾ㄊ抢没钚晕勰嗟哪?、吸附、氧化、分解等去除污水中污染物。該法缺點(diǎn)是產(chǎn)生大量的活性污泥,需進(jìn)行污泥處理,這加大了處理流程、增加了處理費(fèi)用;同時,污水停留時間較長、工藝設(shè)施占地面積大。生物接觸氧化法則存在填料易結(jié)塊且使用壽命短、成本較高,固定填料支架易銹蝕等缺點(diǎn)。
(3)消毒處理
醫(yī)院污水消毒處理方法很多,大致可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法有輻射法、紫外線法、超聲波法,較常用的是紫外線消毒法?；瘜W(xué)方法包括用鹵素(次氯酸鈉、液氯等)、臭氧、陽離子表面活性劑等化學(xué)藥劑處理,其中較常用的是氯化消毒法和臭氧消毒法。20世紀(jì)80年代常采用液氯法,而20世紀(jì)90年代后該法逐步被次氯酸鈉法所取代。因?yàn)?次氯酸鈉法管理比液氯法更安全方便的緣故。
3.2目前比較好的醫(yī)院污水處理技術(shù)
(1)CASS工藝生化處理
CASS工藝主反應(yīng)區(qū)分缺氧和好氧兩部分,周期性進(jìn)行曝氣、沉淀和撇水。由于周期曝氣,曝氣時氧濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)能效果明顯,運(yùn)行費(fèi)用可降低20%左右。CASS工藝的生物降解、污泥沉淀和廢水排放均在同一池中進(jìn)行,不需調(diào)節(jié)池、二沉池及污泥回流設(shè)備,節(jié)省投資、降低運(yùn)行費(fèi)用和減少用地。CASS工藝采用延時曝氣,使污泥的產(chǎn)率低、脫水性好;新型水下曝氣設(shè)備和浮動式可自動升降專用撇水裝置的應(yīng)用使系統(tǒng)簡便、靈活,出水穩(wěn)定。CASS法采用厭氧、兼氧結(jié)合生物處理為主,并配合一系列物理、化學(xué)手段來沉淀、分解、殺滅污水中的有機(jī)物、病菌、病毒,同時還具有良好的除氮、除磷功能,使二級處理的投資可達(dá)到三級處理出水水質(zhì)的效果[2]。
(2)沼氣技術(shù)處理
沼氣厭氧技術(shù)處理是采用厭氧、兼氧結(jié)合生物處理為主,并配合一系列物理、化學(xué)、生物原理來有效地去除、殺滅污水中的有機(jī)物、病菌、病毒等。其生物降解的基本原理是在缺氧的環(huán)境中,利用厭氧微生物來氧化有機(jī)物。厭氧氧化包括兩個階段,第一階段是產(chǎn)酸菌把有機(jī)物氧化為酸、醇、酮等;第二階段是甲烷菌把上一階段產(chǎn)生的酸等進(jìn)一步氧化為甲烷、二氧化碳、硫化氫等。沼氣厭氧處理就是利用厭氧氧化的甲烷發(fā)酵過程,使大分子有機(jī)物降解為小分子無機(jī)物以凈化污水,同時回收沼氣作為燃料。
(3)二氧化氯消毒法
二氧化氯具有高效殺病毒和較強(qiáng)的消除有機(jī)污染物的能力,是國際上公認(rèn)的氯系消毒劑的更新替代產(chǎn)品,其殺菌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于液氯和次氯酸鈉。但二氧化氯不夠穩(wěn)定,一般需現(xiàn)場制備就地使用。二氧化氯發(fā)生器有電解法發(fā)生器,由于部件易腐易損、ClO2的產(chǎn)量和濃度較低,故已逐步被化學(xué)法發(fā)生器所取代。
反應(yīng)器由三個主要部分組成：曝氣格和兩個交替序批處理格。主曝氣格在整個運(yùn)行周期過程中保持連續(xù)曝氣，而每半個周期過程中，兩個序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。如圖1所示。
圖1MSBR平面布置圖1.2MSBR的操作步驟
在每半個運(yùn)行周期中，主曝氣格連續(xù)曝氣，序批處理格中的一個作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一個序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟，如圖2所示。
圖2MSBR的運(yùn)行過程示意圖步驟1：原水與循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。在這半個周期的開始，原水進(jìn)入序批處理格，與被控制回到主曝氣格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態(tài)氮條件下，序批處理格內(nèi)的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體，以原水及內(nèi)源呼吸所釋放的有機(jī)碳作為碳源，進(jìn)行無氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內(nèi)MLSS濃度高，硝化態(tài)氮濃度較高，因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入，有機(jī)碳的濃度增加，提高了反硝化的速率。來自曝氣格和序批格原有的硝態(tài)氮經(jīng)反硝化得以去除。另外，該階段運(yùn)行也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過程，以提高曝氣格中的污泥濃度。
步驟2：部分原水和循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入，序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的過分增加，原水分別流入序批處理格和主曝氣格。使序批處理格內(nèi)維持一個適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平，以利于反硝化的進(jìn)行?；旌弦和ㄟ^循環(huán)，繼續(xù)使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內(nèi)流動。
引言
油田污水的處理方法按原理可分為物理法,化學(xué)法,物化法,生物法等四種方法。當(dāng)然，油田污水中的油污大多以復(fù)雜的混合物狀態(tài)存在,只有通過多種方法處理后才會達(dá)到重新利用水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
一、物化法
1.氣浮法
氣浮法是較常用的物化法除去油污的方法之一。氣浮法是借助于浮力，通過很多微氣泡包裹在油污的周圍，把油污帶出水面，最終使油污與水達(dá)到分離的目的。由于組成空氣中的微小氣泡大多是非極性分子，易與油污中的油粘合在一起，油污隨著微氣泡的上浮力而被快速帶出水面，這樣，加快油水分離的效率。氣浮法較為常用的有三種方法，分別為：電解氣浮法、機(jī)械碎細(xì)氣浮法和溶氣氣浮法。由于電解氣浮法存在耗電量大、管理復(fù)雜、電極易結(jié)垢等問題，故電解氣浮法一般不適用于大型生產(chǎn)。機(jī)械碎細(xì)氣浮法則是通過機(jī)械混合的方式將氣泡分散分布于水中。溶氣氣浮法主要是通過加壓或常壓下將空氣注入水中，并在負(fù)壓或常壓的狀態(tài)下析出，溶氣氣浮法以其方便、快捷、高效的優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用。
Casaday等人研制出一種新型的IGF設(shè)計，將機(jī)器的撇油裝置和氣體擴(kuò)散裝置結(jié)合起來,能夠去除顆粒較小的油污，極大的改善了出水的水質(zhì)。新型的IGF設(shè)計不僅提高IGF處理油污的工作效率，而且也改進(jìn)了操作方式，使得管理更加方便、安全，能耗也更低。
2.吸附法
吸附法通過親油性材料來吸附油污中的油顆粒?；钚蕴渴禽^為常用的吸附油污的材料，但是活性炭吸附量較小、成本高、不能循環(huán)利用，故無法得到廣泛應(yīng)用。Darlington等人研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法，主要分為兩步，先是用酸活性膨潤土組成的疏水粘土除去水不溶性油污，再用聚乙烯吡啶組成的大孔網(wǎng)絡(luò)吸附樹脂過濾除去水溶性油污，經(jīng)過這兩步處理過的油污的水可直接重新利用。該方法不僅經(jīng)濟(jì)，而且吸附量大，在日常的油田污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
二、化學(xué)法
化學(xué)法主要是通過向油田污水中加入一定計量的化學(xué)藥劑，來輔助物化法去除油田污水中的膠體和溶解性物質(zhì)，如乳化油等物質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)改善水質(zhì)的目的。較為常用的化學(xué)法有化學(xué)混凝法、電化學(xué)法等。
1.化學(xué)混凝法
化學(xué)混凝法的技術(shù)核心在于研發(fā)新的化學(xué)藥劑，來提高去污效率，擴(kuò)展去污范圍，因此，研究者們多致力于研究并開發(fā)新藥。Thomas E.R.等人研發(fā)了有機(jī)胺來去除油污中的溶解性物質(zhì)，而Doyle D.H.等人則研制出了新型的聚合物有機(jī)粘土來去除油污中的膠體和溶解性物質(zhì)。在企業(yè)的日常油田污水處理中，運(yùn)用化學(xué)混凝法時，大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作為有機(jī)高分子絮凝劑來吸附油污。
2.電化學(xué)法
運(yùn)用電化學(xué)法處理污水，不僅能降低成本，且不會造成污染。電化學(xué)法主要有兩種方法，分別是內(nèi)電解法和電化學(xué)氧化還原法。內(nèi)電解法一般以 Fe 作為原電池的陽極，以油污中的惰性導(dǎo)電物質(zhì)作為陰極。通電后，陰極和陽極會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最后生成具有絮狀結(jié)構(gòu)、吸附力極強(qiáng)的氫氧化亞鐵、氫氧化鐵。由于密度較大的油污會阻礙內(nèi)電解法的化學(xué)反應(yīng)速率，故此方法只適用于處理油污過程中較靠后的階段。內(nèi)電解法在處理油污的過程中，化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電流還能使油污中的微生物的新陳代謝加快，提高微生物分解油污的效率。電化學(xué)的氧化處理主要有直接氧化處理和間接氧化處理兩種。電化學(xué)的直接氧化法是通過電解作用產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì)直接與被氧化物發(fā)生反應(yīng)，從而分解油污中的酸性硫化物等無機(jī)物質(zhì)。而間接氧化法則是不需要通過電解作用產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，只是把氯氣作為氧化物質(zhì)注入油污中，間接氧化有助于去除油污中的苯、苯酚類物質(zhì)。電化學(xué)氧化法起作用的主要是氧化物質(zhì)，而電化學(xué)還原法是與氧化法相對的，直接電解油污中的有機(jī)物，這樣可以有效降低油污中的硫化物。電化學(xué)法以其低成本、污染少等優(yōu)點(diǎn)得到油污處理企業(yè)的廣泛應(yīng)用。
三、生物法
生物法是近幾年比較常用的油污處理技術(shù)，也是未來處理油污技術(shù)的發(fā)展趨勢。生物法是通過微生物來分解油污中的物質(zhì)，微生物通過新陳代謝作用，將油污中復(fù)雜的有機(jī)物分解為單一的物質(zhì)，甚至能將有毒的物質(zhì)通過生化作用轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)，最終達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。生物處理法能夠高效的處理油田污水,不僅費(fèi)用低廉，而且無二次污染，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油田污水處理。生物膜法和活性污泥法是運(yùn)用的比較多的油田污水處理的方法。
1.生物膜法
經(jīng)過物化法去除油田污水中的不溶性有機(jī)物質(zhì)之后，油田污水的污染物主要為溶解性有機(jī)質(zhì)，而生物膜法可以去除油田污水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)。通過油田污水與生物膜的直接接觸，生物膜中的固體物質(zhì)與油田污水中的液體物質(zhì)相互進(jìn)行交換，進(jìn)入生物膜內(nèi)的有機(jī)物被微生物氧化，同時膜內(nèi)的微生物數(shù)量不斷增加，這樣就促進(jìn)吸收油污的良性循環(huán)，最終凈化了油田污水。
2. 活性污泥法
生物法中的活性污泥是一種人工培養(yǎng)的生物絮凝體，主要通過微生物來吸收油田污水中的溶解性有機(jī)物，活性污泥法主要就是用這種生物絮凝體來處理油田污水。油田污水一旦進(jìn)入生物絮凝體中，其中的微生物就開始分解油污中的溶解性有機(jī)物質(zhì)，不僅凈化水質(zhì)，也為自己的生長、繁殖提供能量。同時，油田污水中的膠體或不溶性物質(zhì)雖不能被微生物分解，卻會被生物絮凝體吸附，并與胞外酶起水解反應(yīng)，最后成為微生物能夠吸收的物質(zhì)。
結(jié)語
綜上所述，不同的油田污水處理技術(shù)，都有各自的優(yōu)勢和不足。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，應(yīng)綜合運(yùn)用不同技術(shù)的優(yōu)勢以期在低成本、高效率的前提下，達(dá)到最好的凈化效果。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：R123文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。尤其是在農(nóng)村，水環(huán)境污染問題顯得尤為突出。農(nóng)村環(huán)境污染主要體現(xiàn)在水體污染嚴(yán)重、清潔水源稀缺、土壤質(zhì)量下降、人居環(huán)境惡化、生態(tài)遭到破壞等方面。水環(huán)境污染問題尤為嚴(yán)重。我國在2010年進(jìn)行了第一次全國污染源普查，結(jié)果表明，農(nóng)村污染物排放量已占全國總量的50%左右，其中COD、TN、TP的排放量分別占總量的43%、57%和67%。而長期以來，由于治理資金短缺和對農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)意識的淡薄，農(nóng)村地區(qū)的污水大多得不到有效處理最終給環(huán)境帶來不可避免的污染。因此，農(nóng)村污水問題亟待解決，研究農(nóng)村污水的特征、處理工藝技術(shù)和水質(zhì)指標(biāo)等也具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、概述
1、農(nóng)村污水的來源
農(nóng)村污水是農(nóng)村村莊和小鎮(zhèn)的居民生活污水和生產(chǎn)廢水的總稱。它的來源主要包括農(nóng)村居民日常生活廢水和鄉(xiāng)村企業(yè)排放的各種廢水兩個方面。農(nóng)村居民日常生活廢水包括廚房污水、衣物洗滌廢水、沖廁水以及家禽排泄物等。其中，衣物洗滌廢水中洗衣粉的使用大大加劇了農(nóng)村氮、磷污染，使湖泊富營養(yǎng)化問題更加嚴(yán)重。
2、農(nóng)村污水的特點(diǎn)
農(nóng)村污水由于其分散性的特點(diǎn)，其水量、水質(zhì)不同于城市生活污水，具有自身的特點(diǎn)。其主要特點(diǎn)有:①農(nóng)村污水主要為生活污水和以農(nóng)產(chǎn)品為原料的加工污水的混合污水，基本上不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，含有一定量的氮和磷，可生化性好;②農(nóng)村污水水量、水質(zhì)變化大，且水量、水質(zhì)在不同的居住區(qū)、不同的時間段有明顯的差異;③農(nóng)村地區(qū)人口居住分散，大部分農(nóng)村沒有排水收集管網(wǎng)，污水處理率較低且集中收集處理難度較大。
3、農(nóng)村污水排放及收集處理途徑
農(nóng)村生活污水一般雨污混流排放，有調(diào)查顯示約96%的村莊無排水溝渠和污水處理系統(tǒng)，污水沿著村莊道路溝渠或路面未經(jīng)處理直接排入河流、湖泊收納水體，有的生活污水甚至直接通過地滲排放，存在污染地下水等風(fēng)險。介于農(nóng)村污水排放現(xiàn)狀，農(nóng)村污水收集處理模式應(yīng)因地制宜，采用集中處理與分散處理相結(jié)合的原則，選擇合適的污水收集處理模式。目前，農(nóng)村污水收集處理模式主要有集中收集處理模式、分散收集處理模式和管網(wǎng)截污收集處理模式三種，其中管網(wǎng)截污收集處理模式需要利用附近城鎮(zhèn)的污水管網(wǎng)，并將農(nóng)村的污水管網(wǎng)并入其中。
二、農(nóng)村污水處理技術(shù)
中國農(nóng)村水污染特征不同于城市和中小城鎮(zhèn)，主要特點(diǎn)是污水水質(zhì)區(qū)域差異大，污染源種類和數(shù)量多，污水水量小且排放分散，污染范圍大和水質(zhì)水量變化系數(shù)大等特點(diǎn)。農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇以經(jīng)濟(jì)、適用和簡便為原則，綜合分析技術(shù)本身的特征和當(dāng)?shù)氐奶卣饕虻刂埔?，采用投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、除污效率高、管理簡便、容易維護(hù)、具有良好抗沖擊能力的處理工藝或技術(shù)。
1、生物處理技術(shù)
1.1好氧生物處理技術(shù)。根據(jù)污泥的生長狀態(tài)，好氧生物處理技術(shù)可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。其中，活性污泥法的運(yùn)行成本較高，還存在污泥膨脹問題，因此不適合在農(nóng)村地區(qū)使用。相比較而言，生物膜法更易于維護(hù)管理，且無污泥膨脹問題，可在用地受限時考慮采用。目前主要的好氧生物處理技術(shù)包括：生物接觸氧化法、好氧生物濾池、蚯蚓生物濾池。
1.2厭氧生物處理技術(shù)。厭氧生物處理技術(shù)無需曝氣充氧，產(chǎn)泥量少，是一種低成本、易管理的污水處理技術(shù)，能夠滿足農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)要求。目前主要的厭氧生物處理技術(shù)包括：污水凈化沼氣池、厭氧生物濾池、復(fù)合厭氧處理技術(shù)。
2、人工濕地處理技術(shù)
人工濕地是一種由人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地類似的地面。它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對污水的高效凈化。人工濕地處理污水是充分利用了“土壤―植物―微生物”系統(tǒng)的凈化能力，既可去除有機(jī)污染物，又可去除造成水體富營養(yǎng)化的氮、磷等污染物。人工濕地處理系統(tǒng)分為表面流人工濕地處理系統(tǒng)和潛流人工濕地處理系統(tǒng)。表面流人工濕地是在深度約0.6-1.5m的淺池塘或渠道中種植各種形式的水生植物，包含挺水植物、沉水植物、浮葉植物及漂浮植物，其主要處理機(jī)制是利用不同水深及植栽密度的配置，可增加濕地生態(tài)的多樣性以確保處理效率穩(wěn)定，亦可通過各區(qū)域中好氧程度的不同，達(dá)到脫氮的功能。潛流人工濕地處理系統(tǒng)是在深度0.6-1.0m、底部坡度在0.5%-1.0%的溝渠或水池，鋪設(shè)礫石或土壤后密植挺水植物，再導(dǎo)入污水并控制水面高度，使水面不暴露于空氣中，即污水僅在介質(zhì)中流動，沒有開放水面區(qū)，其主要處理機(jī)制為利用附著在礫石或植物根系的微生物分解水中污染物。潛流式人工濕地因水流在底面流動更容易適應(yīng)寒冷氣候，適合在北方地區(qū)運(yùn)行。但在北方地區(qū)運(yùn)行的濕地，必須考慮冬季降溫導(dǎo)致植物死亡和微生物失活而使人工濕地運(yùn)行效率降低的問題。潛流人工濕地處理系統(tǒng)前端通常需要設(shè)置化糞池、初沉池等預(yù)處理設(shè)施，避免大型顆粒流入礫石床中堵塞孔隙，降低處理效能。
3、物化處理技術(shù)
污水的物化處理方法主要包括：混凝、氣浮、吸附、離子交換、電滲析、反滲透和超濾等。在各種物化處理技術(shù)中，僅混凝技術(shù)相對符合農(nóng)村要求，其最大優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)污水中污染物的性質(zhì)，選取合適的絮凝劑，保證污染物質(zhì)的高效去除?；炷夹g(shù)對懸浮物、金屬離子、膠體物質(zhì)和無機(jī)磷去除效果好，但對有機(jī)物和氮的去除能力相對較弱，且運(yùn)行過程中需要連續(xù)投加藥劑，故運(yùn)行成本較高。在我國農(nóng)村地區(qū)，混凝技術(shù)主要用作生態(tài)處理系統(tǒng)的前處理措施或化學(xué)除磷，如上海市崇明縣前衛(wèi)村在人工濕地之前采用混凝強(qiáng)化處理技術(shù)，降低人工濕地處理負(fù)荷和保證處理效果。
4、先進(jìn)的固定化微生物技術(shù)
固定化微生物技術(shù)之所以適用于農(nóng)村地區(qū)是因?yàn)檗r(nóng)村的生活污水中富含大量的有機(jī)污染物。我們所說的固定化微生物技術(shù)，其實(shí)就是一種將四處不斷游離的細(xì)胞或者是酶利用化學(xué)或者是物理等手段使其固定在一個區(qū)域內(nèi)保持活性，并持續(xù)利用的一種方法。該技術(shù)較為先進(jìn)，由于其具備其他常見的污水處理技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，比如說投資少、技術(shù)簡單、產(chǎn)污少等，因此，固定化微生物技術(shù)具有很高的應(yīng)用前景，適合在農(nóng)村地區(qū)推廣使用。
結(jié)束語
總而言之，盡管我國已加大對農(nóng)村地區(qū)污水處理工作的力度，但是收效甚微。我們應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到，凈化農(nóng)村污水不僅有利于當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康，而且對于推動我國新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。因此，我們要根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況因地制宜，選擇科學(xué)合理的技術(shù)進(jìn)行生活污水的處理工作，有效解決農(nóng)村污水污染問題，推動生態(tài)文明建設(shè)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
一、水處理技術(shù)在污水處理中的運(yùn)用
水處理問題是圍繞解決水中的污染物質(zhì)而展開的，當(dāng)前CO2排放作為造成全球氣候變暖的溫室氣體的罪魁禍?zhǔn)滓呀?jīng)是不爭的事實(shí)，CO2已不再是無害，而且已經(jīng)被各國列入了控制排放的黑名單中。這個變化對我們傳統(tǒng)的污水處理理念提出了挑戰(zhàn)。
處理城市污水所產(chǎn)生的二氧化碳排放量包括兩部分:將污水中的碳源(BOD)轉(zhuǎn)化為二氧化碳，以及相應(yīng)的動力消耗折合成二氧化碳排放。經(jīng)測算，處理城市污水所產(chǎn)生的二氧化碳量為0.29公斤CO2/噸水.天。
10萬噸規(guī)模的污水處理廠產(chǎn)生的二氧化碳量排放量相當(dāng)于:3856戶全年總排放量(一個中國家庭平均每年要排放2.7噸二氧化碳)，2603輛汽車全年總排放量(在中國，一輛中等汽車一年要排放4噸二氧化碳)。
從我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略來看，污染物減排將被放到首位，而能耗高的處理工藝將失去競爭力，毫無疑問，節(jié)能降耗型的水處理技術(shù)將成為我國長期的發(fā)展方向。
由于水在大自然界的循環(huán)路徑，對于排放口來說，污水處理屬于末端治理。但是，對于排入的水體和地下水來說，排放水又是源頭。為保證水體的水質(zhì)，我們不斷制訂越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和水體水質(zhì)指標(biāo)，但遺憾的是結(jié)果卻并不因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的提高使水體污染程度下降了，而是為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，處理工藝越來越復(fù)雜，投資和運(yùn)行費(fèi)越來越高，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的要求超過了投資和運(yùn)行能力時，就必定出現(xiàn)兩種情況，或者認(rèn)罰不認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，或者對標(biāo)準(zhǔn)陽奉陰違，不能保證處理效果。長此以往造成的結(jié)果就是水體污染逐年加劇。
1、污水回用的意義
污水回用在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛應(yīng)用，而且越來越多的行業(yè)已經(jīng)開始利用處理后的污水。美國加利福尼亞洲有200多個污水回用廠，每年為850多個用戶提供回用水(非飲用水)約4.96億m3。污水回用受到越來越重視的原因主要包括:人口增加和用水量的增加對現(xiàn)有水資源的壓力越來越大;人們開始意識到污水回用是一種非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越來越多;供水和污水處理行業(yè)越來越意識到污水回用的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益;蓄水工程(如水壩)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本越來越高;人們逐漸意識到與過度用水有關(guān)的環(huán)境影響;趨向于回收成本水價制度的引入促進(jìn)了污水的回用;為滿足高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行污水處理廠更新改造的成本不斷增加。
2、污水處理后的運(yùn)用
(1)工業(yè)用水的回用
經(jīng)處理的污水可以回用于各種不需要符合飲用水水質(zhì)要求的工業(yè)企業(yè)。各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的冷卻水、鍋爐用水、生產(chǎn)和加工用水、清洗和輔助用水(如除塵和澆地)等，都可以利用經(jīng)處理的污水?？梢允褂媒?jīng)過處理的污水的行業(yè)包括商業(yè)洗車、造紙廠、礦山、石油精煉廠、電站、商業(yè)洗衣、道路建設(shè)企業(yè)、旅游點(diǎn)、釀酒廠，以及混凝土、磚、紡織品、金屬及涂料的生產(chǎn)廠。日本近40%經(jīng)處理的市政污水被用于工業(yè)用途，而美國的佛羅里達(dá)州和加利福尼亞洲分別為2%和5%。
(2)居民及社區(qū)的非飲用水回用
對居民來說，污水回用可以用于沖洗馬桶、洗車、清洗和澆灌花園。從社區(qū)的角度來看，污水回用的非飲用水用途還包括室外的灌溉及各種娛樂場所用水。美國加利福尼亞洲早在1961年就將經(jīng)處理的污水用于有游船及可垂釣的湖泊。提供非飲用水的一種有效辦法是建立分質(zhì)供水系統(tǒng)。美國佛羅里達(dá)州阿爾塔蒙特城的一項(xiàng)分質(zhì)供水工程，解決了4.5萬人的非飲用水使用問題，其供水量占全城總供水量的30%。
二、水處理行業(yè)的前景
水處理在國民生產(chǎn)和生活中占有非常重要地位，有無水處理、水處理技術(shù)的先進(jìn)與否，是一個國家生產(chǎn)、生活水平高低和文明程度的重要標(biāo)志之一，而水處理服務(wù)在中國還是一個新型行業(yè)。HTtP//:
隨著國家建設(shè)步伐的不斷加快，水處理服務(wù)會遍及各個行業(yè)各個領(lǐng)導(dǎo)，覆蓋面相當(dāng)廣泛，如石油、電力、化工、核工業(yè)、煤炭、冶金、水泥、造紙、卷煙、制藥、啤酒、郵電、民航、鐵路、銀行、酒店、賓館、商場、家庭、機(jī)關(guān)、學(xué)校、城鎮(zhèn)等，市場潛力巨大，有人類生存的地方就涉及到水處理服務(wù)，水處理服務(wù)是一個永恒的市場。水處理服務(wù)走專業(yè)道路將成為必然。
Abstract: China in many parts of the surface water and groundwater were industrial pollution, strengthening our country sewage treatment enterprise construction, improving sewage treatment technology of water resource in China is to alleviate the only way of dilemma. In this paper, the processing technology of the sewage treatment plant was analyzed, and expounds some new technology of sewage treatment.
Keywords: sewage treatment; Integration; Low dissolved oxygen; At the same time nitrification/denitrification; Push flow
中圖分類號：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
前言
污水是工業(yè)發(fā)展以及人類濫用水資源的產(chǎn)物，隨著水資源的日益枯竭以及污水排放量的日益增多，水質(zhì)污染超越了水體的自凈能力。如果不及時處理污水，不但會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，污水還會進(jìn)入土壤，通過食物鏈來影響我們的身體健康。同時在污水處理過程中如何應(yīng)用多項(xiàng)低能耗污水處理技術(shù)，大大減少污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用，并保證良好的出水水質(zhì)，使投資省、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理方便，也是我國目前污水處理要研究的問題。
1污水處理廠項(xiàng)目概況
某污水處理廠，配套管網(wǎng)40.93 km，以及中途提升泵站1座。污水處理廠尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)及要求處理程度見表1。
表1污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)及處理程度
水質(zhì) COD BOD5 SS NH3-N TN TP
設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)/(mg•L-1) 400 200 250 30 40 4.0
設(shè)計出水水質(zhì)/(mg•L-1) 60 20 20 8(15) 20 1.5
處理程度/% 85 90 92 73(50) 50 62.5
污水處理工藝采用改良型一體化氧化溝工藝，工藝流程見圖1。
圖1污水處理工藝流程圖
2低能耗污水處理技術(shù)的應(yīng)用
為貫徹節(jié)能理念并保證出水水質(zhì)，工程中主要應(yīng)用了一體化技術(shù)、低溶氧技術(shù)、同時硝化/反硝化技術(shù)、微孔軟管曝氣技術(shù)、新型推流技術(shù)等低能耗污水處理技術(shù)。
2.1一體化技術(shù)
一體化氧化溝技術(shù)源于上世紀(jì)50年代的荷蘭（沃紹登Voorschoten），其特點(diǎn)是用合建的生物反應(yīng)池取代傳統(tǒng)氧化溝工藝中的氧化溝、二沉池、污泥回流泵房等處理構(gòu)筑物，將初沉池、水解酸化池、厭氧池、曝氣池以及二沉池的功能集于一身，使傳統(tǒng)工藝的多個池體簡化為一個綜合池體，在其中高效完成碳源氧化、硝化、反硝化、磷的去除以及處理水的固液分離，前段的預(yù)處理及后段的消毒和污泥處置與傳統(tǒng)工藝基本一致。國內(nèi)于上世紀(jì)90年代初引進(jìn)該技術(shù)，目前運(yùn)行廠已超過10余座。
一體化技術(shù)最顯著的特征是不設(shè)獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。按功能需要，該項(xiàng)目的一體化生物反應(yīng)池共劃分為4個分區(qū)（如圖1所示），按水的流向分別為厭氧區(qū)、空氣提升區(qū)、主反應(yīng)（曝氣區(qū)、沉淀區(qū)。在沉淀區(qū)，用快速澄清裝置（斜管）取代了傳統(tǒng)的二沉池，斜管沉淀具有高效分離的特點(diǎn)，表面負(fù)荷一般為50～65 m3/(m2•d)，該值是傳統(tǒng)二沉池設(shè)計的1.5～4倍。沉淀污泥直接落于斜管下方，通過混合液回流，將斜管下方污泥帶回氧化溝進(jìn)水端，實(shí)現(xiàn)了污泥無泵自動回流，省去機(jī)械回流，從而降低運(yùn)行能耗，比設(shè)獨(dú)立污泥回流系統(tǒng)的傳統(tǒng)氧化溝法可節(jié)能15%左右。該廠項(xiàng)目規(guī)模2.5×104 m3/d，如采用泵回流系統(tǒng)，需設(shè)置回流泵臺，運(yùn)行功率30 kW，電耗增加約0.05 kWh/m3?；旌弦涸谛惫芟路降耐ǖ劳ㄟ^時，流速控制
在0.3～0.4 m/s，可以形成抽吸作用，保證了分離沉淀的污泥不會在通道底部積累，另一方面也加速了污泥的沉降，同時，由于抽吸作用形成獨(dú)特的水力條件，在斜管下部的水處于旋流狀態(tài)，這樣可以有效避免斜管內(nèi)部積泥。而斜管上部處于異向流狀態(tài)，水流較為平緩，比重大的污泥顆粒先行分離，隨著上升過程中的阻力影響，水流趨于平穩(wěn)緩緩上升，比重小的污泥顆粒也能夠重力沉降，在此過程中水質(zhì)不斷改善，最終通過斜管，保證出水水質(zhì)。事實(shí)上，在改良型一體化氧化溝工藝中，形成的活性污泥絮體主要是微量好氧的微生物和兼性厭氧微生物，這些微生物菌種生長速度較慢，不會在菌群團(tuán)表面形成水膜，這樣的污泥易于分離SVI僅在60～100之間；此外，由工藝本身控制的短程同時硝化/反硝化，決定了在水體進(jìn)入沉淀區(qū)之前，NO2-或NO3-及可溶性BOD幾乎為零，沉淀區(qū)即使是缺氧條件下也幾乎不會發(fā)生反硝化和產(chǎn)生氮?dú)猓膊粫霈F(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池翻泥現(xiàn)象。
2.2低溶氧技術(shù)
低溶氧技術(shù)是降低污水廠運(yùn)行能耗的一項(xiàng)重要措施，低溶氧不代表有機(jī)物氧化、氨氮硝化供氧量不足，而是通過曝氣系統(tǒng)的改進(jìn)，使供氧量和需氧量之間的富余值控制在科學(xué)經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)，從而避免能耗的浪費(fèi)。實(shí)踐證明，改良型一體化氧化溝工藝中溶解氧僅需0.1～0.3 mg/L就夠了，這與奧貝爾氧化溝外溝的運(yùn)行十分相似，因此氧的傳遞作用是在氧虧條件下進(jìn)行的，傳遞效率大大提高，鼓風(fēng)系統(tǒng)的供氧量隨之降低。
低溶氧環(huán)境也決定了微生物種類和所發(fā)生的生化反應(yīng)類型，經(jīng)過馴化形成的活性污泥絮體中，主要保留的是微量好氧的微生物和兼性厭氧微生物，這些微生物菌種生長速度較慢，在吸附COD后不會在菌群團(tuán)表面形成水膜，活性污泥絮體則通過接觸微小氣泡而直接攝取氧氣進(jìn)行代謝，即使在溶解氧濃度較低的情況下也可以正常地攝取有機(jī)物進(jìn)行代謝，從而使得微生物獲得氧的效率大大提高。只要反應(yīng)池中有溶解氧富余出來（控制出水端的溶解氧濃度在0.1～0.3 mg/L），就說明池中微生物已經(jīng)不再需要更多的溶解氧，這比傳統(tǒng)好氧工藝專性好氧菌種對氧濃度的需求要低得多。
傳統(tǒng)好氧工藝中，活性污泥絮體以專性好氧菌種為主，污泥絮體較大且外表有水膜，絕大多數(shù)細(xì)菌是被“包埋”在污泥絮體內(nèi)，水體中的溶解氧必須克服絮體表面水膜阻力后才能被微生物攝取和利用，因此擴(kuò)散進(jìn)去的溶氧極為有限，即使水體中溶氧較高（2 mg/L或以上），但真正被微生物利用的也只有0.1～0.3 mg/L。
工程中設(shè)有高精度的溶解氧檢測儀，如果氧濃度超過0.3 mg/L，通過變頻裝置，降低鼓風(fēng)機(jī)的輸出功率；相反，如果氧含量低于0.1 mg/L，則增加鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量。這種控制可輕易實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)，操作簡便、運(yùn)行可靠又可節(jié)省運(yùn)營成本。
2.3同時硝化/反硝化技術(shù)
上節(jié)提到的低溶氧環(huán)境，決定了該廠項(xiàng)目的另一項(xiàng)低能耗污水處理技術(shù)―――短程同時硝化/反硝化。目前研究表明，在奧貝爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝、SBR、曝氣生物濾池等工藝中都不同程度地存在短程同時硝化/反硝化現(xiàn)象，而在該廠項(xiàng)目中短程同時硝化/反硝化的特征十分明顯，由于生物池中溶解氧較低，氨氮在硝化過程中大部分生成亞硝酸鹽，而不是硝酸鹽，反硝化菌群利用NO2－-N作電子受體進(jìn)行反硝化脫氮，在NH4+-N被降解的同時，沒有NO2－-N的積累及NO3－-N的產(chǎn)生，整個生物脫氮過程比一般的全程好氧硝化/厭氧反硝化歷時要短得多，為好氧短程同時硝化/反硝化過程，即在好氧條件下亞硝化微生物將NH4+-N轉(zhuǎn)化為NO2－-N，隨即由反硝化微生物直接進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將NO2－-N還原為N2釋放。
全程反硝化主要反應(yīng)為：
NH4++2O2=NO3－+2H++H2O
2NO3－+OH(電子供給體COD)=N2＋4H2O＋2OH－
短程同時硝化/反硝化主要反應(yīng)為：
NH4++1.5O2=NO2－+2H++H2O
2NO2－+3H(電子供給體COD)=N2+H2O+OH－
由公式可看出，去除一個分子的氨氮，短程硝化/反硝化要比全程硝化/反硝化少消耗0.5個氧分子，可減少25%左右的需氧量，大大降低因充氧所需的能耗。
此外，由于短程硝化/反硝化可直接利用NO2－-N還原為N2，因此具備較高的反硝化速率，通常比全程硝化/反硝化高63%左右。
2.4微孔軟管曝氣技術(shù)
改良型一體化氧化溝運(yùn)行的一個重要特征是低溶氧，僅0.1～0.3 mg/L，要保證這一參數(shù)，除了設(shè)置高精度的溶解氧檢測儀外，運(yùn)用先進(jìn)的曝氣技術(shù)也是關(guān)鍵。該廠項(xiàng)目采用的是新型節(jié)能微孔軟管曝氣技術(shù)，在曝氣區(qū)下方，沿長向密集地布置多道細(xì)長曝氣軟管，間隔只有20~30cm，每米軟管上開有數(shù)千個微氣孔，曝氣時能產(chǎn)生均勻的細(xì)小氣泡。由于曝氣軟管沿曝氣區(qū)通長布置，這樣在整個曝氣區(qū)池底面積上，可以進(jìn)行大表面面積的細(xì)小氣泡曝氣作業(yè)，保證區(qū)域內(nèi)水體100%得以有效曝氣。這種曝氣方式主要有3方面優(yōu)點(diǎn)：
（1）避免傳統(tǒng)曝氣的曝氣不均勻。傳統(tǒng)盤式、管式曝氣的曝氣裝置在池底是分散布置的，其直接曝氣區(qū)域極為有限，僅在5%左右或稍高，其它區(qū)域氧的供應(yīng)則依靠氣體或水體流動形成的擴(kuò)散來完成，這種曝氣方式在分布上是不均勻的，也就難以保證微生物體對氧氣需求的均勻。
（2）提高充氧效率。傳統(tǒng)曝氣方式是局部曝氣，曝氣相對集中，局部強(qiáng)度過大，會導(dǎo)致垂直水波，以非常高的速度傳播氣泡，加之氣泡粒徑較大，氣泡上升速度相對較大，氣泡與水的接觸時間短，充氧效率低，僅能達(dá)到2.5 kg O2/kWh左右。
而工程中采用的大表面面積曝氣，在池底表面產(chǎn)生的氣泡是均勻的，這樣可以降低單位面積的池中曝氣量，同時由于產(chǎn)生的氣泡細(xì)小且密集，氣泡上升速度減小，延長了與水接觸的時間（約是傳統(tǒng)曝氣的3～4倍），另一方面，氣泡粒徑減小，增大了氣泡與水的接觸面積，有利于增加氧的傳遞效率。因此，采用大表面面積的軟管微孔曝氣，動力效率大大提高，可達(dá)到4 kg O2/kWh或更高，氧的利用率（EA）高達(dá)35%～60%。
（3）加速氧的直接利用。采用曝氣軟管曝氣時產(chǎn)生的氣泡極其細(xì)小，氣泡直徑僅為10～30μm，這些氣泡絕大多數(shù)直接附著在活性污泥上，實(shí)現(xiàn)了泥、水之間良好有效的微混合，加速了微生物體對氣泡中氧氣的直接利用。
曝氣軟管的安裝也非常簡單，通過活結(jié)頭與主空氣管連接，在池底的敷設(shè)則通過特殊設(shè)計的拉環(huán)和牽引繩來完成，這種安裝方式可以在不停車的情況下對運(yùn)行中出現(xiàn)問題的曝氣管進(jìn)行更換。
2.5新型推流技術(shù)
該廠項(xiàng)目采用的推流技術(shù)也具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，在一體化氧化溝空氣提升區(qū)的底部設(shè)有空氣提升裝置，通過鼓入空氣形成提升區(qū)內(nèi)外液體密度差和液位差，導(dǎo)致空氣提升區(qū)液位的抬高，從而實(shí)現(xiàn)氧化溝的推流。
采用空氣提升形成氧化溝推流的動能消耗較小，通常不到氧化溝動能消耗的5%，以該廠項(xiàng)目為例，規(guī)模2.5×104 m3/d，如回流比為20，每秒的推流水量約6 m3，采用空氣提升形成推流的能消耗不到7.5 kW，而傳統(tǒng)氧化溝工藝要形成推流，動能消耗至少在45 kW以上。主要原因在于改良型一體化氧化溝和傳統(tǒng)氧化溝工藝的工況不同，在傳統(tǒng)氧化溝工藝中，推流的動能消耗主要用于保持溝內(nèi)活性污泥的懸浮，避免污泥在溝底沉積，而改良型一體化氧化溝，由于其獨(dú)特的曝氣方式，活性污泥始終能保持懸浮狀態(tài)，除澄清裝置下方要求一定的流速外，其它地方對流速并無要求，其推流的作用是保證混合液回流，通過調(diào)節(jié)回流
比對進(jìn)水進(jìn)行稀釋，使曝氣池進(jìn)水端的負(fù)荷降低，整個曝氣池的有機(jī)物濃度梯度差保持在較小范圍，COD負(fù)荷也幾乎平均一致，使得微生物生長的環(huán)境穩(wěn)定，有利于微生物的生長及有機(jī)物的降解。
3結(jié)語
從各方面的分析比較可以得知該廠項(xiàng)目的節(jié)能特點(diǎn)：
（1）工程采用新型微孔軟管曝氣技術(shù)，為大表面面積微孔曝氣，可以保證氣泡在池體的均勻分布，產(chǎn)生的氣泡細(xì)小且密集，大大增加氧的傳遞效率，動力效率（Ep）高達(dá)4 kg O2/kWh以上，氧的利用率（EA）高達(dá)35%～60%，有效減少鼓風(fēng)量和運(yùn)行能耗；
（2）微孔軟管曝氣技術(shù)的使用，使低溶氧技術(shù)、同時硝化/反硝化技術(shù)得以實(shí)施，低溶氧環(huán)境下馴化的活性污泥絮體可以直接攝取細(xì)小氣泡中的氧氣進(jìn)行代謝，對氧濃度的需求較其它活性污泥法要低得多，可以降低單位面積的池中曝氣量，另一方面，氧傳遞作用是在氧虧條件下進(jìn)行的，可以提高氧的傳遞效率。同時，由于生物池中溶解氧較低，氨氮在硝化過程中大部分生成亞硝酸鹽，可以被反硝化菌群直接利用進(jìn)行反硝化脫氮，提高反硝化速率和脫氮效率；
（3）工程中應(yīng)用一體化技術(shù)，在沉淀區(qū)用快速澄清裝置（斜管）取代二沉池，實(shí)現(xiàn)了污泥無泵自動回流，省去機(jī)械回流，從而降低運(yùn)行能耗。此外，工程利用空氣提升裝置來實(shí)現(xiàn)溝內(nèi)大比例混合液回流，大大降低用于推流的動力消耗。
參考文獻(xiàn):
［1］李艾宏.深圳市橫崗污水處理廠的工藝改造.中國給水排水,2004.
隨著社會的不斷發(fā)展，環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，城市污水處理工藝也在不斷地發(fā)展和改進(jìn)。為了有效改善城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用，我國對城市污水處理工藝的重視程度在不斷地提高。文章中筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)對城市污水處理工藝的特點(diǎn)，并對活化污泥法以及混凝沉淀強(qiáng)化法進(jìn)行了簡要的介紹。對不同情況下城市污水處理工藝的方案確定以及污水處理工藝的流程進(jìn)行了簡要的介紹。為了進(jìn)一步提高污水處理的效果，污水處理廠應(yīng)該根據(jù)實(shí)際條件采用相應(yīng)的處理工藝，并且充分發(fā)揮各工藝的潛質(zhì)，對工藝進(jìn)行調(diào)整，使得我國的城市污水處理工藝對污水的處理過程中效率更高、時間更短、成本更低。
1 污水處理的一級工藝
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前國內(nèi)外對城市污水以及處理工藝的研究分為兩種，第一種污水處理工藝側(cè)重于物化機(jī)理，第二種的研究原理是微生物的絮凝媳婦原理。下面筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)對一級處理工藝進(jìn)行簡單的介紹。
1.1 活化污泥法
活化污泥法在對城市污水處理過程中對污染物處理的主要包括三方面的內(nèi)容，對污泥的絮凝、吸附和生物代謝三方面的內(nèi)容，活化污泥法的提出是根據(jù)生物吸附理論以及絮凝動力學(xué)理論發(fā)展而來的。
活化污泥法在進(jìn)行城市污水處理時將生物污泥和生活污水同時放入到絮凝吸附池內(nèi)然后用機(jī)械進(jìn)行充分的攪拌，攪拌過程中發(fā)生成分的絮凝吸附反應(yīng)。反應(yīng)過程中城市污水中的污染物被絮凝吸附起來之后進(jìn)入到污泥絮體中，然后通水排進(jìn)沉淀池，將固體和液體分離開來，實(shí)現(xiàn)了對城市污水的處理。完成固液分離之后，就有對沉淀池中飽和污泥的生物絮狀無的吸附性進(jìn)行恢復(fù)。這就需要短時間對這些沉淀污泥進(jìn)行暴曬處理，暴曬過程中，沉淀污泥就會活化，吸附的有機(jī)物就會部分被降解，這樣部分微生物絮狀物就會產(chǎn)生，使得污泥的沉降性能就會提高，與此同時污泥的好氧狀態(tài)也會保持下去，這樣就會保證污泥不會變臭、發(fā)黑?；罨勰喾ㄟM(jìn)行城市污水處理時是在沉淀池中進(jìn)行的，因此所消耗的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于二級生物氧化反應(yīng)。所以在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)并且污水處理不盡完善的城市應(yīng)該廣泛推廣使用活化污泥法進(jìn)行城市污水的處理。
1.2 混凝沉淀強(qiáng)化法
目前我國的工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行污水處理時廣泛使用混凝沉淀強(qiáng)化法，在進(jìn)行該睡處理時也經(jīng)常采用混凝沉淀強(qiáng)化法。由于這種方法在進(jìn)行污水處理過程時，污水的水質(zhì)會產(chǎn)生急劇的變化，并且需要投入大量的混凝劑，這就使得混凝沉淀強(qiáng)化法的使用范圍受到了一定的限制。只有在對城市污水進(jìn)行深度處理時才會應(yīng)用，使得這種污水處理技術(shù)在城市污水處理過程中使用的范圍大幅度降低。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動化技術(shù)在污水處理技術(shù)中廣泛應(yīng)用，并且先后出現(xiàn)了各種各樣高效、新型、低價位的混凝劑，這樣一來混凝土沉淀強(qiáng)化法的所具有的局限性就不復(fù)存在了，也就可以和生物污水處理技術(shù)相媲美。
在使用混凝沉淀強(qiáng)化法就行污水處理時，對混凝劑的作用進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中一組使用傳統(tǒng)的混凝劑，另一組使用新型的混凝劑對城市污水進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在對城市污水進(jìn)行強(qiáng)化一級處理的城市污水，對污水的去污能力大幅度提高，并且成本僅為耳機(jī)處理的五分之一到三分之一。通過引進(jìn)先進(jìn)的混凝劑對污水進(jìn)行處理，不僅降低了成本，并且大幅度的降低了污染物的總量。
在進(jìn)行城市污水處理過程中，通過使用新型的技術(shù)和混凝劑再對污水進(jìn)行強(qiáng)化一級處理之后，這需要停留較短的時間就可以對污水進(jìn)行二級處理。這樣一來，在進(jìn)行污水處理時，大幅度的節(jié)省了時間。降低了能耗并且縮減了成本，適合我國城市污水處理的需求。
城市污水處理工藝的特點(diǎn)。
由于我國各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平有較大的差異性，并且由于我國領(lǐng)土范圍遼闊，使得各地區(qū)的氣候也有好大的跨度，再加上不同城市在進(jìn)行污水處理時的資金來源各不相同，進(jìn)行污水處理過程中所使用的技術(shù)、服務(wù)的待遇也各不相同。由于這些特點(diǎn)使得我國各城市在進(jìn)行污水處理廠的設(shè)計、規(guī)劃、建設(shè)和管理時會根據(jù)各自城市的具體情況來進(jìn)行規(guī)劃，這就死的我國的城市污水處理工藝具有多樣性的特點(diǎn)。
2 城市污水處理工藝方案的確定
2.1 處理減量方案
在對城市污水處理方案進(jìn)行確定時，如果對用地范圍沒有限制的情況下，或者是污水處理之后的水量可以小于設(shè)計產(chǎn)水量的情況下，對污水處理工藝的方案確定相對較為簡單。這種情況下，為了提高生物處理污水的效果，通常會在污水處理過程中加大脫氮除磷池容，與此同時減小原生物反應(yīng)池處理水量。在二次沉淀池時，為了有效的提高對污水的分離效率，可以適當(dāng)?shù)臏p小表面負(fù)荷以及固體負(fù)荷，并且加大池容。如果對污水處理的要求較高時，還可以進(jìn)行污水的三級處理。
2.2 增加生物處理系統(tǒng)生物量
下面筆者對城市污水處理過程中對水量要求不變的情況以及湖水處理廠的場地受限制的情況分別進(jìn)行介紹。
在污水處理過程中水量要求不變的情況下，不僅要保證水量不發(fā)生變化，還要求水質(zhì)達(dá)到設(shè)計要求，這種情況下最直接有效的方式就是增加反應(yīng)池的生物量?？梢酝ㄟ^增加生物填料或者是增加活性污泥的濃度兩種方式來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)污水處理廠的用地受限制的情況下，為了提高污水處理的效果，就必須使用占地小、集成化程度高、生產(chǎn)效率高的三級處理工藝。
3 城市污水處理工藝
城市污水進(jìn)行處理的過程中根據(jù)水質(zhì)的不同可以分為污水處理法、物理處理法以及生物處理法三種方法。根據(jù)處理程度的不同可以分為一級處理、二級處理及三級處理等工藝流程。
城市污水的一級處理一般采用物理方法來除掉污水中的懸浮物質(zhì)，聽過一級處理可以將污水中的懸浮有機(jī)物去掉百分之三十，將污水懸浮物去掉百分之四十。
污水二級處理一般采用微生物處理方法，將污水中的溶解有機(jī)污染物一級膠體污染物，通過生物膜法或者是活性污泥法來排出。使用生物膜法進(jìn)行污水處理時要通過人工方法來培養(yǎng)出適合微生物繁殖的環(huán)境來提高污水處理的效率。上文中已經(jīng)提到利用一級處理方式已經(jīng)將污水中的懸浮有機(jī)物去掉百分之三十，將污水懸浮物去掉百分之四十。
經(jīng)過二級處理之后，BOD5去除率可達(dá)90%以上，二沉池出水能達(dá)標(biāo)排放。
三級處理是在一級處理、二級處理之后，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物既可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的氮、磷等可溶性無機(jī)物等。三級處理常用于二級處理以后，以進(jìn)一步改善水質(zhì)和達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)為目的。三級處理使用的方法有生物脫氮除磷、混凝沉淀、過濾、活性炭吸附等。
4 結(jié)束語
隨著社會的不斷進(jìn)步，人們的環(huán)境保護(hù)意識也在逐步的增強(qiáng)。作為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一個重要部分城市污水處理工藝也有了較大的進(jìn)步。為了適應(yīng)城市快速發(fā)展的趨勢，污水處理技術(shù)也在不斷的改革與發(fā)展。城市污水處理廠時城市建設(shè)過程中不可或缺的，污水處理工藝是改善城市居民生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量的必要手段。
參考文獻(xiàn)：
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1.1排污管道總長度
排污系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個組成部分，也是廢水集中處理的前提。近十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和城市規(guī)模的擴(kuò)大，排污系統(tǒng)建設(shè)已初具規(guī)模。全國現(xiàn)有的大小城市均建有一定規(guī)模的排污系統(tǒng)，排污管道總長度（含污水管和雨水管，下同）已從1989年的5.45萬公里上升為1998年的12.59萬公里，增長了1.31倍（見圖1），是1980年的5.49倍，是建國初期的12.47倍（有關(guān)數(shù)據(jù)不包括香港、澳門、臺灣，下同）。
1.2排污管網(wǎng)密度
以城市市區(qū)面積計，1998年我國城市排污管網(wǎng)密度為0.075km/km2。按國家統(tǒng)計局的劃分方法計，我國東部城市排污管網(wǎng)密度為0.170km/km2，中部城市為0.053km/km2，西部城市僅為0.026km/km2；其中，城市排污管網(wǎng)密度最高的是上海，為1.775km/km2，北京次之為0.869km/km2，分別是全國平均水平的23.7倍和11.6倍。
1.3人均排污管道長度
按國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計口徑，以城市非農(nóng)人口計，我國城市人均排污管道長度為0.63米，是1980年的2.6倍，是建國初期的4.5倍。人均排污管道長度歷年變化情況見圖3。
1.4比較
與發(fā)達(dá)國家相比，我國城市排污管網(wǎng)的建設(shè)尚處在很低的水平上，無論是排污管道總長度、排污管網(wǎng)密度，還是人均排污管道長度，均存在著較大差距。
以聯(lián)邦德國為例，盡管其國土面積只是我國的1/27，但1995年其排污管道總長度已達(dá)39.50萬公里，是我國的3.14倍；以轄區(qū)內(nèi)全部面積計算，排污管網(wǎng)密度已從1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2；人均排污管道長度達(dá)到4.84米，其中，1992年至1995年間，每新接納一個居民的廢水，平均需新建排污管13.37米；居民接管率從1979年的84.5%上升到1995年的92.2%，即占全國人口總數(shù)92.2%的居民的生活廢水已納入排污管網(wǎng)，其中10萬人以上的大城市居民接管率超過98%，小于2000人的村莊居民接管率也已達(dá)70%。
2.廢水處理設(shè)施
2.1廢水排放量
從總體上看,近十年來全國廢水排放總量沒有多大變化,一直維持在350億噸左右，但生活污水所占的比例上升很快，已從1989年的28.6%提高到1998年的53.2%，超過了工業(yè)廢水排放量。其中，東部、中部和西部城市生活污水排放量分別占全國生活污水排放總量的55.7%、31.2%和13.1%。
2.2廢水處理規(guī)模
興建廢水治理設(shè)施是削減污染負(fù)荷，防治水環(huán)境污染的關(guān)鍵。為解決嚴(yán)重的水環(huán)境問題，近年來，我國加快了廢水治理設(shè)施的建設(shè)，在工業(yè)廢水處理率不斷提高的同時，城市污水處理能力增長速度也較快。1998年，我國城市污水處理能力已經(jīng)達(dá)到1583.3萬噸/日，是1985年的10.3倍，平均每年遞增19.6%。其中，東部、中部和西部城市污水處理能力分別占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和寧夏四個地區(qū)尚無城市污水處理能力。全國城市污水處理能力歷年變化情況。
2.3廢水處理工藝
中圖分類號： [TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、城市污水處理工藝技術(shù)
目前，我國采用較多的污水處理工藝技術(shù)有氧化溝工藝、A／O工藝、A2／O工藝、SBR工藝、AB工藝等。氧化溝工藝具有出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn)，但也存在發(fā)生污泥膨脹的概率較高、流速不均的缺點(diǎn)，其中應(yīng)用較多的是奧貝爾氧化溝工藝，DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應(yīng)廂，采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項(xiàng)目。A/O和AA/O工藝投資運(yùn)行費(fèi)用較底，具有較好的抗沖擊負(fù)荷的能力，運(yùn)行簡單，處理效率較高，發(fā)生污泥膨脹的概率低，在大中型污水處理中應(yīng)用的較多。AB法污水處理工藝由于其具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，主要應(yīng)用于污水濃度高，水質(zhì)水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。SBR工藝及其改良型工藝工藝流程簡單、造價低、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷，但對自控設(shè)備要求高，多種類型的SBR工藝如ICES工藝、CAST工藝、UNITNK工藝等都有在我國的實(shí)際應(yīng)用。在場地受到限制或土地成本太高的地方，MBR工藝是不錯的選擇，該工藝BOD負(fù)荷高，處理效率高，處理效果穩(wěn)定，但投資和運(yùn)行費(fèi)用高?！笆濉逼陂g，我國的污水處理能力和要求進(jìn)一步提高，更加重視管網(wǎng)收集系統(tǒng)的建設(shè)和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除，再生水資源的合理利用受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注，對污泥處理處置要達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化，污泥厭氧消化、好氧發(fā)酵、熱干化、石灰穩(wěn)定等技術(shù)都在一定范圍內(nèi)得以實(shí)施，但目前污泥填埋還是最主要的污泥處置方式，污泥焚燒、土地利用、建材利用實(shí)際應(yīng)用案例較少。
二、城市污水處理的關(guān)鍵要素
2.1城市污水處理系統(tǒng)的構(gòu)建。
城市污水處理系統(tǒng)的建設(shè)具有明確的目標(biāo)。主要包括水源保護(hù)國際、水環(huán)境質(zhì)量控制目標(biāo)和污水綜合利用目標(biāo)3個方面：
（1）城市排水及其污水處理的規(guī)劃。應(yīng)根據(jù)城市水域及接納水體功能區(qū)的要求和水環(huán)境容量。體現(xiàn)排漬、減污、分流、凈化、再用功能的協(xié)調(diào)發(fā)展，綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水質(zhì)國際、污水治理目標(biāo)、污水產(chǎn)生量、需水用水排水平衡等因素，控制水質(zhì)和區(qū)域水污染防治建設(shè)規(guī)劃，合理確定雨污水收集輸送、污水凈化和綜合利用設(shè)施的設(shè)置。并根據(jù)分匯水區(qū)、按系統(tǒng)分期配套建設(shè)。
（2）城市污水處理設(shè)施的設(shè)計建設(shè)。依城市總體規(guī)劃和水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃的要求。做到規(guī)劃先行。合理確定污水處理設(shè)施的布局和設(shè)計規(guī)模，并優(yōu)先安排城市污水收集系統(tǒng)的建設(shè)。
（3）城市污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計。要根據(jù)污染物排放總量控制目標(biāo)，城市地理地質(zhì)環(huán)境、受納水體功能與交換能力、污水排放量和污水利用等因素，選擇廠址、確定建設(shè)規(guī)模、處理程度和工藝流程，力求布點(diǎn)合理、位置適當(dāng)、規(guī)模適度。
城市污水的處理方式應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然環(huán)境條件及地理位置等因素，合理選擇。城市污水處理應(yīng)考慮與污水資源化目標(biāo)相結(jié)合，積極發(fā)展污水再生利用、污泥綜合利用技術(shù)。規(guī)劃和設(shè)計方案的制定必須有環(huán)境影響評價和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價作為依據(jù)。
2.2城市污水管網(wǎng)。
作為城市基礎(chǔ)設(shè)施和城市水環(huán)境污染控制的主體設(shè)施，城市排水管網(wǎng)和污水處理廠納入城市建設(shè)總體規(guī)劃之后。應(yīng)保證其實(shí)施能與城市經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)同步發(fā)展，在具體設(shè)計時應(yīng)具有一定前瞻性。經(jīng)統(tǒng)計，己投入運(yùn)行的污水處理廠有約10%的負(fù)荷率低于60%，其原因?yàn)槲鬯涮坠芫W(wǎng)建設(shè)滯后于污水處理設(shè)施，“十二五”期間，國家將加大污水配套管網(wǎng)建設(shè)力度，避免資源的閑置和浪費(fèi)。
城市排水管網(wǎng)的體制選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件。經(jīng)過綜合權(quán)衡和詳細(xì)的費(fèi)用及效益分析后確定。我國城市污水處理技術(shù)政策中規(guī)定，在城市排水規(guī)劃中應(yīng)明確排水體制和退水出路。對于新城區(qū)，應(yīng)有限考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流制排水系統(tǒng)，合理確定截圖倍數(shù)；在降雨量很少的城市，可根據(jù)實(shí)際情況采用合流制；在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市或受納水體環(huán)境要求較高時，可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統(tǒng)。城市污水管網(wǎng)的總體設(shè)計應(yīng)與污水處理設(shè)施、最終排放利用設(shè)施的設(shè)計相結(jié)合。使總體費(fèi)用降低，得到總體優(yōu)化的方案。為了節(jié)省建造費(fèi)用和發(fā)揮城區(qū)以外選點(diǎn)的優(yōu)勢。城市排水規(guī)劃宜考慮將所有污水集中到一個污水廠，但對于大城市或呈分散布設(shè)的城區(qū)，則常常要設(shè)置多個排水系統(tǒng)和相應(yīng)的污水處理廠。目前，有約10%的采用二級處理的污水處理廠進(jìn)水COD濃度長期維持在60mg/l左右，這主要是由于雨污未分流、管道滲漏等原因所致。要避免這一現(xiàn)象的再度發(fā)生，在排水規(guī)劃設(shè)計施工時，必須深入調(diào)研，科學(xué)決策，選擇合適的排水系統(tǒng)，嚴(yán)抓施工質(zhì)量。
2.3工業(yè)廢水的接受與預(yù)處理
根據(jù)我國污水處理相關(guān)技術(shù)政策。全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)均應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)和生活污水合并處理。對不能納入城市污水收集系統(tǒng)的居民區(qū)、旅游風(fēng)景點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院、機(jī)場、鐵路車站、經(jīng)濟(jì)開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地排放的污水和獨(dú)立工礦區(qū)的工業(yè)廢水。應(yīng)進(jìn)行就地處理達(dá)標(biāo)排放。從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、管理上城市生活污水與工業(yè)廢水合并處理是合理可行的。但隨著現(xiàn)代工業(yè)，尤其是污染密集型工業(yè)的發(fā)展。工業(yè)廢水不僅量大而且濃度高、成分復(fù)雜。這些廢水可能含有大量難降解有毒有害有機(jī)物和重金屬，對城市污水處理廠的正常運(yùn)行有很不利的影響。可造成污水廠運(yùn)行困難、甚至完全失效。
現(xiàn)階段，部分企業(yè)環(huán)保意識不強(qiáng)，為了減少成本將有毒有害的廢水不經(jīng)處理直接排入城市排水管網(wǎng)，導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)微生物大量死亡，污水處理出水超標(biāo)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有必要通過實(shí)行城市排水許可制度。嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督檢測排入城市污水收集系統(tǒng)的污水水質(zhì)和水量，對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)廢水的重金屬、有毒有害物質(zhì)含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。確保城市污水處理設(shè)施安全有效運(yùn)行。
2.4城市污水處理程度的確定
根據(jù)城市污水處理技術(shù)政策，重點(diǎn)水源地、重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)等敏感水域地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施，選擇具備脫氮除磷能力的工藝技術(shù)。大力改造脫氮除磷功能欠缺、不具備生物處理能力的污水處理廠，重點(diǎn)改造設(shè)市城市和發(fā)達(dá)地區(qū)、重點(diǎn)流域以及重要流域以及重要水源地等敏感水域地區(qū)的污水處理廠。污水處理堅(jiān)持集中與分散處理相結(jié)合的原則，在人口密度較低、水環(huán)境容量較大的地方，以及地處非環(huán)境敏感區(qū)的建制鎮(zhèn)，在滿足環(huán)保要求的前提下，可根據(jù)實(shí)際條件采用“分散式、低成本、易管理”的處理工藝，鼓勵自然、生態(tài)的處理方式。受納水體為封閉或半封閉水體時，為防治富營養(yǎng)化，城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理，增強(qiáng)除磷脫氮的效果。
結(jié)束語
污水處理廠是消除污染、化害為利、造福于民的產(chǎn)業(yè)，建設(shè)污水處理廠要消除自身對環(huán)境的污染，特別是隨著環(huán)保法的深入人心，全民環(huán)保意識的增強(qiáng)。
1 概述
自上世紀(jì)末開始，我們對于分散的生活污水治理已經(jīng)逐漸重視，截至目前，我國對較為集中的工業(yè)廢水做到了較好的控制。但是對于部分生活污水的處理還不是非常到位。針對生活性污水的處理，需要有針對性的合理治理，并做好二次使用，從而促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。在本文中主要針對生活污水的防治進(jìn)行了相關(guān)的分析和闡述。
2 生活污水在工藝上的選擇
城市污水處理廠在處理生活污水時需要根據(jù)水質(zhì)、出水標(biāo)準(zhǔn)、污水廠自身水平選擇工藝。污水處理廠的設(shè)置要根據(jù)所在地的氣候特征、地質(zhì)情況、征地費(fèi)用以及電價等諸多因素進(jìn)行綜合考慮。無論是哪種污水處理工藝，都具有自身的適用性和優(yōu)點(diǎn)，同時也具有相對的局限性。所以一般污水處理廠不會選擇單一的污水處理方式。并且，任何一種工藝都需要適合污水處理企業(yè)的自身?xiàng)l件。在相同工藝的條件下，同一企業(yè)在也會因?yàn)檫M(jìn)水與出水條件的不同，采用的參數(shù)不同，以及所用設(shè)備上的區(qū)別，有很大差異。在具體項(xiàng)目選擇上要遵循如下原則：技術(shù)成熟適用性強(qiáng)。先進(jìn)并且更為成熟的技術(shù)可以保證對水質(zhì)變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。處理后的出水標(biāo)準(zhǔn)更高，且具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。產(chǎn)生的污泥更容易處理；污水處理廠占地面積更小，耗電量更低，運(yùn)行成本也相對合理；運(yùn)行后設(shè)備穩(wěn)定，便于操作管理；廠區(qū)環(huán)境優(yōu)美。要保證廠區(qū)的布局與周圍環(huán)境的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性。并且在運(yùn)行中很好的控制設(shè)備噪音，產(chǎn)生更少的廢氣，保證廠區(qū)內(nèi)的整潔，更高的綠化率。
3 生活污水處理的主要技術(shù)
3.1 生物接觸的氧化法 這種氧化法，不同于活性污泥法與生物膜法。該方法是介于這兩種方法之間的另外一種方法。具備了上述兩種方法的主要優(yōu)點(diǎn)。其原理是在生物接觸氧化池內(nèi)填充填料，污水充氧后按照設(shè)定的速度流過浸沒的填料，從而在填料上產(chǎn)生生物膜。與生物膜充分接觸后的污水可在該生物膜中微生物的作用下，去除水中的有機(jī)污染物，從而實(shí)現(xiàn)凈化污水的作用。所使用的生物池非常適合微生物的繁殖，保證了生物膜上的生物非常多且濃度高、活性強(qiáng)，產(chǎn)生的污泥較少，沉淀性強(qiáng)，不容易產(chǎn)生膨脹。該方法還具有很強(qiáng)的凈化功能，不但能很好的去除污水中的有機(jī)物，還可以有效脫氧與除磷。該方法在運(yùn)行中的關(guān)鍵所在是填料工作。在傳統(tǒng)蜂窩狀塑料管道在運(yùn)行中容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，通過技術(shù)改造，現(xiàn)在主要使用吊掛式軟性填料與懸浮或者半懸浮球形的填料方法。這樣可以有效的防止堵塞，并且具有更大的接觸面積，在使用中處理污水的能力更強(qiáng)。
3.2 厭氧生物濾池 這種濾池內(nèi)部裝有填料，這種填料是微生物的載體。厭氧微生物直接附著在這種載體之上，并在其表面上生長。當(dāng)污水自下而上升式通過填充物載體的時候，厭氧微生物會起到生物分解作用，污水中的有機(jī)生物會被分解形成沼氣。濾池在使用中有各種各樣的變型，但是填料中的主要程序是：進(jìn)水、沉淀池、厭氧消化池、厭氧生物濾池、拔風(fēng)管、氧化溝、進(jìn)氣出水井、排水等階段。首先，污水要經(jīng)過沉淀池的預(yù)處理，之后才進(jìn)入?yún)捬跸?。?jīng)過水解核酸化后，大大提升了污水的可生化的可能。當(dāng)生物濾池處于兼氧狀態(tài)時候，可以有效的阻止甲烷細(xì)菌產(chǎn)生，保持該系統(tǒng)一直處于酸性狀態(tài)。污水在氧化溝內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步處理，溝內(nèi)溶解氧通常維持在1.5-2.8mg/L范圍之內(nèi)。在所有系統(tǒng)中，拔風(fēng)系統(tǒng)是所有環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部位。拔風(fēng)系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，集中表現(xiàn)為：不消耗能源、造價低、管控容易、不產(chǎn)生噪音和異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行效果穩(wěn)定等。
3.3 土壤滲濾技術(shù) 當(dāng)前，地下土壤滲濾法已經(jīng)被我國的污水處理行業(yè)逐漸重視。通過多年的實(shí)驗(yàn)、研究表明：在我國，尤其是在北方寒冷的地區(qū)，土壤滲濾法處理生活污水法具有很強(qiáng)的可行性。經(jīng)過處理過的出水可直接作為中水回收使用。并且地下土壤毛管滲濾法處理生活污水法，在對污水的凈化效果與綠地利用進(jìn)行中起了至關(guān)重要的作用。我國在相關(guān)污水技術(shù)推廣中，也主要推行這種技術(shù)。該技術(shù)可以有效地對生活污水中的氮、磷以及有機(jī)物都有很強(qiáng)的去除效果，并且保持了很高的穩(wěn)定性。在南方江浙、廣東等省份也在無動力與地埋式厭氧處理，以及雨污分流、生物投菌等相關(guān)污水治理技術(shù)上進(jìn)行了大膽的實(shí)驗(yàn)，并取得了相關(guān)的成果。
3.4 土壤毛管滲濾系統(tǒng) 這種技術(shù)是在土壤中構(gòu)建出滲濾溝，當(dāng)污水被投配后，污染物會經(jīng)過物理、生物和化學(xué)以及相應(yīng)植物的共同作用進(jìn)行相應(yīng)的污水處理過程。發(fā)達(dá)國家一直重視這種系統(tǒng)地開發(fā)與使用對凈化方法、構(gòu)筑設(shè)施有了相關(guān)的定型與系統(tǒng)化。同時還編制了與之適應(yīng)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。這種技術(shù)對于出水中的懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷等方面的去除率要求很高，該技術(shù)在基建過程中的投資少，后期運(yùn)營費(fèi)用低，維護(hù)較為簡單。由于系統(tǒng)埋藏于土地當(dāng)中，在處理過程中不會產(chǎn)生異味，并且冬季也能保證平穩(wěn)的運(yùn)行。對于水資源的緊張以及生活污水污染情況日益嚴(yán)重的矛盾，這種技術(shù)有很強(qiáng)的適用性與經(jīng)濟(jì)性。
3.5 微生物改性竹炭復(fù)合水處理技術(shù) 這種技術(shù)的核心是：獨(dú)特的高效微生物菌群、高分子生物填料（生物帶）以及高效載體（生物改性竹炭）。高效的微生物菌劑具有高效、針對、靈活、快速啟動等諸多優(yōu)點(diǎn)。所使用的生物帶表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他生物帶，通?？梢赃_(dá)到5萬m2/m3左右。同時，具有掛膜速度快等優(yōu)點(diǎn)；由于有好氧、兼性厭氧與厭氧這三種不同的反應(yīng)區(qū)，因此能有效的去除氮、磷、有機(jī)物等污染物；相對單位內(nèi)的生物量高；使用與安裝、固定工作簡單，操作簡單使用靈活等很多優(yōu)勢。該方法可以有效地增加微生物，延長水體中污染物的接觸時間。可為微生物群落提供適合的場所，進(jìn)而加強(qiáng)生物量與生物相，從而提高污水處理效果。這種技術(shù)比其他傳統(tǒng)工藝對比，其運(yùn)行費(fèi)用只有50%左右，通常運(yùn)行費(fèi)用可降至0.3元/噸。在處理效果上，出水可以較為穩(wěn)定的達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，處理后的出水可以有效地回收使用。
3.6 硅藻精土處理技術(shù) 通過對硅藻含量≥92%的硅藻精土進(jìn)行添加表面處理劑，更改器性質(zhì)變?yōu)楣柙逋了幚韯?。該處理劑的吸附性很?qiáng)，吸附有機(jī)物與無機(jī)物后能將其絮凝并形成餅狀沉降至底部，進(jìn)而有效地獲得了可使用的清水。該處理技術(shù)具有：投資小、成本低、耗電少、占地少、早做簡單等優(yōu)點(diǎn)，并且有效地客服了既有污水處理技術(shù)中的很多不足，保證了沉淀物與清水的再次利用。
3.7 沼氣池技術(shù) 采用常溫厭氧發(fā)酵技術(shù)，依據(jù)“多級自流，逐級降解”的原理，由厭氧發(fā)酵，兼性消化過濾、污水回流以及填料等工藝組成。大部分有機(jī)物質(zhì)在經(jīng)過厭氧發(fā)酵后會產(chǎn)生沼氣，而發(fā)酵后的污水過濾后，未分解的有機(jī)物與活性污泥經(jīng)過再次回流，可有效提升發(fā)酵的效果。這種技術(shù)不需要能源方面的投入，裝置較為簡單，并且產(chǎn)生的沼氣與沉淀物可以作為燃?xì)夂头柿鲜褂?。所產(chǎn)生的出水基本達(dá)到使用要求。
3.8 跌水充氧生物接觸氧化技術(shù) 這種技術(shù)原理是：當(dāng)生活污水進(jìn)入?yún)捬跽託獬睾?，在厭氧發(fā)酵后，復(fù)雜有機(jī)物有效地轉(zhuǎn)化為低分子可揮發(fā)的脂肪酸。這樣就直接產(chǎn)生了甲烷與二氧化碳；同時，反硝化菌與污水中的碳源進(jìn)行反硝化作用；之后提升厭氧處理后的水進(jìn)入多級跌水氧化池內(nèi)。這種氧化池由多個分隔組成，當(dāng)中加有填料。運(yùn)用跌水充氧方法，并且有效地借助于填料表層的微生物處理污水中的有機(jī)物；之后一部分回流至厭氧池，其余部分流入人工濕地，從而去除出水中的氮和磷等成分。
4 結(jié)語
生活污水處理技術(shù)因其具有占地小，操控靈活的等優(yōu)點(diǎn)，在生活污水處理、水環(huán)境保護(hù)等方面有著積極的作用。隨著城市的發(fā)展，污水處理也朝著更為集中地方向發(fā)展。但是在生活污水處理特別是中小城市的生活污水處理，更適宜再用適合的生活污水處理技術(shù)。這就需要技術(shù)開發(fā)與設(shè)備制造部門下大力開發(fā)這方面的潛力，為生活污水處理作出更多的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]解文軍.淺談小區(qū)生活污水處理[J].化工管理，2005.04.
