小議城市污水處理工藝的現狀及存在的問題

夏彬

（吉林省松原市排水公司，吉林 松原 138000）

城市污水是城市發展中的產物。隨著我國人民的生活水平的不斷提高，人們對生活環境的質量要求也不斷地提高。而社會和經濟的高速發展，使環境問題日益突出，尤其是城市水環境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，已成為城市可持續發展的嚴重制約因素。下文主要介紹了我國目前污水處理工藝的現狀及其存在的問題。

1 城市污水處理工藝的現狀

1.1 活性污泥法

活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。

（1）傳統活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。其優點有：①不宜采用物理化學方法處理的廢水，BOD去除率可達95%以上。②建設投資額高，但處理的動力費較低。缺點：所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構筑物，使各種構筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。

（2）間歇式活性污泥法

間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水，使設備簡單化、小型化，池內流態分明，運行管理方便，可做到無人運轉，對于流入污水的負荷變動，有緩沖能力，處理性能穩定，不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設2個曝氣沉淀池，連續進入混合污水，各自錯開半個周期進行運轉，運行一個周期為6h，周而復始，反復進行。

（3）AB工藝法

AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國興起的，是傳統活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機制和多方面的優越性，它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。

（4）A/O法和A2/O

A/O工藝是Anoxic/Oxic（缺氧有氧）或Anerabic/Oxic（厭氧好氧）工藝的縮寫，是為污水生物除磷脫氮而開發的污水處理技術。在生物脫氮過程中，由于反硝化菌是異養性細菌，要有充足的碳源作為生命活動的能源，完成反硝化過程;而污水經過好氧硝化反應后，水中的有機物濃度已經很低，不能滿足反硝化的需要，因此，傳統的生物除磷脫氮工藝在缺氧單元前投加甲醇，以彌補有機碳源。目前典型的A/O工藝是把缺氧單元提前到好氧單元前，利用進水中的有機物作為碳源，稱之為前置反硝化流程，通過混合液回流把硝酸鹽和亞硝酸鹽帶入缺氧單元。

A2/O工藝就是在A/O脫氮工藝的缺氧池前增設了一厭氧區，沉淀池的回流污泥和進水首先進入厭氧區進行磷的厭氧釋放，然后再進入缺氧區。好氧區具有消化功能，好氧區的混合液回流到缺氧區，使之反硝化脫氮。

1.2 生物膜法

污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。優點：①對水量、水質變動有較強的適應勝；②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能；③宜于固液分離；④能夠處理低濃度的污水；④動力費用低，產生的污泥量少。

1.3 氧化塘

氧化塘是一種構造簡單、易于維護管理、污水凈化效果良好、節省能源的污水處理法。氧化塘對污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近，污水在塘內經較長時間的緩慢流動、貯存，通過微生物的代謝活動，使污水中的有機污染物降解，污水得到凈化。據統計，目前全世界已有近50個國家采用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優點：①可以充分用地形，工程簡易，基建投資??；②能夠實現污水資源化，使污水凈化與利用相結合；③污水處理成本低廉。

1.4 序批式曝氣法（SBR法）

序批式曝氣法（SBR）是一種古老的工藝，最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當簡化。如采用延時曝氣的SBR法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個污水廠只需要幾個構筑物。目前，我國只在一些規模不大的城市污水廠應用，規模為每天10000m3以下，但由于其突出的簡易特點，已顯示出管理簡單、運行穩定等優點，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單，而且對水量水質的變化有很強的適應性，可以省去調節池，不存在污泥膨脹的危險，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質好，占地省，在一定規模下造價省，運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國內尚未形成該工藝，發展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝，逐漸受到重視。

1.5 下水道內部處理

污水中含有微生物和容易同化的有機物，因此，如果污水處于一種需氧狀態（存在溶解氧），則大部分有機物逐漸氧化為二氧化碳或轉化成新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時，就中斷了大氣中氧的供給，所剩余的溶解氧迅速被用光，短時間后特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫，因而此時的污水就稱為腐化污水。當這種污水同空氣再次接觸時，會釋放出硫化氫，并在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽，從而造成嚴重的危害與腐蝕。但這種氧的氧化作用，部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長的生物膜的影響，而且氧的用量大，費用也比其它方法高25倍左右。所以，我國目前的經濟條件還不能達到。

2 城市污水處理工藝中存在的問題

2.1 A/O工藝存在的問題：①污泥回流需用泵提升；②設備數量較多，操作維護難，投資較大；③生物池和二沉池單獨設置，占地面積較大；④抗沖擊負荷的能力不如SBR工藝和氧化溝工藝；從目前國際及國內所采用的污水處理工藝情況來看，各種工藝并不是短時所能改進和完善的，也更不是在實驗室內所能完成的，理論上的論證與實踐是有差距的，因此，各種處理工藝需要在實際運行中不斷改進和完善，才能提高工藝先進性，從而減少工程投資費用和運行費用及提高廢水處理技術水平。

2.2 污水的生物膜處理法。污水的生物膜處理法的缺點有：①負荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水；②濾料易于堵塞；③產生濾池蠅，影響環境衛生；④生物膜再生管理相對復雜。

2.3 氧化塘也具一定的不足之處：①占地面積大；②污水凈化效果不穩定；③污泥應及時清除；④浮油應及時去除。

2.4 目前，國際上及國內所采用的城市污水處理工藝，不論從技術上還是從實際運行效果看，都是比較成熟的，運行穩定、出水水質好等是它們共有的特點。隨著曝氣設備技術的發展，特別是生物技術領域的高速發展，相信將來必將產生更好的工藝。

2.5 所有城市污水處理工藝的基本原理是一樣的，我國污水處理技術與國外先進技術的差距在于設計方案和實際建設之間的技術參數沒有處理好，造成設計與實際運行的某些脫節；另一個差距在于關鍵設備上，國產質量明顯差，例如：曝氣系統等。

2.6 國內污水處理廠運行管理水平不高，技術改造能力不強。這是一個普遍性的問題，這與各污水處理廠的職工技術素質普遍不高有著密切的關系。他們有待進行技術、技能的培訓，否則會影響運行成本，甚至會造成工作失誤。

[1]周雹.城鎮污水生物處理新工藝及其應用，中國給水排水.2003（12）.

[2]張自杰.環境工程手冊水污染防治卷.高等教育出版社.1993年12月出版