城市污水處理工藝綜述

廈門水務集團（新鄉）城建投資有限公司 呂 輝

新鄉市排水工程有限公司 王長鵬

城市污水處理工藝綜述

廈門水務集團（新鄉）城建投資有限公司 呂 輝

新鄉市排水工程有限公司 王長鵬

我國城市污水處理廠的集中建設與投運是有效控制我國水系污染，快速推動我國節能減排工作，實現水資源的合理利用與可持續發展要求的必然要求。在進行污水處理廠工藝設計時，必須根據各個地區實際情況，考慮不同工藝的特點，以確定最佳處理方案。每種處理方法均有其各自的特點及適應范圍，通常的污水處理工藝應根據需要進行不同處理方法的合理組合。

一、活性污泥法

活性污泥法是目前處理城市污水最有效的一種生物處理法，此方法在世界范圍內的研究及應用已有近百年的歷史。尤其是近年來我國水體污染的日趨嚴重，處理出水水質標準的不斷提升，要求工藝選擇控制更為科學合理。從而需要不斷提升凈化機能，簡化運行管理。近年來活性污泥法得到了不斷的演變推新，出現了不同工藝組合、不同工藝流程的活性污泥法。

1. 普通活性污泥法。這種方法是利用絮體狀、比表面積大的微生物群體的吸附凈化功能。在反應體系中不斷馴化循環，同時將反應體系所產生的多余部分剩余污泥有規律地排出體系外。使反應池內的有機物和微生物的比值保持在一定的范圍內，同時在溶解氧存在的條件下有機底物和微生物絮體充分接觸，進行一系列的微生物代謝和有機物分解的過程。普通活性污泥法一般由初沉池、生化反應池、二沉池組成。同時還配有污泥回流泵房及剩余污泥處理系統，以維持反應池內的微生物濃度。這種方法適用于處理要求高、進水水質較穩定的污水，但對負荷變動適應性較弱，處理污水所需時間長，占地面積大。后來在此基礎上產生了一些改良的形式。

2. 多點進水活性污泥法。為了使反應池內的有機污染物和微生物的濃度接近一定值，原污水從幾個不同的配水點分開流入反應池，這不但解決了反應池內的負荷不均、超負荷等問題，還使自養型以及異養型微生物有選擇地降解有機污染物質，有利于氮、磷的進一步降解。

3. 吸附再生活性污泥法。使反應池內已經馴化的活性污泥絮體，通過其網狀的顯微構造吸附污染物質，實現自身的再生長。而后污泥絮體在曝氣池內，一定溶氧濃度的條件下，將吸附的污染物質進行氧化分解，該方法有利于處理水量較大的污水，并有一定的抗水質沖擊的能力。

4. 間歇式活性污泥法（SBR）。SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式。SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池。運行程序依次為進水、反應、沉淀、出水和待機等過程，形成一個完整的工作周期。間歇式活性污泥法無污泥回流系統，這正是SBR工藝的顯著特性。該方法優點是日常維護管理非常方便，工藝過程運行靈活，建設費用低，并可獲得較高質量的出水，有利于自動化控制。

5. AB法。AB 工藝法也稱為吸附生物降解法，簡單說就是分為A和B兩階段曝氣。活性污泥回流系統也是相互隔離的，屬于超高負荷活性污泥法， 20世紀70 年代中期首先由德國開發，80年代初開始應用于工程實踐，是傳統活性污泥法的一種改型。許多污水處理廠廠資料表明該方法抗沖擊負荷能力強，底物去除效率高，有利于除磷脫氮。該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水方面，有特殊的凈化機制和多方面的優越性。特別適于處理濃度高、水質水量變化大的污水。AB 工藝兩段曝氣池的總容積相比傳統活性污泥法的曝氣池明顯減小，這是它的一大特點。

6. 氧化溝法。氧化溝為連續環形的曝氣池，其池體較長，深度較淺。氧化溝法對溫度有一定的要求，因此，我國北方寒冷地區不適宜采用。該系統是一種成本低廉、構造簡單、易于維護的處理技術，其對工業廢水的稀釋能力也很大。出水水質較好，可進行脫氮除磷，有利于延時曝氣。氧化溝工藝得到了快速發展的工程實例，有Carrousel2000型、DE型、Orbal型及轉刷曝氣氧化溝等。

7. AO 法及A2O 法。AO 法及A2O 法是近年來開發出的生物脫氮除磷工藝。 AO工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起，A段DO≤0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。與傳統的化學和生物脫氮除磷方法相比，它不僅有效提高了出水指標，還具有較高的容積負荷。由于傳統工藝沒有獨立污泥回流系統，復雜污染物質難以降解，因此，污泥負荷要比較低，否則不足以達到污泥好氧穩定。所以使用AO 法將帶來基建投資和電單耗的大幅度增加。

二、生物膜法

生物膜法是使污水連續流經固定支承物表面，在支承物表面繁殖出大量微生物生物膜的方法，起著與活性污泥同樣的凈化作用。生物膜法有多種處理構筑物，如生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法及生物流化床等，從填料上脫落下來的衰死的生物膜可隨污水流入沉淀池，經沉淀池而被澄清凈化。但該方法缺點是處理效率和衛生條件較差，占地面積較大。

三、自然生物處理法

利用自然條件下生長、繁殖的微生物處理污水，形成水體—微生物—植物組成的生態系統。對污染物進行一系列的物理、化學和生物凈化。生態系統可對污水中的營養物質充分利用，有利于綠色植物生長，實現污水的資源化、無害化和穩定化。該方法工藝簡單、費用低廉、效率高，是一種符合生態原理的污水處理方式，但容易受自然條件影響，而且占地面積大。

四、厭氧生物處理法

厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物的方法。主要用于處理高濃度、難降解的有機工業廢水及有機污泥。主要構筑物是消化池，近年來開發了厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應裝置。該法能降低能耗，同時所產的污泥量小。

五、結論

污水處理是我國環境治理中一個關鍵而緊迫的問題，受到人們的普遍關注，與人們的生活息息相關。傳統活性污泥法適用范圍廣泛，技術成熟，但是占地面積較大。目前，大型污水處理廠多采用傳統活性污泥法，小型污水處理廠多采用氧化溝工藝，而處置濃度較高的工業污水可采用厭氧生物處理法。另外，污水處理設施還可根據水質情況實現現場手動控制、遠程控制以及連續自動控制以保證穩定運行。污水處理廠不僅承載著保護水資源、防治環境污染的重任，還承載著人民對 “天藍、地綠、水清、人和”的企盼。