淺論我國城市污水處理工藝及其適應性

王兵凱

摘 要：近年來城市化進程的加快和國民經濟的高速發展，使得水污染日趨嚴重，恢復水環境是解決我國水資源不足的根本所在，主要措施就是建設污水處理廠，其中工藝方案選擇是污水處理建設中最重要的環節之一。文章將對污水處理工藝及其適應性進行論述。

關鍵詞：污水處理；工藝；現狀；適應性

1 我國污水處理現狀

我國污水處理事業在改革開放的近二十年來取得了迅速的發展，但仍然滯后于城市發展的需要。據統計，我國684個城市中僅有282余座在建和建成的城市污水處理廠，并且集中在80多個城市中，全國大約還有500個城市沒有城市污水處理廠，全國城市污水處理率目前僅達到20%左右，而西方發達國家如美國早在1980年就已達到了70%，這一狀況與國家提出的至2000年使水環境污染不斷惡化的趨勢得到控制，至2014年使總體環境質量得到改善的發展目標是不相稱的。我國的污水處理事業的實際情況是污水處理率低，很多老城區的排水管網甚至不成系統。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環境污染的主要原因，由此導致了水環境的持續惡化，并嚴重的制約了我國經濟與社會的發展。

2 我國污水處理廠主要工藝及其適應性

2.1 傳統活性污泥工藝和其改進型AO、A2/O工藝

2.1.1 A/O工藝

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，是Anoxic/Oxic的縮寫，A（Anacrobic）是厭氧段，用于脫氮除磷；O（Oxic）是好氧段，用于除去水中的有機物，它除了可去除廢水中的有機污染物外，還可同時去除氮、磷，對于高濃度有機廢水及難降解廢水，在好氧段前設置水解酸化段，可顯著提高廢水可生化性。該工藝對于大型活性污泥法污水廠來說，處理效果較穩定，具有一定的脫氮除磷功能。能耗和運營費也較低，但處理單元多，管理較復雜，且不能同步脫氮和除磷。

2.1.2 A2/O工藝

A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱（厭氧-缺氧-好氧）。按實質意義來說，本工藝應為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。A2/O工藝應用較為廣泛，對于有除磷脫氮要求的城市污水處理廠，傳統上往往考慮首選A2/O工藝，一般可以獲得較好的除磷脫氮效果，出水水質較穩定，在國內外大中型城市污水處理廠常有采用。

2.2 AB法工藝

AB（Adsorption Biodegradation）法工藝是在常規活性污泥法和兩段活性污泥法基礎上開發的，屬于一種高負荷活性污泥法。是由德國B.Bohnke教授首先開發的傳統二級生物處理系統。該工藝將曝氣池分為A和B“兩階段曝氣”，各有獨立的沉淀和污泥回流系統，A段沉淀池所產生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內。該工藝較適合于污水濃度高、具有污泥消化等后續處理設施的大中規模的城市污水處理廠，對于有脫氮要求的城市污水處理廠，一般不宜采用。

2.3 氧化溝工藝

我國從20世紀80年代以來也較多地開展了對氧化溝工藝的研究，并在廣州、昆明、上海等地設計建造了一批氧化溝污水處理廠。目前，氧化溝技術己廣泛地應用于城市污水、工業廢水的處理中。

氧化溝（Oxidatiau Ditch，OD）又名氧化渠，是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，在水力流態上不同于傳統活性污泥法，是一種首尾相接的循環流，通常采用延時曝氣，在污水凈化的同時污泥得到穩定。氧化溝一般可以不設初沉池，污水達到硝化階段即可，污泥齡較長，污泥相應得到好氧處理，泥量少且穩定。原始的氧化溝是間斷運轉，60年代逐漸發展為連續運轉，并增設了二沉池，曝氣過程與沉淀過程得到分開，繼而演變成多種工藝，比較典型的工藝有：DE型雙溝式、T型三溝式、Carrousel循環折流式、Orbal同心圓式等。這些改良工藝均適用于不同規模和出水要求的污水處理廠，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。

2.4 SBR工藝

SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝是活性污泥法的一種，它最大的特點是在單一的反應池內，污水順序按進水、曝氣、沉淀、排水周期運行，周而復始。最初的SBR是20世紀70年代初，美國Natre carne大學的R.Irvine教授將老式的充排系統改進并發展而成的，在同一反應池（器）中，按時間順序由進水、曝氣、沉淀、潷水和閑置五個基本工序組成的活性污泥污水處理方法，一般由多個池子構成一組，各池工作狀態輪流變換，單池由潷水器間歇出水。

SBR經過不斷演變和改良，又產生或同期發展為ICEAS、CASS和CAST等以及DAT-IAT工藝和UNITANK工藝，其工藝相對比于其他工藝簡單、剩余污泥處置麻煩少、節約投資投資省、占地少、運行費用低、耐有機負荷和毒物負荷沖擊，運行方式靈活，由于是靜止沉淀，因此出水效果好、厭（缺）氧和好氧過程交替發生、泥齡短、活性高，有很好的脫氮除磷效果。且有通過氧化還原電位實時控制SBR反應進程的報道，進一步提高了對氮磷的去除效果、節約了能源和投資。

對于我國城市污水處理工藝的優化選擇，要從整體優化的觀念出發，結合設計規模、污水水質特性以及當地的實際經濟、施工條件和要求，篩選切實可行、經濟合理的技術方案，經綜合技術經濟比較后，優選出最佳工藝方案。

參考文獻

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