城市污水处理技术发展研究
来源：广州超禹膜分离技术有限公司
发布时间：2020-08-05 09:17
随着城市规模的不断扩大，越来越多的污水被排入河流，造成水体污染，危害人类健康，因此污水处理也成了人们日益关注的话题。工业废水、生活污水、径流污水是城市污水的主要来源。工业废水成分复杂，且有些工厂排放的废水有毒有害，甚至具有腐蚀性，不经处理就排放会严重破坏环境，威胁人身健康。生活污水主要包括一些办公用水、家庭用水等，主要通过地下管道到达指定位置进行处理，由于人们作息差异，具有明显的周期性变化。城市径流污水主要是雨雪冲刷建筑物和污染物后所形成的，成分复杂且有季节性。城市污水中的污染物主要包含 COD、BOD5(100mg/L ～500mg/L)以及有机物(碳水化合物、油脂、蛋白质、氨基酸、脂肪质等)，同时城市污水中还包含有机物和无机物的悬浮物。
一、城市污水处理工艺：
对于城市污水来说所选择的工艺应该是满足该座城市所需要的、经济实力能够满足的工艺，根据水中所含杂质选择主要的处理工艺，保证该工艺的可操作性，满足国家标准的同时还应满足当地对出水水质的要求，因地制宜。
(一)、一级处理工艺：
一级处理工艺也可称为物理处理工艺，其主要方法有如下几种：
1. 沉淀法。沉淀法是应用重力沉降的方法对水质进行净化的，由沉淀池和沉砂池组成，该方法的处理成果显著，方法简便。其中沉砂池的主要作用是控制污水流速，沉淀相对密度较大的无机颗粒，对无机、有机颗粒分别进行处理。沉砂池种类繁多，目前来看平流式沉砂池是处理效果最好的沉砂池，曝气沉砂池是技术较为先进的沉砂池。一级处理中，沉淀池的主要作用是减轻负荷，提高效率，去除可以通过沉淀去除的固体悬浮物。
2. 筛滤法。筛滤法主要设备是格栅、筛网。格栅一般设置在进水口处用来截住比格栅间距大的污染物质，以防止设备、管路等发生堵塞;筛网是用来截住通过筛网的物质，以保障后续处理的有效进行，确保处理效果。
3. 预曝气法。预曝气法是在污水处理之前先对污水进行曝气处理，一般持续十到二十分钟左右，其目的是凝聚颗粒物，使其便于分离，还有氧化还原、吹脱挥发物的作用，更能提高溶解氧浓度以及污水稳定度，降低腐化。
4. 上浮法。上浮法在一级处理中主要是用来去除油类和通过一些措施(投药、加压溶气)上浮到水面上的杂质，较大颗粒的油品用隔油池分离，颗粒较小的油品就需要采取措施使其上升以方便去除。隔油池中平流式隔油池应用最广泛，效率高，出油量多。
(二)、二级处理工艺：
污水二级处理是在一级处理的基础上，通过曝气及沉淀去除大量的有机污染物，进一步对污水进行处理与净化。二级处理还分为不完全处理( 出水 BOD60ppm 以下，BOD 去除率75%) 和完全处理( 出 水 BOD20ppm 以 下，BOD去除率85%~95%)。二级处理中生物处理技术应用较为普遍。
活性污泥法是经过一段长时间的曝气，留下沉淀物并更换水，如此往复就会产生活性污泥(黄褐色絮凝体)，适用于一些经济发展状况较差、急需解决污水处理问题的城市。改进的活性污泥法有A/O 工艺、A/A/O 工艺、SBR 工艺和氧化沟工艺等。
1. A/O(缺氧 - 好氧)工艺A/O
(缺氧- 好氧)工艺是Anoxic Oxic工艺的简称，工艺中 A 为用于脱氮除磷的厌氧段，O 为去除有机物的好氧段。该工艺的特点是工艺上处理方法简单，使用成本低;硝化效果好，反硝化充分;A 段O 段互不干扰又相互协作，促进污水处理进程。
2. AAO(厌氧 - 缺氧 - 好氧)工艺
AAO(厌氧 - 缺氧 - 好氧)工 艺 是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 简称，其工艺流程为污水流经厌氧池发生厌氧反应再流入缺氧池进行脱氮，脱氮后污水流入好氧池提供氧气再流入沉淀池进行泥水分离，最后出水，其中好氧池中混合液回。流至缺氧池，沉淀池中部分污泥回流至厌氧池，部分排出泥饼外运。该工艺特点为厌氧、好氧、缺氧交替进行，处理效果好，流程简单，沉降性能良好，污泥膨胀率基本为零。
AAO(厌氧 - 缺氧 - 好氧)工 艺 是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 简称，其工艺流程为污水流经厌氧池发生厌氧反应再流入缺氧池进行脱氮，脱氮后污水流入好氧池提供氧气再流入沉淀池进行泥水分离，最后出水，其中好氧池中混合液回。流至缺氧池，沉淀池中部分污泥回流至厌氧池，部分排出泥饼外运。该工艺特点为厌氧、好氧、缺氧交替进行，处理效果好，流程简单，沉降性能良好，污泥膨胀率基本为零。
3. SBR(序批示活性污泥)工艺。
SBR 工艺的工艺流程可统分为进水阶段→反应阶段→沉淀阶段→排水阶段→待机阶段，SBR工艺的特点是不需要调节池，占地面积小，污泥体积指数低，易于沉淀，能在一个曝气池内进行反应，并且能减少人工操作，基本实现自动化，方法简单，便于操作，成本低，运行费用少。
SBR 工艺的工艺流程可统分为进水阶段→反应阶段→沉淀阶段→排水阶段→待机阶段，SBR工艺的特点是不需要调节池，占地面积小，污泥体积指数低，易于沉淀，能在一个曝气池内进行反应，并且能减少人工操作，基本实现自动化，方法简单，便于操作，成本低，运行费用少。
(三)、三级处理：
1. MBR(膜生物反应器)工艺。 MBR(膜生物反应器)工艺的工艺流程通常为污水→细格栅→调节池→缺氧池→好氧池→清水箱，同时 MBR(膜生物反应器)提供的组合生物处理和膜过滤，可以迅速取代传统的废水处理工艺并发挥其优势，如可以优化污水质量并且减少排放量，MBR 工艺占地面积小，可实现自动化控制。
2. 人工湿地技术。近年来，越来越多的人工湿地技术被应用在农村乡镇级污水处理厂中，大多数县级及以下污水处理厂采用A/O+ 人工湿地处理技术来达到污水净化目的。农村污水因耕种原因会含有大量的氮磷元素，人工湿地技术因地制宜，投入资金少，后期运营成本低廉，深受乡镇级政府喜爱。此外处理过程中产生的水依然含有大量养分，可供树木生长，回流水还可以重复利用，灌溉作物。且在北方寒冷的冬季时该技术可照常运行。
二、城市污水处理技术的发展趋势：
目前的污水处理技术对于大部分企业来说足以支持并保证其处理后污水达标排放，但是随着经济发展，人们也越来越重视污水处理，技术也逐渐完善，所以新型工艺发展势在必行。我国接下来会重点发展一级处理技术，降低投资成本，减少运营维护方面的花销，一级处理技术目前处理效果不理想，未来会着重对一级处理技术进行技术更新，随着人口的不断增多，新兴企业不断加入需要污水处理的大军，成分日渐复杂，对技术要求也更高。
首先在膜技术上，越来越多的企业选择使用膜技术来处理污水，那么，为了顺应发展膜技术就会产生相应的技术改进，膜技术会发展成为一种能够实现自动化控制技术，自主实现污染杂质的分离，实现对污染物的附着、沉寂，减少水量的损失。生物技术的发展上，生物处理技术目前应用广泛，上升空间也很大。在将来我们可以利用免费资源光能对污水进行处理，利用光能产生细菌，该菌种产量高，来源便利，投入少量资金可以生成大量细菌，有生物特征，可以利用其该种特征对污水进行净化处理，由于使用生物技术处理污水的职业数量大，使用该种技术后，可以节省大笔资金，并且由于光合菌的自身特性，污泥处置环节亦可省略，节省占地面积与处理效率。
组合处理技术上首先是一级强化处理技术与人工湿地相结合，可以得到良好的成果，增大出水水质达标的概率;减少前期投资和后期运营花销;在人员方面，该技术可以减少人员的参与，操作简便，如果将来水量激增时，还可使一级强化处理技术与活性污泥技术相结合。其次农村经济逐渐发展，水量增大，可以考虑使用曝气生物滤池与模块化人工湿地组合，BAF(曝气生物滤池)使用土地面积少，解决能力强，后期运营维护方便，适用于农村环境，模块化形式降低了后期的资金投入，两者结合能使处理设备集中，部分设备可以设置于地下，就地取材，节省成本，减少使用面积，由于农村可能缺少技术人员，该组合可以发展自动无人看管模式。
未来的污水发展技术发展是吸取历史经验而发展的，未来我们还会研究出各种模型来处理污水，根据杂质的不同准确的使用最有效的技术，对现有的技术做出最完善的改进与互相结合，使用最成熟的技术;未来的污水技术发展趋势一定是适应性强的，能适应各个设备的更新，并能与原有工艺有效结合
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