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[摘 要]笔者从城市污水处理发展现状出发，对现今的污水处理技术进行了分析与研究，并对未来的处理工艺发展方向进行探究。
[关键词]城市污水；处理技术；发展方向
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0369-01
由于城市化发展速度逐步加快，人民生活水品也逐步提高，随之而来的是污水量剧增现象。现今很多技术虽然对污水处理有一定帮助，但仍存在一些弊端。为了解决城市污水处理问题，创造更好的居住环境，不断研究新的污水处理工艺十分必要。
1.城市污水处理发展现状
1.1 国内外污水处理现状
在发达国家中，美国、日本和英国等的城市污水处理历史悠久，且力度很大，重视程度很高。不仅污水处理厂的数量比较多，且大多数处理厂都为二级或是高级处理，水污染的治理成效较好。例如，美国在1978年就建成15000多座污水处理厂，在2010年就已经超过20000座，其中二级和二级以上生物处理系统占到建厂总数的97%左右[1]。莱茵河的有机污染已基本得到控制，部分河段水质明显改善[1]。由国外多年来的污水处理经验可知，二级污水处理厂的普及能够有效提升城市水体卫生状况，改善水污染。在我国污水处理事业中，截止至2012年6月底，在我国65 7个城市中，640个城市共建成1903座城市污水处理厂，日污水处理量约为1.15亿立方米。但是仍有很多地区由于设施配备不全或处理意识不强等原因而导致其污水处理事业进展较慢甚至毫无进展。目前，我国的城市污水处理率仅达到了30%，而二级处理率仅达到了15%。
1.2 我国污水处理现存问题
我国城市污水主要分为三大类：生活污水、工业废水和径流污水。随着我国的社会经济不断发展和人民生活水平的不断提高，城市污水排放量也逐步增大。由于污水排放最终都汇进下水道中，三种类型的污水混合至一起，导致污水中所含的物质成分较为复杂，尤其是工业废水中具有不同类别的固体类型污染物、酸碱型物质或是具有一定危险性且浓度和毒性都比较高的环境污染物等，在和其它类型污水混合至一起后，处理难度大大增加，在一定程度上影响了污水处理率。另外，由于国家地区发展不平衡，有一些地区的污水处理意识还不够，处理强度也不到位，因而其处理速度较慢，治理效率较低。
2.我国主要污水处理技术
2.1 活性污泥法
活性污泥法在国内外的城市污水处理厂中应用比较频繁，是一种全球应用范围最广的生物处理流程。它不仅拥有优质的吸附作用和较强的处理能力，还具有较高的出水质量和处理效率。活性污泥法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成，在进行好氧代谢反应之后，使由废水和回流的活性污泥形成的混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态[2]。以上反应产生的条件为废水中所含的的有机物质、氧气和微生物提供了有利条件，使其能够更加完全、充分的接触并产生一些列反应。这种微生物不仅有吸附作用，能够降低化学试剂的使用，减少水体中重富营养元素的含量，还可以降低污水处理厂的投入资金。三种物质反应后的混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水、沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥[2]。回流污泥能够使悬浮固体处于稳定的浓度值，并导致微生物数量不断增长，然后通过沉淀池的排除保证整个生物处理系统的稳定。活性污泥污水处理法不仅能够帮助有机物很好的分解和氧化，还能够帮助污水中的众多物质凝聚并沉淀、分离，因留下清澈的出水。
2.2 生物膜处理法
生物膜处理法也是污水处理工艺中应用范围较广的污水处理流程。这种处理技术能够将溶解于废水中额有机物质排除并净化污水。过滤介质将微生物黏附并构成生物膜，当污水与其接触之后，微生物将污水中有溶解性的有机污染物吸附并转化成H2OCOA2NH3与微生物细胞物质，使得污水被有效净化。生物膜处理法具有投入资本低、处理效率高和分散处理等优点。和活性污泥法相比，它能够改善吸附面单一的缺点，利用其表面积大和微生物密度大的优点与污水物质充分接触，缩短处理时间，提高处理效率。另外，由于生物膜处理法的所需设备的投资成本不是很高，数量也相对较少，且由于它的处理过程有较高的流动性而不需要耗资建设处理池，所以能够有效节约投资成本，，提高成本回收率。
2.3 粉末活性碳吸附技术
粉末活性炭吸附技术能够有效去除污水中的色素、有机物，且可以对农药中所含有机物，以及消毒副产物达到很好的吸附效果[2]。粉末活性炭对废水中的溶质进行吸附作用是吸引力、范德華力等作用力的综合作用结果，在进行投加的时候，要准确选择投加点，有足够的搅拌条件，以便于缩短水处理药剂对吸附作用的影响。此技术的生产流程复杂性较低、净水工艺比较稳定且易于管理，与此同时，此技术还具有良好的磷、氮去除优势，在国外的很多城市水污染净化中应用广泛。值得注意的是，活性炭需要长期且较高频率的更换，因而带来了较高的更换费用，所以不适合单独进行污水处理，大多数都作为辅助技术来治理污水。
3.污水处理工艺发展方向
3.1 改良型SBR处理工艺
改良型SBR处理工艺又成为MSBR工艺，是一个具有较高集约化程度的技术。它的处理系统具有比较高的可靠性、能源节约性、低成本运营和土地节约性，与此同时，该系统在土建工程量和整体装机容量方面受到一致好评。改良型SBR处理工艺原理为：首先，污水流进入厌氧池。于是，回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷，然后混合液进入缺氧池进行反硝化。进行反硝化过后的污水再流进好氧池内，使污水中的有机污染物质能够很好的被好氧降解。活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的 SBR 池， 澄清后污水排放。与此同时，在1.5Q 回流量的条件下，SBR进行反硝化、硝化，或进行静置预沉。 回流污泥流进浓缩池之内以便于提升其浓缩性能，再使上清液直接流进好氧池内，浓缩污染物直接流进缺氧池内。通过这一系列作用，此工艺系统中不仅进行了充分的返硝化作用，还可以将回流浓缩泥内存在的溶解氧和硝酸盐消耗掉，以便于之后的缺氧放磷反应顺利进行[2]。由此可知，改良型SBR工艺可以使除磷和生物脱氮技术同时进行，提高了反映效率，具有较大的净化潜力。
3.2 BIOSTYR与BIOFOR处理工艺
BIOSTY 工艺是一种经过改良的新一代上向流瀑气生物滤池，整个流程由预处理和生物滤池两个单元组成，这两个单元都是成套的组合设备，布置非常紧凑，地省[3]。它不仅能够应用于二级处理中，还能够应用于需要进行出水回用等深度处理工艺中，且水质达标。BIOFO工艺以物化法为预处理单元， 以生化法为深度处理单元，其出水水质优于一般的二级出水，可以达到低质回水标准。
3.3 污水处理节能技术
首先，将污水厂内部的水泵数量和型号进行准确的统计，以便于减少污水提升系统的能耗量。对于污水处理的相关建筑，如果把固定堰转变为可调堰，将非淹没堰转变为淹没堰，则可以有效的降低污水落差并节约能耗。对于污水处理相关建筑物，尽量缩短它们之间的连接方式，比如直线连接等能够促进污水处理系统节能的进一步发展。其次，要降低污水处理系统的沿程水头损失，或是利用间歇式曝气来减少能源消耗量。利用根据污水流动的方向逐渐减少曝气设备的安置数量来降低其布置密度，促进能量的高效利用。第二，要对污泥产量、絮凝剂的合理投入量和污泥内部含水率等进行精确的计算，并选择适当的脱水机数量。在进行污泥脱水的时候，可以采用投加PAM或干化床法来减少能源消耗。
4.结语
城市污水处理对城市发展有着深远影响，采用合理、有效的处理工艺不仅能够降低运行成本，还能够提高污水处理率，有助于进一步提高污水处理质量，保护生态环境。
参考文献
[1]李为.城市污水处理工艺的能耗评价体系研究[D].2010，5：27-28.
[2]唐月新.对环境工程中城市污水处理的探讨[J].科技向导，2012，3（14）：298
[3]姜春阳.对城市污水处理的方法思考[J].科技论坛，2013，8（22）：145.
[关键词]城市污水；处理技术；发展方向
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0369-01
由于城市化发展速度逐步加快，人民生活水品也逐步提高，随之而来的是污水量剧增现象。现今很多技术虽然对污水处理有一定帮助，但仍存在一些弊端。为了解决城市污水处理问题，创造更好的居住环境，不断研究新的污水处理工艺十分必要。
1.城市污水处理发展现状
1.1 国内外污水处理现状
在发达国家中，美国、日本和英国等的城市污水处理历史悠久，且力度很大，重视程度很高。不仅污水处理厂的数量比较多，且大多数处理厂都为二级或是高级处理，水污染的治理成效较好。例如，美国在1978年就建成15000多座污水处理厂，在2010年就已经超过20000座，其中二级和二级以上生物处理系统占到建厂总数的97%左右[1]。莱茵河的有机污染已基本得到控制，部分河段水质明显改善[1]。由国外多年来的污水处理经验可知，二级污水处理厂的普及能够有效提升城市水体卫生状况，改善水污染。在我国污水处理事业中，截止至2012年6月底，在我国65 7个城市中，640个城市共建成1903座城市污水处理厂，日污水处理量约为1.15亿立方米。但是仍有很多地区由于设施配备不全或处理意识不强等原因而导致其污水处理事业进展较慢甚至毫无进展。目前，我国的城市污水处理率仅达到了30%，而二级处理率仅达到了15%。
1.2 我国污水处理现存问题
我国城市污水主要分为三大类：生活污水、工业废水和径流污水。随着我国的社会经济不断发展和人民生活水平的不断提高，城市污水排放量也逐步增大。由于污水排放最终都汇进下水道中，三种类型的污水混合至一起，导致污水中所含的物质成分较为复杂，尤其是工业废水中具有不同类别的固体类型污染物、酸碱型物质或是具有一定危险性且浓度和毒性都比较高的环境污染物等，在和其它类型污水混合至一起后，处理难度大大增加，在一定程度上影响了污水处理率。另外，由于国家地区发展不平衡，有一些地区的污水处理意识还不够，处理强度也不到位，因而其处理速度较慢，治理效率较低。
2.我国主要污水处理技术
2.1 活性污泥法
活性污泥法在国内外的城市污水处理厂中应用比较频繁，是一种全球应用范围最广的生物处理流程。它不仅拥有优质的吸附作用和较强的处理能力，还具有较高的出水质量和处理效率。活性污泥法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成，在进行好氧代谢反应之后，使由废水和回流的活性污泥形成的混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态[2]。以上反应产生的条件为废水中所含的的有机物质、氧气和微生物提供了有利条件，使其能够更加完全、充分的接触并产生一些列反应。这种微生物不仅有吸附作用，能够降低化学试剂的使用，减少水体中重富营养元素的含量，还可以降低污水处理厂的投入资金。三种物质反应后的混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水、沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥[2]。回流污泥能够使悬浮固体处于稳定的浓度值，并导致微生物数量不断增长，然后通过沉淀池的排除保证整个生物处理系统的稳定。活性污泥污水处理法不仅能够帮助有机物很好的分解和氧化，还能够帮助污水中的众多物质凝聚并沉淀、分离，因留下清澈的出水。
2.2 生物膜处理法
生物膜处理法也是污水处理工艺中应用范围较广的污水处理流程。这种处理技术能够将溶解于废水中额有机物质排除并净化污水。过滤介质将微生物黏附并构成生物膜，当污水与其接触之后，微生物将污水中有溶解性的有机污染物吸附并转化成H2OCOA2NH3与微生物细胞物质，使得污水被有效净化。生物膜处理法具有投入资本低、处理效率高和分散处理等优点。和活性污泥法相比，它能够改善吸附面单一的缺点，利用其表面积大和微生物密度大的优点与污水物质充分接触，缩短处理时间，提高处理效率。另外，由于生物膜处理法的所需设备的投资成本不是很高，数量也相对较少，且由于它的处理过程有较高的流动性而不需要耗资建设处理池，所以能够有效节约投资成本，，提高成本回收率。
2.3 粉末活性碳吸附技术
粉末活性炭吸附技术能够有效去除污水中的色素、有机物，且可以对农药中所含有机物，以及消毒副产物达到很好的吸附效果[2]。粉末活性炭对废水中的溶质进行吸附作用是吸引力、范德華力等作用力的综合作用结果，在进行投加的时候，要准确选择投加点，有足够的搅拌条件，以便于缩短水处理药剂对吸附作用的影响。此技术的生产流程复杂性较低、净水工艺比较稳定且易于管理，与此同时，此技术还具有良好的磷、氮去除优势，在国外的很多城市水污染净化中应用广泛。值得注意的是，活性炭需要长期且较高频率的更换，因而带来了较高的更换费用，所以不适合单独进行污水处理，大多数都作为辅助技术来治理污水。
3.污水处理工艺发展方向
3.1 改良型SBR处理工艺
改良型SBR处理工艺又成为MSBR工艺，是一个具有较高集约化程度的技术。它的处理系统具有比较高的可靠性、能源节约性、低成本运营和土地节约性，与此同时，该系统在土建工程量和整体装机容量方面受到一致好评。改良型SBR处理工艺原理为：首先，污水流进入厌氧池。于是，回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷，然后混合液进入缺氧池进行反硝化。进行反硝化过后的污水再流进好氧池内，使污水中的有机污染物质能够很好的被好氧降解。活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的 SBR 池， 澄清后污水排放。与此同时，在1.5Q 回流量的条件下，SBR进行反硝化、硝化，或进行静置预沉。 回流污泥流进浓缩池之内以便于提升其浓缩性能，再使上清液直接流进好氧池内，浓缩污染物直接流进缺氧池内。通过这一系列作用，此工艺系统中不仅进行了充分的返硝化作用，还可以将回流浓缩泥内存在的溶解氧和硝酸盐消耗掉，以便于之后的缺氧放磷反应顺利进行[2]。由此可知，改良型SBR工艺可以使除磷和生物脱氮技术同时进行，提高了反映效率，具有较大的净化潜力。
3.2 BIOSTYR与BIOFOR处理工艺
BIOSTY 工艺是一种经过改良的新一代上向流瀑气生物滤池，整个流程由预处理和生物滤池两个单元组成，这两个单元都是成套的组合设备，布置非常紧凑，地省[3]。它不仅能够应用于二级处理中，还能够应用于需要进行出水回用等深度处理工艺中，且水质达标。BIOFO工艺以物化法为预处理单元， 以生化法为深度处理单元，其出水水质优于一般的二级出水，可以达到低质回水标准。
3.3 污水处理节能技术
首先，将污水厂内部的水泵数量和型号进行准确的统计，以便于减少污水提升系统的能耗量。对于污水处理的相关建筑，如果把固定堰转变为可调堰，将非淹没堰转变为淹没堰，则可以有效的降低污水落差并节约能耗。对于污水处理相关建筑物，尽量缩短它们之间的连接方式，比如直线连接等能够促进污水处理系统节能的进一步发展。其次，要降低污水处理系统的沿程水头损失，或是利用间歇式曝气来减少能源消耗量。利用根据污水流动的方向逐渐减少曝气设备的安置数量来降低其布置密度，促进能量的高效利用。第二，要对污泥产量、絮凝剂的合理投入量和污泥内部含水率等进行精确的计算，并选择适当的脱水机数量。在进行污泥脱水的时候，可以采用投加PAM或干化床法来减少能源消耗。
4.结语
城市污水处理对城市发展有着深远影响，采用合理、有效的处理工艺不仅能够降低运行成本，还能够提高污水处理率，有助于进一步提高污水处理质量，保护生态环境。
参考文献
[1]李为.城市污水处理工艺的能耗评价体系研究[D].2010，5：27-28.
[2]唐月新.对环境工程中城市污水处理的探讨[J].科技向导，2012，3（14）：298
[3]姜春阳.对城市污水处理的方法思考[J].科技论坛，2013，8（22）：145.