【正文】 監(jiān)測，在我國，平均一天大概有 億噸 左右的 污水直接排放系受到污染； 近年來，我國城市污水的排放量趕上了工業(yè)廢水的排放量。因此， 我國逐漸注重城市污水的綜合治理工作 ，重視城市污水處理事業(yè)， 保護水環(huán)境 ，走 持續(xù)發(fā)展 道路 。國外城 市污水處理大致發(fā)展了三個階段。因此，政府意識 到環(huán)境的重要性和加強污水處理的 意義，便投入足夠的金額 建設發(fā)展 城市 污水處理工程，并不斷的完善相關的法律法規(guī)， 到 20 世紀中期，國外經(jīng)濟發(fā)達國家已經(jīng)開始大規(guī)模的進行城市污水處理事業(yè) 。 與此同時，工業(yè)廢水的處理工藝也剛剛開始萌芽。一定程度上控制了有機物后，但氮、磷等物質(zhì)的去除率很低，這樣以來，城市河流湖泊容易出現(xiàn)富營養(yǎng)化，從而導致水體污染，破壞水環(huán)境。系列 A2/O 工藝和氧化溝工藝開始普遍被采用。與此同時， 中小型污水處理廠開始普遍采用 不同種類的 SBR 工藝 。但是，投入資金比較大，專家 們開始追求在減小成本和處理結果達標基礎上，革新技術。 濕地大大減少了投入成本，維護運行簡單，而且對外界適應力較強。 第三階段： 20 世紀 80 年代后 在這個階段，經(jīng)濟發(fā)達國家的關于水環(huán)境污染的理念得到全面滲透學習。尤其在水資源緊缺的地區(qū)，建設小型可回收利用的污水處理廠，污水不僅得到了有效處理，減少了環(huán)境污染，還回收利用，充分利用了寶貴的水資源。與此同時，城市污水的深度處理、凈化處理越來越受到人們的青睞，這也反映了人們對水質(zhì)的更高要求。 發(fā)達國家的水環(huán)境保護領域越來越重視水生態(tài)問題。最終他們成功了，水污染是可以治理修復的，但需要付出巨大的資金和時間代價，而且控制的只是外源，不能從根本上解決水污染問題， 顯然是不可廣泛推行的。 目前，美國的污水處理廠分布最多，大概 500 人 1 座，大多為二級生物處理廠；英國大約 700 人 1 座，大多 都是二級 處理程度的污水 處理廠；從這些國家多年的經(jīng)驗顯示，水處理設施的興建及普及大大地影響著水質(zhì)環(huán)境。 綜合國外城市污水處理的三個階段經(jīng)歷，不難發(fā)現(xiàn)，其發(fā)展趨向是： 中 小型城市污水處理廠注重 處理工藝、技術的有效合理性基礎上，同時也追求 能量的減少， 資金的降低；城市河流的污染治理遵循自然規(guī)律，重視生態(tài)學方法；城市污水處理研究回收循環(huán)利用技術；環(huán)保設備體現(xiàn) 機械自動化等等。上海率先建設北區(qū)污水處理廠，相繼建設 西區(qū)污水處理廠、東區(qū)污水處理廠。 隨后，我國在太原、蘭州、西安等地相繼建設了多座污水處理廠， 但大多工藝為一級，主要采用沉砂池和初沉池過濾沉淀方法，然后排進相應的河流，也有一部分用于農(nóng)田灌溉。 直到 70 年代，我國某些地區(qū)出現(xiàn)了穩(wěn)定塘、氧化塘等水凈化方法。據(jù)統(tǒng)計，當時我國大概有 38 個穩(wěn)定塘，一定程度上河北工程大學畢業(yè)論文 7 保護了水環(huán)境。我國在自主不斷開發(fā)研究污水處理事業(yè)的同時，開始注重引進不同先進的污水處理技術和工藝流程。 隨著城市現(xiàn)代化進程的加快， 工業(yè)廢水和生活污水引發(fā)了一些列 問題，污水處理工程也迅速發(fā)展，現(xiàn)在，我 們 國 家 城市污水處理廠普及很廣，郊區(qū)也建設污水處理廠。 我國城市污水處理廠目前廣泛采用的處理技術 我國城市污水處理存在的一個問題就是城市污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)不到位，發(fā)揮不了污水處理設施的效率。城市的污水收集管網(wǎng)工作做好了，才能充分發(fā)揮污水處理廠的作用，才能控制污染，保護環(huán)境。 城市污水收集，傳輸，到達污水處理廠進行處理及其再生利用等，這一系列系統(tǒng)共同構成城市排水系統(tǒng)。下面我為大家詳細介紹一下這兩種體制。 (1)分流制排水系統(tǒng) 分流制排 水系統(tǒng)由污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)組成。在某些工業(yè)地區(qū)，其工業(yè)廢水會依據(jù)具體情況進行單獨的預處理，再排入相應的排水管道。 分流排水制根據(jù)雨水收集、傳輸?shù)姆绞椒譃椴煌耆至髦啤⑼耆至髦坪桶敕至髦啤? ① 不完全分流制 不完全分流制 排水系統(tǒng) 設有污水排水系統(tǒng)，雨水排水系統(tǒng)不是很完善。 ② 完全分流制 完全分流制 排水系統(tǒng) 設有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)。完全分流制 排水系統(tǒng) 和不完全分流 排水系統(tǒng) 制最明顯的區(qū)別就是設有沒有雨水排水系統(tǒng)，雨水流入水體的方式不一樣。污染 程度高的雨水或者地面沖洗污水被截流，然后匯合，流入污水管網(wǎng) ，傳輸至污水處理廠進行處理。 (2)合流制排水系統(tǒng) 合流制排水系統(tǒng)與 分流制排水系統(tǒng)不同，城市污水和雨水在一起收集，一套管道收集，然后傳輸?shù)摹３鞘猩钗鬯?，工業(yè)生產(chǎn)的廢水和雨水在一套管道中一起收集，然后 傳輸排水，如果是順地面流入排水管渠，再就近排入附近水體的 ，叫直排式合流制排水系統(tǒng)。需要注意的是，如果初期降雨量不斷增大到一定程度時候， 雨水徑流量隨之變大，一旦超過截流干管的輸送水的能力，就會引起某些城市污水經(jīng)溢流井流入水體。當然，具體情況具體分析，根據(jù)城市的具體情況具體分析它適合的排水體 制，不同區(qū)域可以選擇其適合的排水體制。我們在選擇好合適的城市污水排水體制后，還需要注意后期污水排水管道的維護管理工作，這樣才能保障污水的有效處理。 城市污水收集了之后，傳輸至污水處理廠進行處理，上面 介紹了城市污水收集系統(tǒng)，下面給大家介紹 我國 城市污水處理 廠目前廣泛采用的處理 技術。河北工程大學畢業(yè)論文 9 一級處理一般是二級處理前的預處理，處理城市污水中懸浮固體；二級處理是除去城市污水中膠體 和溶解狀態(tài)下的有機物質(zhì)； 一級和二級處理是 我國 大部分 污水處理廠處理 城市污水常用到的處理程度， 一級、二級處理完了，有時候需要除去城市污水中難降解的有機物、磷、氮等物質(zhì)，這就是三級處理，或者說深度處理。 (1)一級處理 一級處理主要運用物理處理 方法， 主要運用篩濾、沉淀原理， 主要處理城市污水中懸浮固體，常常用到的污水處理設備有格柵、沉淀池等，沉淀池中常常用到沉砂池和初沉池等 。 這時，還需要處理污水中膠體和溶解狀態(tài)下的有機物質(zhì)，這就是進行二級處理。 接下來我給大家詳細說明一下一級常用到的處理設備：格柵、沉淀池。格柵篩濾了城市污水中比較大的懸浮固體，為后邊處理設備減輕了負擔。 需要注意的是格柵的工作環(huán)境比較惡劣，污水腐蝕性比較強，所以需要采用耐腐蝕的材料，以備污水設備的正常運行和污水的有效處理。 2） 沉淀池 格柵之后，一般進一步進行沉淀，沉淀池利用沉淀的原理去除污水中懸浮固體物質(zhì)，比如說：砂粒、 生物處理過程或者化學處理過程中產(chǎn)生的 剩余 污泥、脫落的生物膜 等等。因為沉淀方法簡單容易，而且處理效果比較好，所以城市污水處理一級處理中常采用沉淀法。 [1]沉砂池 沉砂池在污水處理一級處理中起著很關鍵的預處理作用，主要去除泥沙等密度相對比較大、沉降比較快的無機顆粒物質(zhì)。 我國 城市污水處理廠常用的沉砂池有平 流沉砂池、旋流沉砂池和曝氣沉砂池等。平流沉砂池的上部分像一個加寬了的明渠，兩端設置閘板，來調(diào)控進出的水流，底部設有一兩個貯砂斗，貯砂斗下邊安裝排砂管道。平流沉砂池具有有效去除無機顆粒、設備結構簡單、運行穩(wěn)定等特點。具體工作原理如下。旋流沉砂池沉具有淀效果比較好、節(jié)約占地面積等特點。 對城市污水曝氣，避免了污水的腐化，而且進行了初步的生化處理作用，這樣有 效解決了平流沉砂池對砂粒截留效率問題和沉砂容易腐爛的問題。 [2]初沉池 初沉池 一般 是 一級處理的主要構筑物 ， 可以截留沉砂池的出水中細小顆粒污染物質(zhì)，來緩解后邊的處理設備的負擔。 初沉池有平流式初沉池、輻流式初沉池和豎流式初沉池之分。 （ 2） 二級處理 一級處理一般是二級處理前的預處理，處理城市污水中懸浮固體；二級處理是除去城市污水中膠體和溶解狀態(tài)下的有機物質(zhì)。 這一百年左右來，生物法受到城市污水處理廠的普遍青睞， 我國城市河北工程大學畢業(yè)論文 11 污水處理廠廣泛采用的 是活性污泥法和生物膜法。 1）活性污泥法 活性污泥法利用好氧微生物可以氧化 分解 城市污水中的有機污染物的特點，以活性污泥為主體，來凈化城市污水，這個過程有三個階段：吸附、代謝和固液分離。這個過程不僅快速，而且處理的效率比較高，除此之外，活性污泥因同化作用繁殖，再凈化城市污水。 活性污泥法經(jīng)過一百年左右的發(fā)展改良歷史，其主要處理系統(tǒng)還是一樣的，即進水、曝氣、泥水分離和污泥分流等。 ① 間歇式 活性污泥法 間歇式活性污泥法又稱為 SBR 法，靠間歇式的運行方式來處理污水。 因此，間歇式活性污泥法有下面比較獨特的優(yōu)點： a 運行的效果比較理想，比較穩(wěn)定，城市污水可以靜 置沉淀，處理效果比較理想，出水水質(zhì)理想 ； b 推流過程比較理想，這樣使得生化反應的推動力大大增加，凈化效果變好，污水處理效率也得到提高 ； c 間歇式活性污泥法需求的設備比 較少，結構比較簡單，這樣減少了設備維護工作和成本，更方便管理維護； d 間歇式活性污泥法派生出來多種新型工藝，并廣泛應用在城市污水處理廠、啤酒廠、食品加工廠、制藥廠等等；e 間歇式活性污泥法除磷和氮的效果很好。 接下來分別看一下這幾種變型。 因此，間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法跟傳統(tǒng)的間歇式活性污泥法相比而言，節(jié)省了成本，也更容易管理維護。 需氧 間歇曝氣（ UNITANK）是矩形的外形，而且被相等地分成三個矩形單元河北工程大學畢業(yè)論文 12 池， 單元池里面設置有曝氣擴散裝置，每個單元池用有 開孔的公共墻隔著，這樣單元池間的水相通，可以流動。 循環(huán)式活性污泥（ CASS） 具有變?nèi)莘磻骱蜕镞x擇器， 控制厭氧、好氧和兼氧以及污泥回流的過程，去除城市污水中生化需氧量，在污泥增殖過程中去除磷，也可以在缺氧階段進行反硝化脫氮作用。除此之外，循環(huán)式活性污泥法一個特別重要的特點在 推流式初始反應區(qū)與完全混合反應池。 ② 厭氧 缺氧 好氧（ A2/O） 厭氧 缺氧 好氧工藝將傳統(tǒng)活性污泥工藝、 生物硝化和反硝化工藝及生物除磷工藝結合起來，達到除去城市污水中有機污染物和脫氮除磷的效果，在我國城市污水處理廠被廣泛采用。除此之外， 活性污泥 在 好氧的環(huán)境中會吸收厭氧菌所釋放的磷，然后排放除去磷。比較典型的變形有 PASF活性污泥法、倒置 A2O活性污泥法和 BICT活性污泥法等。 PASF 活性污泥法由活性污泥法和生物膜結合 起來，利用短泥齡 A2/O 法和曝氣生物濾池來達到脫氮除磷的效果。 該工藝中，污水回流系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)組成回流系統(tǒng)。 PASF 活性污泥法的特點是利用兩種生物處理工藝來脫氮除磷， 采用活性污泥法達到除磷和反硝化的效果，采用生物膜法進行硝化過程 倒置 A2/O 活性污泥法就是將厭氧區(qū)和缺氧區(qū)倒過來，這樣流程表現(xiàn)出了脫氮除磷效果較好和運行消耗減小的優(yōu)點 ，其出水指標也大大得到改善，可以達到河北工程大學畢業(yè)論文 13 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級 B 標準， 因此普遍適用于我國新建設的城市污水處理廠或者原城市污水處理廠的升級完善工程。進水和回流污泥進入到缺氧區(qū)，在反硝化菌的環(huán)境中，回流污泥的硝酸鹽開始進行反硝化過程，繼而轉(zhuǎn)化成氮氣排出；大部分直接進水或者系統(tǒng)全部進水進入到缺氧區(qū)進行反硝化反應，碳源充足，脫氮效果比較明顯； 污泥先經(jīng)過缺氧區(qū)再進入 厭氧區(qū)，這樣減弱了硝酸鹽對厭氧條件的破壞影響；厭氧區(qū)內(nèi)，城市污水中的碳在聚磷菌作用下轉(zhuǎn)化成 PHB等物質(zhì)，儲存能量。 集水井的城市污水在水泵作用下和沉淀池中的回流污泥一塊進入到前置厭氧反應器內(nèi)，前置厭氧反應器會選擇具有較好絮凝性的微生物，并維持厭氧環(huán)境，微生物會降解有機污染物成短鏈脂肪酸，與此同時，回流污泥含有的聚磷菌將短鏈脂肪合成 PHA。 這時，生物膜反應器中上清液回流到序批式反應器中進行反硝化反應，脫氮。沉淀階段的序批式反應器轉(zhuǎn)移污泥，利于后續(xù)固液分離；閑置階段的序批式反應器排水。 ③ 氧化溝 氧化溝內(nèi)可以完成進水、曝氣、沉淀、污泥利用及出水的較完整過程，而且氧化溝不需增設初沉池與污泥消化池，結構比較簡單，減少成本和后續(xù) 維護管理費用。 2)生物膜法 生物膜法和活 性污泥法 并列，都是我國城市污水處理廠廣泛采用的好氧生物處理技術。生物膜法 利用一種填料或者載體，其上附著細菌類的微生物、原生動物或后 生動物等微型動物，這些微生物或微型動物在這些填料或者載體上生長繁殖，形成膜狀的生物污泥，也就是生物膜。同時，生物膜的微生物也攝取了營養(yǎng)，進一步增殖，更好地處理城市污水。第一，附著在水層內(nèi) 部的有機污染物大部分被氧化，進而濃度低于濾池進水處的有機物濃度；第二，在濃度差作用下，有機物會轉(zhuǎn)移至 附著水層內(nèi)部，被生物膜攝取。這個過程連續(xù)循環(huán)，城市污水中的有機物得到去除。 ① 生物接觸氧化法 生物接觸氧化法也叫做浸 沒式 生物濾池，將生物膜法和活性污泥法結合起來 ，以生物濾池為基礎，也利用了接觸曝氣法。 池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等構成生物接觸氧化池。 生物接觸氧化法占地面積比較少，具有比較強的抗沖擊能力，并且符合率比較高。 ② 生物濾池 生物濾池依據(jù)了土壤 自凈原理，并把以污水灌溉作為基礎。濾料中的微生物會截留并攝取城市污水中的懸浮 物來增殖，形成生物膜，從而吸附、氧化分解有機污染物，達到凈化污水作用。以此循環(huán)。 生物濾池一般分普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池等三種。另外，塔式生物濾池由于 載體可以是輕質(zhì)的塑料，這樣可以建的相對高點而增強氧氣，從而提高除去污水中有機污染物的效率。 城市 污水 在 沉淀池 內(nèi)經(jīng) 過 初級處理 ， 接觸 生物膜 ，生物膜上的微生物攝取 城市 污水中的 有機 物 作為