淺談污水處理的發(fā)展及趨勢(shì)

1、    淺談污水處理的發(fā)展及趨勢(shì)    楊勇民 王旭 苗穎 黃順寧摘要：隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深化，城市污水給人民帶來(lái)負(fù)面影響的現(xiàn)象不斷增加，不少城市污水更對(duì)城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面影響。一定程度上，城市污水問(wèn)題促進(jìn)了我國(guó)污水處理事業(yè)的發(fā)展，但是不少城市仍舊達(dá)不到污水處理的相關(guān)要求，在污水處理工作中仍舊存在諸多問(wèn)題。促進(jìn)我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)快速平穩(wěn)前進(jìn)、保護(hù)我國(guó)城市生態(tài)環(huán)境的平衡與健康，污水處理問(wèn)題不容忽視。關(guān)鍵詞：水污染;污水處理工藝;脫氮除磷;污水處理廠一、水污染現(xiàn)狀分析我國(guó)是一個(gè)水資源短缺、水災(zāi)頻繁的國(guó)家，水資源總量居世界第六位，人均占有量只有2220

2、m3，約為世界人均水量的1/4，在世界排第110位，己被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。每年約有1/3的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理就排入水域，全國(guó)有監(jiān)測(cè)的1200多條河流中，目前850多條受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，致使許多河段魚(yú)蝦絕跡，符合國(guó)家一級(jí)和二級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的河流僅占32.2%。污染正由淺層向深層發(fā)展，地下水和近海域海水也正在受到污染，我們能夠飲用和使用的水正在減少。多年來(lái)，我國(guó)水資源質(zhì)量不斷下降，水環(huán)境持續(xù)惡化，由于污染所導(dǎo)致的缺水和事故不斷發(fā)生，不僅使工廠停產(chǎn)，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)甚至絕收，而且造成了不良的社會(huì)影響和較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威肋了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅了人類(lèi)的

3、生存。綜合考慮我國(guó)地表水資源質(zhì)量現(xiàn)狀，符合地而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的工、ii類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)只占32.2%，符合iii類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的占28.9%，屬于iv、v類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的占38.9%，如果將iii類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)也作為污染統(tǒng)計(jì)，則我國(guó)河流長(zhǎng)度有67.8%被污染，約占監(jiān)測(cè)河流長(zhǎng)度的2/3?？梢?jiàn)我國(guó)地表水資源非常嚴(yán)重，地下水資源污染也不容樂(lè)觀。二、污水處理工藝及其應(yīng)用我國(guó)20世紀(jì)80年代及其以前建設(shè)的污水處理廠，由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有對(duì)出水氮磷含量的要求，生物處理工藝主要采用傳統(tǒng)活性污泥工藝及其改良工藝，其主要功能是大幅度去除污水中呈膠體態(tài)和溶解態(tài)的有機(jī)污染物，使經(jīng)處理的污水bod達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)污水中氮磷的去除率非常低。同時(shí)，水體富營(yíng)養(yǎng)化

4、問(wèn)題在我國(guó)已日益嚴(yán)重，為適應(yīng)國(guó)家對(duì)氮磷的排放要求，保護(hù)水環(huán)境，一些采用傳統(tǒng)活性污泥處理工藝的污水廠已對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造，增設(shè)了除磷脫氮功能。2.1 ab法處理工藝ab法工藝的工作原理主要是充分利用微生物種群的特征，為其創(chuàng)造適宜的環(huán)境，使不同的生物群得到良好的繁殖、生長(zhǎng)，通過(guò)生物化學(xué)作用凈化污水。2.2 sbr法處理工藝與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，sbr技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，sbr技術(shù)的核心是sbr反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。2

5、.3 a2/o處理工藝a2/o分為三大部分，分別為厭氧、缺氧、好氧區(qū)。原污水從進(jìn)水井內(nèi)首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應(yīng)器的主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。污水經(jīng)過(guò)第一厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，本反應(yīng)器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過(guò)內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來(lái)的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2q（q原污水流量）。混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器曝氣器，這一反應(yīng)器單元是多功能的，去觸bod，硝化和吸收磷等項(xiàng)反應(yīng)都在本反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。這三項(xiàng)反應(yīng)都是重要的，混合液中含有 ，污泥中含有過(guò)剩的磷，而污水中的bod則得到去除。流量為2q的混合液從這里回流缺氧反應(yīng)器。2.4 b

6、af處理工藝baf即生物曝氣濾池（biological aerated filter），是法國(guó)otv公司于上世紀(jì)80年代研究成功的一種新型淹沒(méi)式生物濾池，濾池內(nèi)采用顆粒填料，按水流型式分為上向流和下向流。借助于附著在填料上的生物膜和從下部鼓入的空氣中的氧使污水中的有機(jī)物分解并使氨氮硝化，同時(shí)顆粒填料空隙中蓄積的大量活性污泥也對(duì)污水起到有機(jī)物降解和吸附作用，填料又延長(zhǎng)了空氣在濾池中的停留時(shí)間，使氧氣得以更有效的利用，濾料又起到過(guò)濾作用，使污水中的懸浮物得以去除。2.5 污水處理新工藝 a/o+生物硅藻固化處理工藝硅藻精土內(nèi)部孔隙多，孔隙間串聯(lián)相通，擁有巨大的比表面和合適的表面負(fù)電性，同時(shí)它又是單

7、細(xì)胞低等植物硅藻的遺骸，具有優(yōu)良的生物相容性，可以作為一種優(yōu)良的多孔生物載體。硅藻精土生物載體有利于增加微生物泥齡、富集硝化細(xì)菌，延長(zhǎng)微生物和污染物的接觸時(shí)間，同時(shí)硅藻土表面的生物膜存在著同時(shí)硝化-反硝化（snd）過(guò)程，從而能夠有效地降低廢水中的氨氮和總氮。2.6氧化溝處理工藝一體化氧化溝是一種采用曝氣與沉淀合建的形式，是美國(guó)于80年代初至今一直開(kāi)發(fā)研究的一種新型污水處理系統(tǒng)，即將船形二沉池設(shè)置于氧化溝內(nèi)。一體化氧化溝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于沉淀船的設(shè)計(jì)，其形式應(yīng)該能夠充分利用水力學(xué)原理及溝內(nèi)的水流作用，保證船內(nèi)壓力大于船外壓力，積泥斗的水流方向應(yīng)自上而下，這樣才能使進(jìn)入沉淀船中的活性污泥沉淀后從船底集

8、泥斗順利流回溝內(nèi)被帶走。2.7 oco的原理oco得名于生物處理裝置的幾何形狀。oco池成圓形，里圈、外圈呈圓形，中圈呈半圓形。簡(jiǎn)易流程圖如下原污水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)后進(jìn)入oco生物反應(yīng)池厭氧區(qū)，在此與沉淀池回流的活性污泥混合，進(jìn)入缺氧區(qū)，缺氧區(qū)與好氧區(qū)為半圓形隔墻，在工藝過(guò)程中，混合液在缺氧與好氧狀態(tài)下課循環(huán)2030次，以上三個(gè)區(qū)都設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的潛水?dāng)嚢柰屏餮b置。所有水下裝置都可分組提起檢修，不用排空水池。三、我國(guó)城市污水處理廠的工藝發(fā)展趨勢(shì)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）對(duì)出水氮磷有明確的要求，因此已建城鎮(zhèn)污水處理廠需要改建，增加設(shè)施去除污水中的氮、磷污染物，達(dá)到國(guó)家規(guī)定

9、的排放標(biāo)準(zhǔn)，新建污水處理廠則須按照標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002來(lái)進(jìn)行建設(shè)。目前，對(duì)污水生物脫氮除磷的機(jī)理、影響因素及工藝等的研究已是一個(gè)熱點(diǎn)，并已提出一些新工藝及改革工藝，如msbr、倒置a2/o、uct等，并且積極引進(jìn)國(guó)外新工藝，如oco、ooc、aor、aoe等。對(duì)于脫氮除磷工藝，今后的發(fā)展要求不僅僅局限于較高的氮磷去除率，而且也要求處理效果穩(wěn)定、可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、投資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省。目前，生物除磷脫氮工藝正是向著這一簡(jiǎn)潔、高效、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。四、結(jié)論隨著污水處理事業(yè)的發(fā)展，已有多種污水處理工藝在我國(guó)污水處理廠中得到了應(yīng)用，其中以a/o、a2/o及其變形工藝、氧化溝、sbr及其變型工

10、藝為主，其它工藝如ab工藝、曝氣生物濾池、水解-好氧工藝、生物接觸氧化工藝、穩(wěn)定塘、biolak工藝、土地處理等污水處理工藝也有一定規(guī)模的應(yīng)用。同時(shí)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）的實(shí)施，以及我國(guó)污水處理事業(yè)所面臨的如下問(wèn)題：如污水處理廠建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題、小城鎮(zhèn)的水污染問(wèn)題以及污泥處理問(wèn)題。使我國(guó)的污水處理工藝向著具有脫氮除磷功能、高效低耗、成熟可靠、適用于小城鎮(zhèn)污水處理廠、污泥產(chǎn)量少且能使污泥達(dá)到穩(wěn)定的方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 喻澤斌，王敦球，張學(xué)洪. 城市污水處理技術(shù)發(fā)展回顧與展望廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)第22卷 第2期 2004年6月2 況琪軍，胡征宇，夏宜崢. 污