污水处理工艺现状研究

黎新 艾庆升 武艳如

前言

随着城市工业成产的发展，城市人口的递减，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排放量日渐增大，大量污水未经处理，直接排放到河流、农田中，对城市周围的环境造成严重污染。一方面，污水排放直接污染市区地下饮用水；另一方面，污水排放严重危害河流下游地区的农业、畜牧业等。对人民的生活造成了严重影响，严重威胁人类以及动植物等赖以生存的自然生态环境。健康的生态系统是城市生态系统的重要组成部分，体现了社会主义生态建设，体现了和谐社会的要义，是可持续发展的重要环节。因此城市污水治理迫在眉睫，是亟需解决的关键问题之一。

1 国内外污水处理方法

传统的污水处理方法包括物理法、化学法以及生物法。污水处理对象不同，选择处理方法也不同。针对污水中存在不溶解的炫富物质，选择物理法处理最优；针对污水中存在化学物质，选在化学法，通过离子、粒子等之间的化学反应达到污水处理的效果。针对污水中存在大量呈溶解态和胶态的有机物，选择生物法进行处理，通过人工创造微生物生长和繁殖条件，大量繁殖微生物，从而提高微生物氧化和分解有机物。因此，相比于物理法和化学法污水处理，生物法污水处理在处理有机碳、硫、氮、磷等污染物质方面，具有巨大优势。

鉴于此，目前主要采用生物活性污泥法进行城市污水处理。生物活性污泥法具有很多工艺。AB法、A/O法、氧化沟法、SBR法、A/A/O法、普通曝气法等是城市二级处理厂最常用的工艺。

已有的生物脱氮除磷工艺，可根据构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式分为三个系列：A/O系列、氧化沟系列以及序批式反应器（SBR）系列等。通过不断改进和优化各个系列工艺，形成了CASS工艺、A2/O工艺、改良A/O工艺、倒置A2/O工艺、Orbal氧化沟工艺、Carrousel氧化沟工艺、ICEAS工艺、CAST工艺、百乐克工艺、A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺等典型工艺。

国外污水处理技术及方法都比较先进，除上述的工艺，污水处理向低费用、高去除效率方向发展，国外也在积极地研究污水处理的新方法，比如植物吸收法、阳光照射法、电子流法、电渗析法等等。

2 污水处理工艺及其特点

2.1 AB 法（Adsorption-Biooxidation）

AB法，即生物吸附-活性污泥法。该方法于80年代发展起来，是一种新型的污水处理方法，由德国Bohuke教授首先开发目前在欧洲得到较多的应用。它的主要特点是运转灵活，可根据水质、水量季节性变化的情况进行串联或并联运行。AB法对曝气池（A高负荷、B低负荷）供养分两级供氧。A级曝气时间短，产污泥量较大。污泥负荷超过2.5BOD/（kgMLSS·d），池容积负荷超过6kgBOD/（m3·d）；B级污泥存在时间较长。沉淀池设置在A、B两级中间。二级池子根据污染物与微生物量的比值，形成不同的微生物群。尽管AB法具有高效节能的优点，且A级和B级亦可分期建设，但是并不适合浓度较低的水质。

2.2 A/O 法（Anaerobic-Oxic）

A/O法，即厌氧好氧活性污泥法。该工艺是70年代发明出来的一种新污水处理工艺。首先，采用隔油、浮选等工序去除掉包括悬浮物质和部分乳化状态等的分散物质；然后采用生化池对污水进行生化处理，去除掉难以降解的有机物以及氨氮等。生化部分为前置反硝化池，即A/O合建池。在A段为增加生物降解性能，设置软性填料框架组。

2.3 氧化沟法

氧化沟法我国应用较多的一种污水处理工艺，具有传统活性污泥法的优点。其主要特点是流程简单，可不设初沉池，操作管理简便，运转方式灵活，可根据进出污水的水质选用脱氮除磷氧化沟（A2/O）或除氮氧化沟（A/O）。氧化沟法是一种变型的活性污泥法。与活性污泥法的不同点在于：①水力流态不同，氧化沟法是一种循环流，采用延时曝气，净化污水的同时，稳定污泥；②处理设施简单，不设初沉池、污泥消化池。氧化沟法能够高效率的去除有机物，并可进行污水脱氮。如果在沟前增设厌氧池，还可同时除磷。一般比较适合于中小型污水处理厂。

氧化沟法的应用多种多样，代表性的有：奥式（同心圆式）；帕式（单沟式）；三沟式氧化沟（T型氧化沟）；卡式（循环折流式）等等。

2.4 A2/O 法（Anaerobic-Anoxic-Oxic）

在70年代发展起来的污水处理新工艺还有A2/O法（厌氧缺氧好氧活性污泥法）其主要特点是能同时去除污水中含碳有机物及氮、磷等污染物。处理后的污水水质好，氮、磷含量低，但该方法运行管理相对比较复杂，且建造空间较大。

A2/O法是一种二级深度处理工艺，该方法脱氮除磷采用生物处理法，能够处理得到优质水。A/A/O法同步脱氮除磷机制由脱氮和除磷两部分组成：①在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），磷可释放聚磷菌，在好氧状态下，又将其吸收，以剩余污泥的方式排出系统；②在DO<0.7mg/L状态下，利用兼氧脱氮菌的作用，将水中BOD作为有机碳源（氢供体），通过与好氧混合液中的亚硝酸盐及硝酸盐发生还原反应，将氮还原成氮气排出，实现脱氮。