城市污水处理工艺技术现状研究

文_李云飞 上海昂未环保发展有限公司

近年来，我国污水处理厂的数量每年都有不同程度的增长，而随着污水排放标准被不断提高，各污水处理厂对其处理污水的工艺和相应的技术也在不断的完善和提高，以期能够在处理污水时，根据不同的水质进行不同的处理。所以不论是已经存在的污水处理厂对自身工艺和技术的升级，还是新建的污水厂对污水处理程序的设计，对于污水处理都至关重要。

1 现阶段我国城市的污水处理现状

我国的城市基础设施的建设状况，长期都处于一种不足以满足我国人口发展、工业建设、环境资源保护的状态，也就是说我们对基础设施的需求量远大于现有的基础设施数量。在德国和英国，一座污水处理厂可以处理7000至8000人所产生的污水；在美国，一座污水处理厂可以处理10000人产生的污水；在我国，平均一座污水处理厂仅仅只能处理150人所产生的污水总量。与国外相比，我国污水处理厂的建设还有很大的提高空间。

1.1 我国污水处理技术层面有待提高

虽然我国现在的污水处理技术较之前有了一定的提高，但是因为我们的起步时间太过落后于那些发达国家，所以相较于欧美发达国家目前的处理技术仍存在很大差距。我国目前的污水厂存在维修次数多、耗费资源能量多、自动化低、处理效率低的问题，这些问题将会降低污水处理厂的处理能力。总的来说，我国污水处理厂仍需针对维修、能耗、自动化、效率这些方面进行技术层面的提升。

1.2 建设资金短缺，投资力度仍需加大

建设城市污水处理厂需要耗费非常大量的资金，仅建设一个中等的处理厂就要耗费上亿元的资金。目前我国并没有设置污水处理的专项资金，现在的建设资金大都是地方预算、城市税收、国内外贷款和中央财政支持。我国关于污水处理的现状是：经济发达的地区不愿意耗费庞大的资金去建设不能带动经济发展的污水处理厂；经济状况不是很好的地区则是建不起污水处理厂，因为对这些地区而言，大量的资金很难筹集得到。为此，要建设标准污水处理厂很难得到资金的支持。

1.3 管理水平有待提高

根据资料显示，我国的污水处理厂的实际运转率才只有百分之五十左右，其中三分之一的污水处理设备在正常的运行，三分之一的处于非正常运行状态，还有三分之一则是在闲置，也就是说在污水处理厂本就数量不足的情况下，我们的实际利用率也没有达到我们污水处理设施应有的效率。分析其原因是传统的处理技术相对复杂，我国目前的操作人员的技术素质和管理水平不能很好地适应工作的需要。要想让已有的污水处理厂能够有序的正常运行，就必须对技术操作和运行流程的管理进行提高。拥有一套完整的运行、操作管理系统才能使处理厂的运行达到最优化。

2 污水处理现行工艺

2.1 百乐克工艺

百乐克工艺(Biol)，又称悬挂链曝气工艺，有着多级A/O工艺之称，是一种最新的从德国引进的污水处理技术的新工艺。其曝气池使用土池结构并将防渗膜铺设于池底，主要优点在于所需投入的资金少、低能耗、功效高等特点。供氧工作通过曝气装置中的漂浮移动式曝气系统，最终在多重的缺氧和好氧区域的生化池内产生。

百乐克工艺采用低活性污泥负荷, 与一般负荷的活性污泥法比较, 它的低活性污泥负荷和长停留时间具有四个方面的优点：一是百乐克工艺属延时曝气, 曝气池内的微生物处于内源呼吸期, 所以, 废水中的污染物被大量的微生物吸收(分解)殆尽, 所以出水非常干净。二是大量的回流活性污泥, 使剩余污泥的数量很少, 所含有机物已被很好地分解、矿化, 这就是污泥没有臭味的原因。三是由于污泥龄长, 一般都在30～70d左右, 并采用了阶段曝气, 所以氨氮也被消耗尽了, 而足够的泥龄是形成硝化菌的基本条件, 硝化菌可将氨态氮氧化成硝态氮。四是该工艺 设计简洁、高效, 因此不需要复杂的管理。

2.2 推流式活性污泥法

作为最基本的传统性污泥工艺，其他的工艺都是在此基础上演变而来。经过多点进水、渐减曝气、接触稳定等技术改进，工艺逐渐趋于完善。虽然传统活性污泥法工艺在一般情况下不具备去除氨氮的能力，但是在污水处理厂的实际运行中，运用合理的优化运行调控就会出现理想的硝化的现象（如图1所示），反应池内污染物浓度是按梯度依次下降的，其工作效率优于一般活性污泥法，并且拥有较灵活的污染物处理能力。对BOD和SS的去除率高。运行较为稳定。

2.3 SBR工艺

由于运行管理条件环境的局限性，SBR工艺在一段时期内被后来出现的连续流所取代。目前随着社会自动控制水平逐步提高，SBR法又重新引起人们的重视，针对SBR工艺又进行了更为深入的研究和优化（图2）。SBR工艺特点如下：

便于管理并且运行费用较低。SBR工艺无二次沉淀池，仅仅有一个反应池，更无需用到污泥回流系统。在通常情况下，无需对调整池进行设置，从而相较于传统的活性污泥工艺可以降低40%以上的费用。随着科技进步，目前的自动控制已经相当成熟。这使得运行管理变得非常方便。

净化污水的功能强大。不稳定不连续是SBR工艺的运行过程的特征之一，为了让净化污水的效果达到较理想的效果，SBR工艺在交替吸附状态反应器中进行生物的吸引和降解来进行。

具备除磷的效果。SBR工艺可以改变供气量和反应时间等，从而可以解决好氧、缺氧、厌氧的状态，由此创造良性的反应条件，从而提高脱氮除磷的工作效率。

具备较好的污泥沉降性能。SBR工艺运用空间分布来形成一体化结构，这样可以使整体布局更加的紧凑，从而最大限度地节省空间并且减少回流污泥量，以此达到节省能耗的效果。

具有较高的经济价值。由于SBR工艺自身自动化程度较高，SVI值低，会在一定程度上降低污泥膨胀的风险，同时SBR系统无需额外的设备，可以直接循环使用，工艺简单，成本低。

需要较高水平地自动化控制。由于SBR工艺需要高水准的机械憋渣器以及大量的电子控制设备，在处理流程中会产生大量污泥，其中的有机物和微生物会在一定程度上导致系统出现不稳定的现象，如果自动化控制程度低就不能及时处理会产生二次污染。

3 结语

每个城市都需要合理的规划和建设，污水处理厂尤甚。污水处理一直是城市治理研究的重点之一，这对城市未来的前景与发展起着不可估量的作用。运行良好的污水处理厂带来的不仅仅是资源的高效利用，还有经济上的方方面面益处。研究城市污水处理现状及工艺分析不光是为了熟悉设计的流程，更多的应该是为环保事业做更多贡献，为研究更多适合现代城镇发展所需的环保技术做基础研究。