浅谈污水处理的发展及趋势

杨勇民 王旭 苗颖 黄顺宁

摘要：随着中国市场经济的不断深化，城市污水给人民带来负面影响的现象不断增加，不少城市污水更对城市生态环境产生了负面影响。一定程度上，城市污水问题促进了我国污水处理事业的发展，但是不少城市仍旧达不到污水处理的相关要求，在污水处理工作中仍旧存在诸多问题。促进我国城市经济的继续快速平稳前进、保护我国城市生态环境的平衡与健康，污水处理问题不容忽视。

关键词：水污染;污水处理工艺;脱氮除磷;污水处理厂

一、水污染现状分析

我国是一个水资源短缺、水灾频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有2220m3，约为世界人均水量的1/4，在世界排第110位，己被联合国列为13个贫水国家之一。每年约有1/3的工业废水和90%以上的生活污水未经处理就排入水域，全国有监测的1200多条河流中，目前850多条受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，致使许多河段鱼虾绝迹，符合国家一级和二级水质标准的河流仅占32.2%。污染正由浅层向深层发展，地下水和近海域海水也正在受到污染，我们能够饮用和使用的水正在减少。

多年来，我国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产，农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重威肋了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。综合考虑我国地表水资源质量现状，符合《地而水环境质量标准》的工、II类标准只占32.2%，符合III类标准的占28.9%，属于IV、V类标准的占38.9%，如果将III类标准也作为污染统计，则我国河流长度有67.8%被污染，约占监测河流长度的2/3。可见我国地表水资源非常严重，地下水资源污染也不容乐观。二、污水处理工艺及其应用

我国20世纪80年代及其以前建设的污水处理厂，由于当时没有对出水氮磷含量的要求，生物处理工艺主要采用传统活性污泥工艺及其改良工艺，其主要功能是大幅度去除污水中呈胶体态和溶解态的有机污染物，使经处理的污水BOD达到排放标准，而对污水中氮磷的去除率非常低。同时，水体富营养化问题在我国已日益严重，为适应国家对氮磷的排放要求，保护水环境，一些采用传统活性污泥处理工艺的污水厂已对现有工艺进行改造，增设了除磷脱氮功能。

2.1 AB法处理工艺

AB法工艺的工作原理主要是充分利用微生物种群的特征，为其创造适宜的环境，使不同的生物群得到良好的繁殖、生长，通过生物化学作用净化污水。

2.2 SBR法处理工艺

与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

2.3 A2/O处理工艺

A2/O分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q——原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有 ，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。

2.4 BAF处理工艺

BAF即生物曝气滤池（Biological Aerated Filter），是法国OTV公司于上世纪80年代研究成功的一种新型淹没式生物滤池，滤池内采用颗粒填料，按水流型式分为上向流和下向流。借助于附着在填料上的生物膜和从下部鼓入的空气中的氧使污水中的有机物分解并使氨氮硝化，同时颗粒填料空隙中蓄积的大量活性污泥也对污水起到有机物降解和吸附作用，填料又延长了空气在滤池中的停留时间，使氧气得以更有效的利用，滤料又起到过滤作用，使污水中的悬浮物得以去除。

2.5 污水处理新工艺 A/O+生物硅藻固化处理工艺

硅藻精土内部孔隙多，孔隙间串联相通，拥有巨大的比表面和合适的表面负电性，同时它又是单细胞低等植物硅藻的遗骸，具有优良的生物相容性，可以作为一种优良的多孔生物载体。硅藻精土生物载体有利于增加微生物泥龄、富集硝化细菌，延长微生物和污染物的接触时间，同时硅藻土表面的生物膜存在着同时硝化-反硝化（SND）过程，从而能够有效地降低废水中的氨氮和总氮。

2.6氧化沟处理工艺

一体化氧化沟是一种采用曝气与沉淀合建的形式，是美国于80年代初至今一直开发研究的一种新型污水处理系统，即将船形二沉池设置于氧化沟内。一体化氧化沟设计的关键在于沉淀船的设计，其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水流作用，保证船内压力大于船外压力，积泥斗的水流方向应自上而下，這样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走。

2.7 OCO的原理

OCO得名于生物处理装置的几何形状。OCO池成圆形，里圈、外圈呈圆形，中圈呈半圆形。简易流程图如下

原污水经预处理系统后进入OCO生物反应池厌氧区，在此与沉淀池回流的活性污泥混合，进入缺氧区，缺氧区与好氧区为半圆形隔墙，在工艺过程中，混合液在缺氧与好氧状态下课循环20—30次，以上三个区都设有相应数量的潜水搅拌推流装置。所有水下装置都可分组提起检修，不用排空水池。

三、我国城市污水处理厂的工艺发展趋势

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）对出水氮磷有明确的要求，因此已建城镇污水处理厂需要改建，增加设施去除污水中的氮、磷污染物，达到国家规定的排放标准，新建污水处理厂则须按照标准GB18918-2002来进行建设。目前，对污水生物脱氮除磷的机理、影响因素及工艺等的研究已是一个热点，并已提出一些新工艺及改革工艺，如MSBR、倒置A2/O、UCT等，并且积极引进国外新工艺，如OCO、OOC、AOR、AOE等。对于脱氮除磷工艺，今后的发展要求不仅仅局限于较高的氮磷去除率，而且也要求处理效果稳定、可靠、工艺控制调节灵活、投资运行费用节省。目前，生物除磷脱氮工艺正是向着这一简洁、高效、经济的方向发展。

四、结论

随着污水处理事业的发展，已有多种污水处理工艺在我国污水处理厂中得到了应用，其中以A/O、A2/O及其变形工艺、氧化沟、SBR及其变型工艺为主，其它工艺如AB工艺、曝气生物滤池、水解-好氧工艺、生物接触氧化工艺、稳定塘、BIOLAK工艺、土地处理等污水处理工艺也有一定规模的应用。同时，随着我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的实施，以及我国污水处理事业所面临的如下问题：如污水处理厂建设运行费用高的问题、小城镇的水污染问题以及污泥处理问题。使我国的污水处理工艺向着具有脱氮除磷功能、高效低耗、成熟可靠、适用于小城镇污水处理厂、污泥产量少且能使污泥达到稳定的方向发展。

参考文献

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