黃紅志 羅志勇

［摘 要］ 水資源污水是環(huán)境污染的主要形式，城市現(xiàn)代化改造工程實施后，國家投資污水處理廠建設，以滿足城市污水處理的設施需求。當前，深入分析處理廠的清潔工藝，有助于改善污水處理廠的運行效率。文章首先分析大型污水處理廠的特點，如污水存量大、處理難度高、清潔任務重和設備壽命短等。探討優(yōu)化污水處理工藝的必要性，并重點分析和介紹污水處理廠常用的處理工藝，希望對后續(xù)研究有所幫助。

［關鍵詞］ 污水處理廠；清潔；工藝；分析

［作者簡介］ 黃紅志，廣東省惠州市環(huán)境保護局，廣東 惠州，516008；羅志勇，廣州市銳迪能源科技有限公司，廣東 廣州，511400

［中圖分類號］ TU992.25 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-7723（2012）02-0025-0003

水資源污水是環(huán)境污染的主要形式，由于水資源關系著人們的日常生活質量，水污染制約了經(jīng)濟社會的和諧發(fā)展，不利于人類長期生存。城市現(xiàn)代化改造工程實施后，國家投資污水處理廠建設，以滿足城市污水處理的設施需求。但隨著城市污水量的持續(xù)增加，中小型污水處理廠已適應不了大量污水處理的操控要求。新時期，一批大型城市污水處理廠投入使用，深入分析處理廠的清潔工藝，有助于改善污水處理廠的運行效率，為城市和諧發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

一、大型污水處理廠的特點

我國社會主義早期發(fā)展以“粗放型”經(jīng)濟模式為主，經(jīng)濟效益增收以犧牲環(huán)境為代價，短期發(fā)展成效無法適應社會可持續(xù)發(fā)展的指標要求。為了實現(xiàn)國民經(jīng)濟“穩(wěn)定、健康、持續(xù)”的發(fā)展，國家積極制定了科學的發(fā)展策略，以“集約型”經(jīng)濟理念為指導，在提升國民經(jīng)濟收入水平的同時完善了環(huán)境體制。大型污水處理廠的建立促進了城市環(huán)境工作的改善，相比中小型污水處理廠，其主要特點集中表現(xiàn)在：

（一）污水存量大

改革開放前期，我國國民經(jīng)濟收入水平偏低，各項科技研究工作收獲頗少，制約了環(huán)境改造工程的推廣實施。盡管建立了中小型污水改造工程，但在污水處理方面未取得理想的成果。以小型污水處理廠為例，其蓄存的污水量僅占大型處理廠的30%～40%，顯然適應不了城市污水產(chǎn)出量的處理標準。大型污水處理廠存儲量巨大，滿足了城市污水處理工作的操作要求。

（二）處理難度高

大型污水處理廠不僅在污水量指標上大幅度提升，廠內(nèi)的基礎設施也更加齊全，所采用的處理工藝流程相對完善。一般情況下，大型污水處理廠既可以簡單地凈化城市生活污水，對于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污水也可以起到較好的凈化作用，處理工藝的難度更大。如：大型處理廠配備了水資源循環(huán)系統(tǒng)，部分凈化后的水資源可重新輸送使用，協(xié)調了城市水資源的分配利用。

（三）清潔任務重

城市經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了國民經(jīng)濟收入水平的提高，由此產(chǎn)生的環(huán)境問題也受到了政府部門的關注。為了緩解城市地區(qū)面臨的污水問題，投資建設大型污水處理廠是必不可少的，廠內(nèi)面臨的污水處理任務也更加繁重，給污水處理廠的工作造成了巨大的壓力。調查顯示，按照1萬噸水5噸80%濕泥，我國污泥日產(chǎn)量可達5.75萬噸，年濕泥產(chǎn)量2098.75萬噸。

（四）設備壽命短

據(jù)了解，我國城市大型污水處理廠的污水處理能力超過1.2億立方米/日，每日面臨的污水處理工作相當繁重，為城市綠化改造提供了諸多幫助。高負荷的污水處理作業(yè)，導致污水處理廠設備壽命減短，既影響了污水處理系統(tǒng)的正常運作，也增加了處理廠運營資金的投入。延長設備使用壽命是未來污水處理工程需要考慮的重點內(nèi)容，加強廠內(nèi)設施的更新維護是極為關鍵的。

二、優(yōu)化污水處理工藝的必要性

當前，國家正加大污水處理廠建設的投資金額，國內(nèi)大部分城市均有特定的污水處理區(qū)域。政府報告顯示，截至2010年，全國設市城市、縣城及部分重點建制鎮(zhèn)累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠超過2400座，充分顯示了國家對污水處理工程的重視。因此，大型成熟污水處理廠需不斷調整污水清潔模式，通過優(yōu)化污水處理工藝提高處理廠的運行效率。

（一）提高效率

傳統(tǒng)污水處理工藝僅限于當前城市發(fā)展的需要，為城市區(qū)域的綠化發(fā)展提供了相匹配的除污系統(tǒng)?？茖W發(fā)展觀規(guī)劃國內(nèi)改革，未來農(nóng)村地區(qū)的改造活動更加頻繁，農(nóng)村經(jīng)過一段時間的調整也會轉變?yōu)槌鞘小Ｈ绻琅f堅持現(xiàn)有的大型污水處理廠規(guī)模，顯然不利于農(nóng)村地區(qū)的城市化改造。優(yōu)化改進污水處理工藝提升了廠內(nèi)作業(yè)的效率，從人力、物力、財力等方面簡化工藝流程，推廣更加先進的工藝模式。

（二）減少污染

根據(jù)目前城市現(xiàn)代化改造發(fā)展趨勢，今后城市污水產(chǎn)量將會日趨增多，生活污水、工業(yè)污水會成為城市水資源污染的兩大來源。生活污水來源于人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的廢水，其污染成分相對較少。工業(yè)污水中含有大量的有害元素，未經(jīng)處理隨意排放會造成嚴重的污染問題，尤其是重金屬及化學元素的危害更大。大型污水處理廠經(jīng)過工藝改造，可進一步加強工業(yè)廢水的凈化程度，減少工業(yè)廢水污染，實現(xiàn)生活污水循環(huán)利用。

（三）創(chuàng)造收益

優(yōu)化污水處理工藝創(chuàng)造的收益體現(xiàn)在兩方面，即環(huán)境收益、經(jīng)濟收益。其必要性體現(xiàn)在：首先，城市建立大型污水處理廠，對城區(qū)內(nèi)污水的凈化處理發(fā)揮了極其重要的作用，維持了水資源調配的均衡性，營造了優(yōu)越的城市環(huán)境；其次，傳統(tǒng)處理工藝經(jīng)過優(yōu)化改造后，在簡化操作流程的同時也提升了廠內(nèi)操作的效率，降低了污水處理系統(tǒng)的調控難度。從經(jīng)濟角度考慮，先進工藝的引入也減少了經(jīng)營成本，創(chuàng)造了豐厚的經(jīng)濟收益。

三、污水處理廠常用的處理工藝

鑒于科學技術對城市大型污水處理廠建設的指導作用，廠內(nèi)管理人員及操作人員需堅持技術創(chuàng)新思想，結合國內(nèi)外現(xiàn)有的污水處理技術調整工藝模式，制定更加科學、高效、節(jié)能的污水處理方案。國內(nèi)污水處理廠已掌握了多項污水處理工藝，如：活性污泥工藝、生物除磷工藝、循環(huán)曝氣工藝等等，這些先進的工藝方案融合了物理、化學等多方面學科知識。

（一）活性污泥工藝法

考慮到污水內(nèi)部混合雜質的物理特性，采用活性污泥法進行污水處理是一種簡單、易操作的工藝方案，如圖1。盡管城市建立了大型污水處理廠，但其在工藝流程上還需加強改進，以此滿足不同污水資源處理的需要。活性污泥法結合物理學原理，對廠內(nèi)蓄積的污水進行物理分離，如：把較大的污染顆粒與水質分離，從而發(fā)揮出凈化污水的效果。該方法是最早運用于污水處理操作，僅適用于常規(guī)的污水處理操作，不適合運用于高質量要求的污水處理。比較常見的活性污泥法有氧化塘法、集成生化加過濾法、增加流動載體法等。

（二）循環(huán)曝氣工藝法

循環(huán)間歇曝氣工藝充分發(fā)揮高負荷氧化溝處理效率高的優(yōu)點，又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點，保證了系統(tǒng)出水達到國家污水排放一級標準在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統(tǒng)降低30%左右，是適合我國現(xiàn)階段污水處理要求的工藝技術。

（三）旋轉接觸氧化法

旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上，結合生物接觸氧化技術優(yōu)點發(fā)展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統(tǒng)中的轉軸是唯一的轉動部分，一旦機器出了故障，一般機械人員都可以進行維修。

（四）連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)

連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（CCAS）是一種連續(xù)進水式SBR曝氣系統(tǒng)，如圖2。污水處理工藝CCAS是在序批式處理法（SBR）的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達標排放。

（五）曝氣生物濾池

從綜合效益方面看污水處理工藝的優(yōu)化，其適應了社會主義科學發(fā)展觀的要求，加快了新時期城市綠化改造的建設進度。曝氣生物濾池是在生物濾池處理裝置中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套專用曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復切割，達到接近微控曝氣的效果。由于反應池內(nèi)污泥濃度高，處理設施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應時間。

（六）生物除磷工藝法

利用化學物質及相關的物質反應，也能促進污水處理廠凈化水資源的效率。磷元素是工業(yè)污水中比較常見的元素，如果凈化處理不徹底會影響到水資源的循環(huán)利用質量。傳統(tǒng)污水處理工藝屬于通用型的操作方案，對磷元素凈化過濾缺乏針對性的方案。長期生產(chǎn)實踐中，污水處理廠逐漸掌握了一套生物除磷工藝法。此工藝方法的目的是清除污水中的含磷有機物，從而達到水資源凈化的作用。由于生物除磷工藝屬于化學性處理方法，要求操作人員熟練掌握化學理論，結合污水廠實際操作的需要設計工藝方案。

四、結 論

綜上所言，當前國內(nèi)市場經(jīng)濟體制深化改革，城市現(xiàn)代化建設步伐也隨之加快。環(huán)境工程是城市計劃改造的重點項目，水資源污染是嚴重的環(huán)境問題，若處理不當將會給人們的日常生活造成不利的影響。大型污水處理廠的建立滿足了城市污水處理的需要，擺脫了傳統(tǒng)中小型污水處理工藝的不足，在設備、技術、工藝等方面均實現(xiàn)了較大的突破。污水處理操作人員應熟練掌握不同的工藝方案，結合污水處理的具體要求選擇工藝流程，以此適應城市環(huán)境改造的規(guī)劃要求。

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