王兵凱

摘 要：近年來城市化進(jìn)程的加快和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得水污染日趨嚴(yán)重，恢復(fù)水環(huán)境是解決我國水資源不足的根本所在，主要措施就是建設(shè)污水處理廠，其中工藝方案選擇是污水處理建設(shè)中最重要的環(huán)節(jié)之一。文章將對(duì)污水處理工藝及其適應(yīng)性進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：污水處理；工藝；現(xiàn)狀；適應(yīng)性

1 我國污水處理現(xiàn)狀

我國污水處理事業(yè)在改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國684個(gè)城市中僅有282余座在建和建成的城市污水處理廠，并且集中在80多個(gè)城市中，全國大約還有500個(gè)城市沒有城市污水處理廠，全國城市污水處理率目前僅達(dá)到20%左右，而西方發(fā)達(dá)國家如美國早在1980年就已達(dá)到了70%，這一狀況與國家提出的至2000年使水環(huán)境污染不斷惡化的趨勢(shì)得到控制，至2014年使總體環(huán)境質(zhì)量得到改善的發(fā)展目標(biāo)是不相稱的。我國的污水處理事業(yè)的實(shí)際情況是污水處理率低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環(huán)境污染的主要原因，由此導(dǎo)致了水環(huán)境的持續(xù)惡化，并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。

2 我國污水處理廠主要工藝及其適應(yīng)性

2.1 傳統(tǒng)活性污泥工藝和其改進(jìn)型AO、A2/O工藝

2.1.1 A/O工藝

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，是Anoxic/Oxic的縮寫，A（Anacrobic）是厭氧段，用于脫氮除磷；O（Oxic）是好氧段，用于除去水中的有機(jī)物，它除了可去除廢水中的有機(jī)污染物外，還可同時(shí)去除氮、磷，對(duì)于高濃度有機(jī)廢水及難降解廢水，在好氧段前設(shè)置水解酸化段，可顯著提高廢水可生化性。該工藝對(duì)于大型活性污泥法污水廠來說，處理效果較穩(wěn)定，具有一定的脫氮除磷功能。能耗和運(yùn)營費(fèi)也較低，但處理單元多，管理較復(fù)雜，且不能同步脫氮和除磷。

2.1.2 A2/O工藝

A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡稱（厭氧-缺氧-好氧）。按實(shí)質(zhì)意義來說，本工藝應(yīng)為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。在好氧段，硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。A2/O工藝應(yīng)用較為廣泛，對(duì)于有除磷脫氮要求的城市污水處理廠，傳統(tǒng)上往往考慮首選A2/O工藝，一般可以獲得較好的除磷脫氮效果，出水水質(zhì)較穩(wěn)定，在國內(nèi)外大中型城市污水處理廠常有采用。

2.2 AB法工藝

AB（Adsorption Biodegradation）法工藝是在常規(guī)活性污泥法和兩段活性污泥法基礎(chǔ)上開發(fā)的，屬于一種高負(fù)荷活性污泥法。是由德國B.Bohnke教授首先開發(fā)的傳統(tǒng)二級(jí)生物處理系統(tǒng)。該工藝將曝氣池分為A和B“兩階段曝氣”，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)，A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)。該工藝較適合于污水濃度高、具有污泥消化等后續(xù)處理設(shè)施的大中規(guī)模的城市污水處理廠，對(duì)于有脫氮要求的城市污水處理廠，一般不宜采用。

2.3 氧化溝工藝

我國從20世紀(jì)80年代以來也較多地開展了對(duì)氧化溝工藝的研究，并在廣州、昆明、上海等地設(shè)計(jì)建造了一批氧化溝污水處理廠。目前，氧化溝技術(shù)己廣泛地應(yīng)用于城市污水、工業(yè)廢水的處理中。

氧化溝（Oxidatiau Ditch，OD）又名氧化渠，是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用延時(shí)曝氣，在污水凈化的同時(shí)污泥得到穩(wěn)定。氧化溝一般可以不設(shè)初沉池，污水達(dá)到硝化階段即可，污泥齡較長，污泥相應(yīng)得到好氧處理，泥量少且穩(wěn)定。原始的氧化溝是間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，60年代逐漸發(fā)展為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并增設(shè)了二沉池，曝氣過程與沉淀過程得到分開，繼而演變成多種工藝，比較典型的工藝有：DE型雙溝式、T型三溝式、Carrousel循環(huán)折流式、Orbal同心圓式等。這些改良工藝均適用于不同規(guī)模和出水要求的污水處理廠，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。

2.4 SBR工藝

SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝是活性污泥法的一種，它最大的特點(diǎn)是在單一的反應(yīng)池內(nèi)，污水順序按進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水周期運(yùn)行，周而復(fù)始。最初的SBR是20世紀(jì)70年代初，美國Natre carne大學(xué)的R.Irvine教授將老式的充排系統(tǒng)改進(jìn)并發(fā)展而成的，在同一反應(yīng)池（器）中，按時(shí)間順序由進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水和閑置五個(gè)基本工序組成的活性污泥污水處理方法，一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換，單池由潷水器間歇出水。

SBR經(jīng)過不斷演變和改良，又產(chǎn)生或同期發(fā)展為ICEAS、CASS和CAST等以及DAT-IAT工藝和UNITANK工藝，其工藝相對(duì)比于其他工藝簡單、剩余污泥處置麻煩少、節(jié)約投資投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低、耐有機(jī)負(fù)荷和毒物負(fù)荷沖擊，運(yùn)行方式靈活，由于是靜止沉淀，因此出水效果好、厭（缺）氧和好氧過程交替發(fā)生、泥齡短、活性高，有很好的脫氮除磷效果。且有通過氧化還原電位實(shí)時(shí)控制SBR反應(yīng)進(jìn)程的報(bào)道，進(jìn)一步提高了對(duì)氮磷的去除效果、節(jié)約了能源和投資。

對(duì)于我國城市污水處理工藝的優(yōu)化選擇，要從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際經(jīng)濟(jì)、施工條件和要求，篩選切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)選出最佳工藝方案。

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