楊興

摘 要： 近幾年來(lái)，AO、AAO污水處理工藝及其改進(jìn)型工藝，因其具備工藝流程簡(jiǎn)單，幾件及運(yùn)行成本低，活性淤泥不易膨脹，運(yùn)行較為靈活，水力停留時(shí)間[HRT]短等諸多優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)保行業(yè)節(jié)能減排有著深遠(yuǎn)的意義，效果顯著，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)外共同研究、探討和應(yīng)用的熱門污水生物處理工藝。本文將對(duì)AO、AAO及其主要改進(jìn)型工藝的研究現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行闡述，并分析此類工藝產(chǎn)生的問題。針對(duì)這些個(gè)問題，結(jié)合研究小組的理論研究結(jié)果，提出節(jié)能運(yùn)行措施，并針對(duì)節(jié)能減排，向更高更好的目標(biāo)，進(jìn)一步豐富和發(fā)展。

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）12-0272-01

為了改善水體質(zhì)量，防止并遏制水體富營(yíng)養(yǎng)化，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)水體綜合統(tǒng)一治理，我國(guó)已經(jīng)在“十五”，“十一五”和“十二五”期間，提出了多個(gè)整治措施和治理方案，通過對(duì)水體總量的控制，重點(diǎn)治理的手段，我國(guó)的持續(xù)加重的水污染，最終得到了有效的控制，水體的質(zhì)量得到了提高，（1，2）成效顯著。根據(jù)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2000年正式落成污水處理廠共計(jì)427座，日處理污水能力1475萬(wàn)立方米；截止至2013年底，我國(guó)已經(jīng)建成的污水處理廠超過3500座，污水處理能力為每天1.4億立方米。（3）這些座污水處理廠的落成標(biāo)志著我國(guó)對(duì)污水處理的能力的提升，城市污水處理率達(dá)到87%，城市的污水基本上已經(jīng)得到了有效的處理和妥善的處置。

需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是，伴隨著污水處理廠的迅速興建，城市污水處理作為過高消耗能源的行業(yè)，該問題在我國(guó)建設(shè)道路上日益凸顯。（4，5）在當(dāng)下污水處理廠提高標(biāo)準(zhǔn)，并且節(jié)能減排的大前提下，怎樣能使已經(jīng)落成脫產(chǎn)實(shí)用的污水處理廠，達(dá)到“十二五”我國(guó)要求的節(jié)約能源、降低消耗的總體目標(biāo)要求，現(xiàn)已成為了我國(guó)目前污水處理的熱門討論對(duì)象。（6，7）就目前，我國(guó)所采用的污水處理主要工藝流程包括氧化溝、AO、AOO、SBR以及CASS等，以上所述工藝中，AO工藝、AOO污水處理工藝因?yàn)榫邆涑酌摰竭M(jìn)行的能力，運(yùn)行簡(jiǎn)單，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，基建和運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用低，工藝整體的耗能低，水力停留的時(shí)間較短等諸多優(yōu)點(diǎn)，故成為了我國(guó)推廣應(yīng)用最為廣泛的污水處理技術(shù)之一。（8，9）該污水處理系統(tǒng)是通過厭氧段和好氧段的合理組合，使其能夠同時(shí)發(fā)揮反硝化菌、硝化菌、P、N、聚磷菌等有機(jī)物質(zhì)的同步去除能力。（10）AAO污水處理工作的高效運(yùn)行受到了碳源類型、溫度以及溶解氧濃度的影響，（11，12）由于AO、AOO被廣泛使用及其系統(tǒng)的復(fù)雜程度，所以，對(duì)以上所述系統(tǒng)的節(jié)能減排運(yùn)行下，能否高效率的去除污染，備受廣泛關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)已建成的污水處理廠雖然能夠及時(shí)有效的去除生活中污水里的各類污染物，無(wú)論是對(duì)污水的控制，還是環(huán)境的保護(hù)，都起到了至關(guān)重要的作用。但是，國(guó)內(nèi)對(duì)于污水處理廠，普遍存在耗能較高的弊端，也是整個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)。通常，污水處理工藝耗能是針對(duì)在對(duì)污水處理的過程中，在污泥和污水的提升，污泥的脫水、濃縮，生物處理單元曝氣、推進(jìn)、混合，污泥回流等環(huán)節(jié)直接消耗掉的電能。其中，污泥處理單元和污水生物處理耗能大約占水處理廠直接耗能的60%～90%據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)和日本已經(jīng)建成的污水處理廠，在工作運(yùn)行過程中，平均單位的消耗電量大約為0.2kW·h/m3和0.26kW·h/m3， （其中未對(duì)污泥巴、污水處理處置中回收的能源計(jì)算在內(nèi)），以上所述用電消耗不但包括了污水處理的生化處理過程的用電消耗，也涵括了污泥處置處理，如：焚燒、消化、脫水等，和通風(fēng)、洗沙、脫臭等設(shè)備運(yùn)行的用電消耗，與其相對(duì)應(yīng)的，2010年年初，國(guó)內(nèi)城市給水排水工程技術(shù)研究中心，通過對(duì)全國(guó)1856座污水處理廠的運(yùn)行耗能進(jìn)行分析并指出，2009年上述污水處理廠的年平均運(yùn)行的耗電量為0.254 kW·h/m3.盡管整體上與日本差不多，稍稍高于美國(guó)，但是，假若考慮到上述用電消耗中未曾考慮的淤泥處置處理和脫臭設(shè)備等運(yùn)行所需的用電量消耗，通常情況下，污泥的處置處理的用電消耗將使得污水處理廠整個(gè)能耗提高至少20%，（13）不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)當(dāng)前污水處理行業(yè)大量存在著耗能較高的缺陷，另外，孫鵬程等人（14）通過對(duì)山西省的82座城鎮(zhèn)污水處理廠2009年耗能狀況調(diào)研表示，以上污水處理廠2009年的單位水量電耗大約為0.469 kW·h/m3，大幅高于了國(guó)家的平均用電水平，節(jié)能的潛力相當(dāng)大。

盡管面臨著很多現(xiàn)實(shí)的理論挑戰(zhàn)和技術(shù)挑戰(zhàn)，然而污水處理廠的節(jié)能高效運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)污水處理可持續(xù)發(fā)展的至關(guān)重要的途徑，因此，在污水處理廠的改造與升級(jí)的過程中，我們必須要提出節(jié)能的運(yùn)行要求，在充分利用原有建筑物的同時(shí)，經(jīng)過對(duì)管理的科學(xué)執(zhí)行，設(shè)備的合理應(yīng)用，參數(shù)的優(yōu)化控制，以及對(duì)技術(shù)的合理選擇，來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)的靈活實(shí)施，高效運(yùn)行的結(jié)果。