幾種城市污水處理工藝的特點及其應用
水資源短缺和水環境污染的程度日益加劇，使得城市污水的有效回收利用成為一項緊迫的任務。文章主要介紹了氧化溝、SBR法、厭氧生物處理及其天然凈化系統幾個污水處理工藝的特點，及其它們在當前城市污水處理中的應用。
【關鍵詞】：污水處理；氧化溝；SBR法
1. 概述
隨著城市化進程的加快和生活水平的提高，城市污水的排放量逐年增加，水污染狀況日趨嚴重，已成為經濟可持續發展的嚴重障礙。因此，加大對城市生活污水的集中處理力度十分必要。與國外一些發達國家相比，我國城市污水再生利用還處于起步階段。城市污水回用在國外已經有較長的歷史，以色列的中水回用率由1974年的8％發展到目前的80％以上，美國已經有350多個城市采取了污水處理后回用，日本東京地區將三河島污水處理廠處理過的水用于300多家工廠[1]。
傳統的污水處理有物理處理、化學處理和生物化學處理。在實際污水處理中，這些方法常常組合使用，形成各種不同的污水處理工藝流程。如厭氧好氧處理法(A/O法)、厭氧一缺氧一好氧處理法(A2/O法)、連續循環曝氣法(氧化溝法)、序批式好氧活性污泥法或間歇式活性污泥法(SBR法)等。下面主要介紹以下幾種污水處理方法：
2. 污水處理的幾種工藝
2.1氧化溝
氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠形，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環流動，并因此而得名。又稱 "循環曝氣池"、"無終端的曝氣系統"[2]。
氧化溝具有獨特的工藝特點，-般不設初沉池，通常采用延時曝氣。污泥負荷和污泥齡的選取要考慮污水硝化和污泥穩定化兩個因素，一般污泥齡為l0d一30d，污泥負荷在0.05－0.10kgBOD5／(kgMLSS.d)之間。氧化溝對有機物的去除效率很高，其不同工藝組合還具有除磷脫氮功能。近年來，隨著氧化溝專用設備的開發研制，在技術裝備和運行控制上有了一整套技術，如荷蘭DHV公司與美國EMICO公司合作推出的Carrousel2000氧化溝、丹麥Kruger公司推出的交替工作式氧化溝、美國Envirex公司推出的Orbal氧化溝、德國Passavant公司推出的轉刷曝氣氧化溝等。
北京燕山石化公司牛口峪污水處理廠曾對氧化溝進行了工程測試，該廠主要接納工業廢水及少量生活污水，結果表明，Orbal氧化溝處理效果很好，出水各項指標均遠遠低于設計值，COD、氨氮的去除率都超過90％[3]；重慶建筑大學鄧榮森等[4]應用側渠式氧化溝與厭氧處理方法相結合，對高濃度有機廢水(屠宰)進行處理，研究表明，組合式氧化溝處理高濃度有機廢水是完全可行的，厭氧組合有助于提高出水水質，側渠合建能實現無泵污泥自動回流；目前，氧化溝以其流程簡單、管理方便、處理效果好等優點，在我國中小城市污水處理廠中得到廣泛應用。
2.2SBR法
SBR法是間歇式(序批式)活性污泥法的簡稱，它集曝氣、沉淀池于一體，不需設二次沉淀池，省去了污泥回流及設備；該工藝具有工藝流程簡單，布置緊湊，占地節省，運行方式靈活，除磷脫氮效果較好等一系列優點，缺點是對自控要求高，管理較復雜。
近年來，自控技術的迅速發展為SBR法再度得到深入研究和廣泛應用，提供了極為有利的先決條件。如今，SBR法已發展為一種簡單可靠、經濟有效、頗具競爭能力的城市污水處理技術，并且以其為基礎出現了許多變型工藝，如間歇進水間歇曝氣的CAST(Cyclic Activated Sludge Technology)工藝、CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝、連續進水間歇曝氣的ICEAS(Inten‘nittent Cyclic Extended Aeration System)工藝等。
和占龍、唐永明等[5]采用SBR工藝處理獼猴養殖場廢水，結果出水水質各項指標優于GB8978-1996《污水綜合排放標準》二級排放標準，達到動物飼養場廢水達標排放標準；袁忠等[6]用SBR發處理甲醇廢水，結果表明，處理效率高，沉降效果好，污泥產量低，活性污泥不容易發生膨脹；黃明等[7]利用SBR發去除城市污泥中的重金屬，結果表明：對Cu和Zn的去除率達78.3％和77.7％，對Cd的去除率接近99％ ，瀝濾處理后污泥中的殘余重金屬含量符合污泥農用的國家標準。
2.3厭氧生物處理技術
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術。因其效率高、成本低而成為現代先進的廢水處理技術之一。
厭氧方法適合處理高濃度的有機廢水。同時，采用厭氧生物處理技術時，每去除1 kg COD能產主0.35m3 的甲烷[8]．因此．廢水厭氧處理在食品釀造和制糖工業中得到廣泛應用。強志民等[9]利用好氧污泥轉厭氧馴化的方法在厭氧復合床(結合了缺氧生物濾池和UASB的優點)內接種培養，處理含酚l g／L左右的廢水，處理效果明顯，苯酚去除率達98.7％，COD去除率達98.3％ 。
厭氧工藝處理城市污水最大的缺點是出水水質通常達不到排放標準，因為厭氧處理主要是去除污水里的COD，使得出水水中氨氮和硫化物濃度較高，一些感官性指標如色度、氣味也較重。對于處理后出水里的BOD、TSS、N、P和病原體/致病微生物等可采取一些生物方法（如穩定塘），物理化學方法（如石灰投加法等）和化學方法（如加入O3等去除）。
在用厭氧處理污水的時候，值得注意的是污水的處理溫度和濃度，溫度會影響溶解性有機物的降解，在溫度低于20℃時有機物的水解過程會受到抑制[10]，而污水的濃度則影響厭氧微生物的生長速度。
2.4天然凈化系統
自然生物處理法是利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。其主要特征是工藝簡單、建設與運行費用都較低，但凈化功能受自然條件的制約。主要的處理技術有土地處理法、人工濕地和穩定塘等。下面主要介紹土地處理和人工濕地在污水處理中的應用。
2.4.1土地處理法
土地處理法是利用土壤一微生物一植物組成的生態系統對污水中的污染物進行物理、化學和生物凈化，并通過系統營養物質和水分的循環利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現污水的資源化、無害化和穩定化，是一種高效、節能、經濟并符合生態原理的污水處理系統。
污水土地處理技術有5種基本類型：慢速滲濾、快速滲濾、地下滲濾、地表漫流和濕地系統。各種類型適用的污水處理范圍見表1[11]。
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