论文部分内容阅读
【摘 要】 随着市场经济的迅猛发展，市政污水处理工作承担着越来越重要的服务及管理職能。要实现这一目标关键就在于强化制度建设、深化市政排水工程改革、创新污水处理工艺手段，加强基础设施建设等具体环节。本文主要就是针对市政污水处理工艺方法来进行分析。
【关键词】 市政；污水处理；工艺
1、对市政污水处理工艺方法的研究
污水根据来源的不同可以分为降水、工业废水和生活污水。降水包括冰和雪融化后形成的水，还有地面径流的雨水，雨水相对是比较干净的，前期的雨水较脏些，应进行适当处理才能排入水体，其他的一般不需要做处理可以直接排放。生产过程中所产生的或使用过的水，称之为工业废水，它所使用的原材料、生产类别和工艺过程的不同，还有污染程度的大小，工业废水又可分为生产污水和生产废水。生产污水这类工业废水，在使用过程中所受污染程度较重，多含有有害有毒物质，危害性很大，必须经处理达标后才能排放出去。生产废水是水温升高或者所受污染程度较轻的工业废水，一般情况下可经过简单处理，进而重复使用或者直接排放；对有利用价值的物质可采取措施回收。
污水中污染物质有溶解性的、悬浮状的和胶体状。污水处理就是把污水中含有的污染物质进行分离，进一步转化为无害且稳定的物质，使污水得到了净化。城市污水常常用生物处理方法、物理处理方法和化学处理法处理。生物处理法的原理主要是利用了微生物的代谢，使得污水中溶解性、胶体状态的有机物转化为稳定的无害物质。它又分为好氧化法和厌氧还原法。好氧氧化法主要用于处理城市污水，厌氧还原法主要有厌氧塘，厌氧消化池等。物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的污染物，有沉淀法、过滤法和气浮法等。化学处理法主要是利用化学反应分离污水中的污染物质，有电解、氧化还原和电渗析等。
2、城市污水常规处理工艺
污水处理工艺根据处理程度的不同，分为一级、二级、三级处理工艺。
图1 城市污水处理典型流程
（1）一级处理：首先在污水处理的进口，要设置格栅，它能够截留较大的漂浮物，以便减轻后续处理的工作量，其次在格栅的后面一般可设置沉砂池，能够去除比重较大的颗粒。一般可在生物处理构筑物的前面设置初沉池，这样无机物就得到了很好的去除效果。污水经过了一级处理后BOD5一般可去除29%左右，这远远达不到排放的标准，只能在进行二级处理。
（2）二级处理：通常所采用的方法是生物处理法，把污水中呈现为胶体和溶解性状态的污染物去除。同样是利用了微生物的代谢，将污水中呈溶解性和胶体状态的污染物转化为了稳定无害的物质，从而达到了排放的要求，这种处理一般去除率能达到89%以上，处理后的BOD5可降至19～29mg/L。
（3）三级处理：在经过一级和二级处理后，水体并没有完全的净化，存在着难以降解的有机物、磷和氮等，这些可溶性的无机物能够导致水体呈现富营养化，因此需要进一步的处理，三级处理就是针对这些进行处理，处理方法主要有活性炭吸附法、离子交换法、和生物脱氮法等。通过三级处理，BOD5能进一步降到6mg/L以下。城市污水处理经常采用一、二级的处理方法。
3、污水处理工艺方案分析
可生化性指标为BOD5与CODcr的比值，从表1的数据可以知道，进水水质的可生化性指标为0.5，根据规范标准可以知道该进水水质属于可生化性较好的城市污水范畴。根据这一分类，该城市适宜采取的污水处理工艺方案为生物处理工艺，这种工艺具有成熟、高效以及低成本的特点。在用于生物处理工艺时，应考虑其进水水质是否可以进行脱氮和除磷，根据表1的数据进行计算，可以知道该城市进水水质生物脱氮指标为4，超过理论上的有效脱氮值2.86，生物除磷指标为40，也是大于理论上的有效除磷值。因此该城市的进水水质适宜采用生物脱氮除磷工艺。
表1 污水处理设计进水水质
3.1、改良交替式活性污泥法
UNITANK是以SBR工艺为基础的一种变型工艺，它囊括了传统活性淤泥法和SBR的特点，不仅能够像传统活性淤泥法一样可以在恒定水位下连续流运行，同时也具备了SBR系统的有点。在除磷时要求设备能够达到绝氧状态，但是在改良交替式活性污泥法中没有设置专门的厌氧区，因此在污水处理实际操作中除磷效果不佳。在对UNITANK法不断的研究中，总结以往的工程经验，以UNITANK法为基础，提出了改良交替式活性污泥法。在这种工艺中，对进水系统进行了简化，同时也设置有厌氧区，增加了淤泥回流。改良交替式活性污泥法工艺从根本上实现了除磷效果的提高。该法具有的优点有以下几点：
①改良交替式活性污泥法对于充氧的效果进行改进，同时改良了氧的传递设备，提高了传递效率，从而节约了能源的损耗。②改良交替式活性污泥法采用了沉淀排水方式，改善了出水条件，简化了出水程序，整个反应池的深度得到了增加了，从而节省了占地面积。③改良交替式活性污泥法中有效活性淤泥的比例得到了提高，与传统的活性淤泥法相比，减小了反应池土建池容。④与传统的活性淤泥法相比，生物除磷效果得到了大大的提高。
3.2、曝气氧化沟
氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。氧化沟的生物反应池是采取连续环式反应池，在该反应池中存在一条闭合的曝气渠道，而混合液在该渠道中可进行连续循环。
相比于传统的活性淤泥法，氧化沟法具有的优点有：水力停留时间长、有机负荷低以及淤泥龄长等，因此在氧化沟法中并不需要用到调节池、初沉池以及淤泥消化池。氧化沟对于污水的处理效果较好，并且具有独特的水力学特征和工作特性，主要有以下几点：
①氧化沟具有推流和完全混合的特点，对于短流具有很好的限制作用，并且有较好的缓冲能力。②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。③氧化沟内部配置着不同功率的曝气装置，不同功率的搭配能够很好进行氧的传递，有利于进行液体混合和淤泥絮凝。④氧化沟中设备的功率较低，具有良好的能源利用率。
氧化沟中是通过溶解氧的不均匀分布，并产生好氧区和缺氧区的交替循环作用而实现脱氮的目的。在脱氮的过程中，并不需要外加碳源，因此氧化沟是非常经济的。但是单元的氧化沟对磷的消除效果不佳，因此可以在氧化沟中好氧区和缺氧区中在增设一个厌氧区，在一个池中集合三个区，可以在保留氧化沟优点的基础上，实现脱氮除磷效果的提高。
3.3、分析对比
根据以上两点关于曝气氧化沟和改良交替式活性污泥法的分析，可以知道这两种工艺各有千秋，需要从经济技术上进行比较。这两种工艺都能够满足设计的要求，第一种工艺成本和运营成本都较低，而第二种工艺则是占地面积小。工艺一对于自动化依赖程度不高，而工艺二则需要较高的自动化水平，并且设备负责，后期的维护较难。同时，从对水质、水量适应性、抗负荷冲击能力、保证出水水质能力方面来说，可以知道工艺一比工艺二更具优势，因此，综上所述，本工程决定采用曝气氧化沟作为该城市的污水处理工艺。
4、结束语
市政污水处理工作是美化城市环境、促进社会和谐发展的重要保证，因此我们只有通过对污水处理工艺的科学分析，找出每种方法的科学性与不足性才能有依据的进行改革及创新，从而使市政污水处理工作的开展有序、完备、高效，为美化人们生活环境，促进和谐社会的全面发展做必要的贡献。
参考文献：
[1]胡威.市政污水处理配套工程的项目管理模式研究[D].大连理工大学，2013.
[2]柳岩.城市污水处理厂污水处理过程中CH_4排放规律研究[D].北京林业大学，2013.
[3]杨赛，华涛.污水处理工艺的生态安全性研究进展[J].应用生态学报，2013，05：1468-1478.
[4]李盛，许小华.浅析几种城市污水处理工艺[J].江西水利科技，2013，02：155-159.
【关键词】 市政；污水处理；工艺
1、对市政污水处理工艺方法的研究
污水根据来源的不同可以分为降水、工业废水和生活污水。降水包括冰和雪融化后形成的水，还有地面径流的雨水，雨水相对是比较干净的，前期的雨水较脏些，应进行适当处理才能排入水体，其他的一般不需要做处理可以直接排放。生产过程中所产生的或使用过的水，称之为工业废水，它所使用的原材料、生产类别和工艺过程的不同，还有污染程度的大小，工业废水又可分为生产污水和生产废水。生产污水这类工业废水，在使用过程中所受污染程度较重，多含有有害有毒物质，危害性很大，必须经处理达标后才能排放出去。生产废水是水温升高或者所受污染程度较轻的工业废水，一般情况下可经过简单处理，进而重复使用或者直接排放；对有利用价值的物质可采取措施回收。
污水中污染物质有溶解性的、悬浮状的和胶体状。污水处理就是把污水中含有的污染物质进行分离，进一步转化为无害且稳定的物质，使污水得到了净化。城市污水常常用生物处理方法、物理处理方法和化学处理法处理。生物处理法的原理主要是利用了微生物的代谢，使得污水中溶解性、胶体状态的有机物转化为稳定的无害物质。它又分为好氧化法和厌氧还原法。好氧氧化法主要用于处理城市污水，厌氧还原法主要有厌氧塘，厌氧消化池等。物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的污染物，有沉淀法、过滤法和气浮法等。化学处理法主要是利用化学反应分离污水中的污染物质，有电解、氧化还原和电渗析等。
2、城市污水常规处理工艺
污水处理工艺根据处理程度的不同，分为一级、二级、三级处理工艺。
图1 城市污水处理典型流程
（1）一级处理：首先在污水处理的进口，要设置格栅，它能够截留较大的漂浮物，以便减轻后续处理的工作量，其次在格栅的后面一般可设置沉砂池，能够去除比重较大的颗粒。一般可在生物处理构筑物的前面设置初沉池，这样无机物就得到了很好的去除效果。污水经过了一级处理后BOD5一般可去除29%左右，这远远达不到排放的标准，只能在进行二级处理。
（2）二级处理：通常所采用的方法是生物处理法，把污水中呈现为胶体和溶解性状态的污染物去除。同样是利用了微生物的代谢，将污水中呈溶解性和胶体状态的污染物转化为了稳定无害的物质，从而达到了排放的要求，这种处理一般去除率能达到89%以上，处理后的BOD5可降至19～29mg/L。
（3）三级处理：在经过一级和二级处理后，水体并没有完全的净化，存在着难以降解的有机物、磷和氮等，这些可溶性的无机物能够导致水体呈现富营养化，因此需要进一步的处理，三级处理就是针对这些进行处理，处理方法主要有活性炭吸附法、离子交换法、和生物脱氮法等。通过三级处理，BOD5能进一步降到6mg/L以下。城市污水处理经常采用一、二级的处理方法。
3、污水处理工艺方案分析
可生化性指标为BOD5与CODcr的比值，从表1的数据可以知道，进水水质的可生化性指标为0.5，根据规范标准可以知道该进水水质属于可生化性较好的城市污水范畴。根据这一分类，该城市适宜采取的污水处理工艺方案为生物处理工艺，这种工艺具有成熟、高效以及低成本的特点。在用于生物处理工艺时，应考虑其进水水质是否可以进行脱氮和除磷，根据表1的数据进行计算，可以知道该城市进水水质生物脱氮指标为4，超过理论上的有效脱氮值2.86，生物除磷指标为40，也是大于理论上的有效除磷值。因此该城市的进水水质适宜采用生物脱氮除磷工艺。
表1 污水处理设计进水水质
3.1、改良交替式活性污泥法
UNITANK是以SBR工艺为基础的一种变型工艺，它囊括了传统活性淤泥法和SBR的特点，不仅能够像传统活性淤泥法一样可以在恒定水位下连续流运行，同时也具备了SBR系统的有点。在除磷时要求设备能够达到绝氧状态，但是在改良交替式活性污泥法中没有设置专门的厌氧区，因此在污水处理实际操作中除磷效果不佳。在对UNITANK法不断的研究中，总结以往的工程经验，以UNITANK法为基础，提出了改良交替式活性污泥法。在这种工艺中，对进水系统进行了简化，同时也设置有厌氧区，增加了淤泥回流。改良交替式活性污泥法工艺从根本上实现了除磷效果的提高。该法具有的优点有以下几点：
①改良交替式活性污泥法对于充氧的效果进行改进，同时改良了氧的传递设备，提高了传递效率，从而节约了能源的损耗。②改良交替式活性污泥法采用了沉淀排水方式，改善了出水条件，简化了出水程序，整个反应池的深度得到了增加了，从而节省了占地面积。③改良交替式活性污泥法中有效活性淤泥的比例得到了提高，与传统的活性淤泥法相比，减小了反应池土建池容。④与传统的活性淤泥法相比，生物除磷效果得到了大大的提高。
3.2、曝气氧化沟
氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。氧化沟的生物反应池是采取连续环式反应池，在该反应池中存在一条闭合的曝气渠道，而混合液在该渠道中可进行连续循环。
相比于传统的活性淤泥法，氧化沟法具有的优点有：水力停留时间长、有机负荷低以及淤泥龄长等，因此在氧化沟法中并不需要用到调节池、初沉池以及淤泥消化池。氧化沟对于污水的处理效果较好，并且具有独特的水力学特征和工作特性，主要有以下几点：
①氧化沟具有推流和完全混合的特点，对于短流具有很好的限制作用，并且有较好的缓冲能力。②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。③氧化沟内部配置着不同功率的曝气装置，不同功率的搭配能够很好进行氧的传递，有利于进行液体混合和淤泥絮凝。④氧化沟中设备的功率较低，具有良好的能源利用率。
氧化沟中是通过溶解氧的不均匀分布，并产生好氧区和缺氧区的交替循环作用而实现脱氮的目的。在脱氮的过程中，并不需要外加碳源，因此氧化沟是非常经济的。但是单元的氧化沟对磷的消除效果不佳，因此可以在氧化沟中好氧区和缺氧区中在增设一个厌氧区，在一个池中集合三个区，可以在保留氧化沟优点的基础上，实现脱氮除磷效果的提高。
3.3、分析对比
根据以上两点关于曝气氧化沟和改良交替式活性污泥法的分析，可以知道这两种工艺各有千秋，需要从经济技术上进行比较。这两种工艺都能够满足设计的要求，第一种工艺成本和运营成本都较低，而第二种工艺则是占地面积小。工艺一对于自动化依赖程度不高，而工艺二则需要较高的自动化水平，并且设备负责，后期的维护较难。同时，从对水质、水量适应性、抗负荷冲击能力、保证出水水质能力方面来说，可以知道工艺一比工艺二更具优势，因此，综上所述，本工程决定采用曝气氧化沟作为该城市的污水处理工艺。
4、结束语
市政污水处理工作是美化城市环境、促进社会和谐发展的重要保证，因此我们只有通过对污水处理工艺的科学分析，找出每种方法的科学性与不足性才能有依据的进行改革及创新，从而使市政污水处理工作的开展有序、完备、高效，为美化人们生活环境，促进和谐社会的全面发展做必要的贡献。
参考文献：
[1]胡威.市政污水处理配套工程的项目管理模式研究[D].大连理工大学，2013.
[2]柳岩.城市污水处理厂污水处理过程中CH_4排放规律研究[D].北京林业大学，2013.
[3]杨赛，华涛.污水处理工艺的生态安全性研究进展[J].应用生态学报，2013，05：1468-1478.
[4]李盛，许小华.浅析几种城市污水处理工艺[J].江西水利科技，2013，02：155-159.