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摘要：污水处理工艺是环境学科的重要组成部分，它就像是一座城市血液循环的导航员。我国目前在污水处理工艺方面取得了很大的进步，各政府部门已经重视起来，并将污水处理工艺作为社会建设的重要举措，虽然取得了许多成绩，但还是与我国城市整体的发展进度存在差异，并且我国污水处理工艺自主的知识产权方面还有较大空缺，较多的还是引进国外的一些技术经验。下文中我们就污水处理工艺的相关内容进行了叙述。
关键词：污水处理；工艺设计；研究
中图分类号：TK235文献标识码： A
一、我国城市污水处理现状
纵观世界各国的城镇化发展进程，城镇化速度与规模的扩大都与先污染、后治理的环境代价相互联系，目前我国的城市污水处理水平较低，污水处理工艺、效率水平等都与环境发展需求存在一定差距，据统计，我国656个大中城市共计有污水处理厂1046座，日处理污水能力为8310万立方米，城市污水处理率为54.31%，其中污水处理厂的集中处理率为40%左右，国家和各级地方政府都高度重视城市污水处理工程的建设情况，《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》对污水处理率进行了指标性规定，明确提出要求全国设市城市的污水处理率要不低于70%，而缺水城市的再生水利用率要达到20%以上，实际上，要想实现上述基本目标，我国城市污水处理需要解决以下几个方面的问题：一是资金投入不足，限制城市污水处理工程计划与建设；二是部分污水处理工艺需要进行改造与创新，从技术性角度解决污水处理问题；三是城市污水收集管网等与污水处理厂的设施不相匹配等，限制了污水处理项目的运行效率。
二、城市污水处理工艺方案
1、生物膜法
生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法早在20世纪六十年代就已经出现，当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。生物膜法成本低，并且还具有耐冲击，运行稳定、操作简单等优点，因此在我国的城市污水处理应用前景十分广阔。
2、氧化沟工艺
氧化沟又称循环曝气池，是在活性污泥法的基础上发明的一种新型方法。目前在欧美各国应用广泛，我国氧化沟技术的发展是从90年代开始的，现在已有上百座氧化沟处理厂投入运行。常见的氧化沟有交替式氧化沟、Obral氧化沟、Carrousel氧化沟、三沟式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟和一体化氧化沟。氧化沟工艺具有以下几个特点：一是氧化沟曝气设备的多样性；二是构造形式具有多样性；三是简化了预处理和污泥处理过程；四是出水水质好，运行稳定。但是其运行成本较高，维修检修工作量大，节能效果不是很好。
3、CAST工艺
CAST工艺在主反应区（SBR池）的前面设置了生物选择区和接触区。首先将预处理污水和回流活性污泥流入生物选择区并进行混合；生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行。在随后的接触区形成了明显的基质浓度梯度，活性污泥能快速吸附和水解水中的有机物，同时回流污泥中的硝酸盐氮经反硝化后去除，而聚磷得到释放，从而能较好地除磷脱氮。CAST反应池的末端安装了可升降的自动撇水装置———滗水器，整个工艺的曝气、沉淀、排水三个过程都在同一池子内周期循环运行，各池体交错运行，可以间断进水、排水，而总的生产线则保持连续进水、出水。该工艺在驿岗污水处理厂得到应用。
4、普通活性污泥法
普通活性污泥法又称传统活性污泥法。传统活性污泥法系统，主要由普通曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统、剩余污泥排放等部分组成。其中，曝气池与二沉池是二级处理的主体。污水经一级处理后从初沉池进入曝气池，活性污泥也从二沉池底部经回流泵抽升回流进入曝气池，两者混合形成混合液。曝气池内设有空气管和曝气头等曝气装置，由鼓风机房送来的空气经曝气装置对混合液进行曝气，并使合液得到充足的氧气并受到充分的搅拌，使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物被活性污泥吸附，继而被活性污泥的微生物群体降解，使废水得到净化。完成净化过程后，混合液流入二沉池，经过沉淀，混合液中的活性污泥与已被净化的废水分离，处理水从二沉池排放，活性污泥在沉淀池的污泥区受重力浓缩，并以较高的浓度由二沉池的吸刮泥机收集流入回流污泥集泥池，再由回流泵连续不断地回流污泥，使活性污泥在曝气池和二沉池之间不断循环，始终维持曝气池中混合液的活性污泥浓度，保证来水得到持续的处理。微生物在降解BOD时，一方面产生H2O和CO2等代谢产物；另一方面自身不断增殖，系统中出现剩余污泥，需要向外排泥。
5、曝气生物滤池工艺
曝气生物滤池（BAF）是一种80年代初出现的生物膜法处理工艺，特别是其中的厌氧水解-高负荷生物滤池是为适应城镇污水处理特点产生的工艺。其基本原理是在一级强化的基础上，以填料及其附着的生物膜为处理介质，将生物氧化和过滤过程结合在一起，省去了二次沉淀的设备，并通过反冲洗实现滤池的循环利用。具有占地面积小、投资少、水质高、效率高、运行方便、抗冲击性强等优点。
三、幾种典型的工艺流程
城市污水处理工艺的确定，是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧—好氧或厌氧—缺氧—好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要，这是一种经济有效的生物脱氮除磷技术。
SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉池，管理简单，特别适合中小城镇的城市污水处理，对于较大水量的操作，处理一般要几套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，而冲击负荷强，出水水质好，污泥产量少且稳定，构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改造现脱氮、除磷。另外，城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺，以及A—B等一些工艺类型。
四、城市污水控制与防治对策
1、加强宣传教育，提高民族环保意识
充分利用媒体资源，向民众宣传水资源保护的方针政策和法规。让民众树立牢固的环保意识，了解水资源保护的重要性和紧迫感并强化其自身的责任感。此外，政府也应该积极引导市民参与水资源的保护工作，增强其主人公意识使水资源保护深入人心。
2、治理废水，减少污染物排放
城市污水的特点是污染源数量多、范围大、分布广，污染物种类复杂。首先是环保部门加强管理，避免出现管理死角的出现；其次是减少废水排放口的数量，杜绝污水横流的现象。
3、实施集中处理，降低处理成本
首先是降低处理设施运行的成本，避免因资金不足而出现废水处理设施无法工作的现象；其次是提高水资源利用率和降低运行能耗，集中处理法可以有效降低设施运行成本，同时也使得污水大面积的回收和再生利用更具可行性，从而缓解水资源紧张的局面。
结束语
综上所述，我国的污水治理技术有待发展与提高，加强科技的创新和人才的 培养有利于我国污水更好的治理。与此同时，治理污水要始终坚持低耗能、低维修率、高效率、高自动化发展研究方向。
参考文献
[1]张宏，何钦雅.运用活性污泥法进行污水处理工艺的研究[J].中国科技信息，2013（16）.
[2]颜仲达.国内污水处理工艺选择探讨[J].科技信息，2013（24）.
[3]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（2）.
[4]孙晓明.城市污水处理工艺探讨[J].中国科技信息，2013（11）.
关键词：污水处理；工艺设计；研究
中图分类号：TK235文献标识码： A
一、我国城市污水处理现状
纵观世界各国的城镇化发展进程，城镇化速度与规模的扩大都与先污染、后治理的环境代价相互联系，目前我国的城市污水处理水平较低，污水处理工艺、效率水平等都与环境发展需求存在一定差距，据统计，我国656个大中城市共计有污水处理厂1046座，日处理污水能力为8310万立方米，城市污水处理率为54.31%，其中污水处理厂的集中处理率为40%左右，国家和各级地方政府都高度重视城市污水处理工程的建设情况，《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》对污水处理率进行了指标性规定，明确提出要求全国设市城市的污水处理率要不低于70%，而缺水城市的再生水利用率要达到20%以上，实际上，要想实现上述基本目标，我国城市污水处理需要解决以下几个方面的问题：一是资金投入不足，限制城市污水处理工程计划与建设；二是部分污水处理工艺需要进行改造与创新，从技术性角度解决污水处理问题；三是城市污水收集管网等与污水处理厂的设施不相匹配等，限制了污水处理项目的运行效率。
二、城市污水处理工艺方案
1、生物膜法
生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法早在20世纪六十年代就已经出现，当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。生物膜法成本低，并且还具有耐冲击，运行稳定、操作简单等优点，因此在我国的城市污水处理应用前景十分广阔。
2、氧化沟工艺
氧化沟又称循环曝气池，是在活性污泥法的基础上发明的一种新型方法。目前在欧美各国应用广泛，我国氧化沟技术的发展是从90年代开始的，现在已有上百座氧化沟处理厂投入运行。常见的氧化沟有交替式氧化沟、Obral氧化沟、Carrousel氧化沟、三沟式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟和一体化氧化沟。氧化沟工艺具有以下几个特点：一是氧化沟曝气设备的多样性；二是构造形式具有多样性；三是简化了预处理和污泥处理过程；四是出水水质好，运行稳定。但是其运行成本较高，维修检修工作量大，节能效果不是很好。
3、CAST工艺
CAST工艺在主反应区（SBR池）的前面设置了生物选择区和接触区。首先将预处理污水和回流活性污泥流入生物选择区并进行混合；生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行。在随后的接触区形成了明显的基质浓度梯度，活性污泥能快速吸附和水解水中的有机物，同时回流污泥中的硝酸盐氮经反硝化后去除，而聚磷得到释放，从而能较好地除磷脱氮。CAST反应池的末端安装了可升降的自动撇水装置———滗水器，整个工艺的曝气、沉淀、排水三个过程都在同一池子内周期循环运行，各池体交错运行，可以间断进水、排水，而总的生产线则保持连续进水、出水。该工艺在驿岗污水处理厂得到应用。
4、普通活性污泥法
普通活性污泥法又称传统活性污泥法。传统活性污泥法系统，主要由普通曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统、剩余污泥排放等部分组成。其中，曝气池与二沉池是二级处理的主体。污水经一级处理后从初沉池进入曝气池，活性污泥也从二沉池底部经回流泵抽升回流进入曝气池，两者混合形成混合液。曝气池内设有空气管和曝气头等曝气装置，由鼓风机房送来的空气经曝气装置对混合液进行曝气，并使合液得到充足的氧气并受到充分的搅拌，使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物被活性污泥吸附，继而被活性污泥的微生物群体降解，使废水得到净化。完成净化过程后，混合液流入二沉池，经过沉淀，混合液中的活性污泥与已被净化的废水分离，处理水从二沉池排放，活性污泥在沉淀池的污泥区受重力浓缩，并以较高的浓度由二沉池的吸刮泥机收集流入回流污泥集泥池，再由回流泵连续不断地回流污泥，使活性污泥在曝气池和二沉池之间不断循环，始终维持曝气池中混合液的活性污泥浓度，保证来水得到持续的处理。微生物在降解BOD时，一方面产生H2O和CO2等代谢产物；另一方面自身不断增殖，系统中出现剩余污泥，需要向外排泥。
5、曝气生物滤池工艺
曝气生物滤池（BAF）是一种80年代初出现的生物膜法处理工艺，特别是其中的厌氧水解-高负荷生物滤池是为适应城镇污水处理特点产生的工艺。其基本原理是在一级强化的基础上，以填料及其附着的生物膜为处理介质，将生物氧化和过滤过程结合在一起，省去了二次沉淀的设备，并通过反冲洗实现滤池的循环利用。具有占地面积小、投资少、水质高、效率高、运行方便、抗冲击性强等优点。
三、幾种典型的工艺流程
城市污水处理工艺的确定，是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧—好氧或厌氧—缺氧—好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要，这是一种经济有效的生物脱氮除磷技术。
SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉池，管理简单，特别适合中小城镇的城市污水处理，对于较大水量的操作，处理一般要几套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，而冲击负荷强，出水水质好，污泥产量少且稳定，构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改造现脱氮、除磷。另外，城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺，以及A—B等一些工艺类型。
四、城市污水控制与防治对策
1、加强宣传教育，提高民族环保意识
充分利用媒体资源，向民众宣传水资源保护的方针政策和法规。让民众树立牢固的环保意识，了解水资源保护的重要性和紧迫感并强化其自身的责任感。此外，政府也应该积极引导市民参与水资源的保护工作，增强其主人公意识使水资源保护深入人心。
2、治理废水，减少污染物排放
城市污水的特点是污染源数量多、范围大、分布广，污染物种类复杂。首先是环保部门加强管理，避免出现管理死角的出现；其次是减少废水排放口的数量，杜绝污水横流的现象。
3、实施集中处理，降低处理成本
首先是降低处理设施运行的成本，避免因资金不足而出现废水处理设施无法工作的现象；其次是提高水资源利用率和降低运行能耗，集中处理法可以有效降低设施运行成本，同时也使得污水大面积的回收和再生利用更具可行性，从而缓解水资源紧张的局面。
结束语
综上所述，我国的污水治理技术有待发展与提高，加强科技的创新和人才的 培养有利于我国污水更好的治理。与此同时，治理污水要始终坚持低耗能、低维修率、高效率、高自动化发展研究方向。
参考文献
[1]张宏，何钦雅.运用活性污泥法进行污水处理工艺的研究[J].中国科技信息，2013（16）.
[2]颜仲达.国内污水处理工艺选择探讨[J].科技信息，2013（24）.
[3]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（2）.
[4]孙晓明.城市污水处理工艺探讨[J].中国科技信息，2013（11）.