城市污水處(chu)理技術作為環境學科的(de)(de)一個分支,就(jiu)我國目前(qian)的(de)(de)狀況來(lai)看, 整體上(shang)(shang)已(yi)有(you)了(le)很大(da)的(de)(de)進(jin)步,但(dan)(dan)還落后于我國城市發展的(de)(de)水平。近些(xie)年來(lai), 雖然研(yan)究、開發了(le)一些(xie)設備和(he)工藝(yi), 但(dan)(dan)總體上(shang)(shang)主(zhu)要是借鑒和(he)引進(jin)國外(wai)的(de)(de)一些(xie)工藝(yi)、經驗(yan)和(he)設備。

　　1 　一級處(chu)理工藝及其發展趨勢

　　一(yi)(yi)(yi)級強化處理(li)技術分為兩類:一(yi)(yi)(yi)類側(ce)重于物(wu)化機理(li), 一(yi)(yi)(yi)類側(ce)重于微生物(wu)的絮凝(ning)吸(xi)附原理(li)。目前國內外(wai)研究的一(yi)(yi)(yi)級處理(li)工藝主要如下。

　　1 .1 　活(huo)化污泥(ni)法

　　活(huo)化污泥(ni)法是根據絮(xu)凝動力(li)學和生(sheng)物吸附理論提出(chu)“絮(xu)凝吸附—沉淀—活(huo)化”的(de)城市污水強化一級處理工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)對污染物去除的(de)強化作用主要包括污泥(ni)的(de)絮(xu)凝、吸附和生(sheng)物代謝3 種, 以前兩者(zhe)的(de)作用為主。

　　該工藝(yi)的特點(dian)是(shi)未經沉淀(dian)(dian)的生活(huo)(huo)污(wu)(wu)水(shui)原水(shui)與生物(wu)(wu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)同時進(jin)入(ru)(ru)混合反(fan)應(ying)器(絮凝吸(xi)附(fu)(fu)池(chi)), 兩者(zhe)在機械攪拌作用(yong)(yong)下(xia)充(chong)(chong)分混合, 經充(chong)(chong)分絮凝吸(xi)附(fu)(fu)反(fan)應(ying)后,大量污(wu)(wu)染物(wu)(wu)質(zhi)被絮凝吸(xi)附(fu)(fu)進(jin)入(ru)(ru)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)絮體(ti), 出(chu)水(shui)進(jin)入(ru)(ru)沉淀(dian)(dian)池(chi), 實現固(gu)液分離, 而沉淀(dian)(dian)池(chi)出(chu)水(shui)就是(shi)zui終出(chu)水(shui)(見圖(tu)1)。為了(le)恢復沉淀(dian)(dian)池(chi)飽和污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的生物(wu)(wu)絮凝吸(xi)附(fu)(fu)活(huo)(huo)性, 將沉淀(dian)(dian)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)短時間曝(pu)氣活(huo)(huo)化(hua)(hua), 以部分降解吸(xi)附(fu)(fu)的有(you)機物(wu)(wu), 產生適(shi)量的微生物(wu)(wu)絮凝物(wu)(wu)質(zhi), 改善污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的沉降性能, 同時保持污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的好氧狀態, 避免(mian)變(bian)黑、發臭(chou)。此過程(cheng)在污(wu)(wu)泥(ni)(ni)活(huo)(huo)化(hua)(hua)池(chi)里進(jin)行, 能耗遠低于(yu)二級(ji)生物(wu)(wu)氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)。該工藝(yi)是(shi)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)環境狀況亟待改

　　善而經濟欠(qian)發達(da)地區(qu)的一種新型實用技術。

　　1 .2 　混凝沉淀強化法

　　混(hun)凝沉淀強(qiang)化(hua)法目前主要應(ying)用(yong)于(yu)給(gei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理和(he)部分工業廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理。由于(yu)需要投加大(da)量的(de)(de)混(hun)凝劑且污(wu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質常常急劇變化(hua), 限制了(le)其在城市污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理領(ling)域中的(de)(de)應(ying)用(yong), 一般僅應(ying)用(yong)于(yu)城市污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)深度處(chu)(chu)理中。近年來, 隨(sui)著許多新型(xing)、、廉價的(de)(de)混(hun)凝劑的(de)(de)出現(xian)和(he)自動化(hua)技術(shu)的(de)(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong), 混(hun)凝法與污(wu)水(shui)(shui)生物(wu)處(chu)(chu)理法相比具(ju)有(you)了(le)較強(qiang)的(de)(de)競爭(zheng)力。

　　例如, 對北京市(shi)城市(shi)污(wu)水進行試驗, 結果表(biao)明,兩種傳(chuan)統(tong)混(hun)凝(ning)劑(ji)(FeCl3 和聚合(he)硫酸鐵)及一(yi)種國外引進的(de)(de)混(hun)凝(ning)劑(ji)(Biofloc), 經過混(hun)凝(ning)沉(chen)淀強化一(yi)級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)后, 污(wu)水中COD 的(de)(de)去除率可(ke)達50 %～ 80 %, 而處(chu)(chu)理(li)(li)成本僅為二級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)1/5 ～ 1/3 , 既能有(you)效地削(xue)減污(wu)染物總量, 又(you)節約了治理(li)(li)資金, 在現(xian)階段十分符(fu)合(he)我國國情。此外, 經強化一(yi)級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)后的(de)(de)污(wu)水再(zai)進行二級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)時, 停(ting)留時間可(ke)以大大縮短, 減少(shao)能耗, 提高出水水質。

　　1 .3 　應用及其發展趨勢

　　就(jiu)我(wo)國目前的污(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)狀況來說, 污(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)率一直(zhi)較(jiao)低, 而解決城(cheng)市(shi)(shi)污(wu)(wu)水污(wu)(wu)染的根本措施(shi)是建設以生物處(chu)(chu)(chu)理(li)為主體工(gong)藝(yi)的二級(ji)城(cheng)市(shi)(shi)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)廠, 但這需要大量(liang)的投(tou)資和高(gao)額(e)運行費用。對我(wo)國不少地區, 特別是經濟欠(qian)發(fa)(fa)達地區和中小城(cheng)市(shi)(shi)而言(yan), 有必要應用投(tou)資低、污(wu)(wu)染物去除(chu)率較(jiao)高(gao)的城(cheng)市(shi)(shi)污(wu)(wu)水強(qiang)化(hua)一級(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)。根據(ju)我(wo)國目前水處(chu)(chu)(chu)理(li)的發(fa)(fa)展狀況, 混凝沉淀(dian)強(qiang)化(hua)一級(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)在(zai)我(wo)國應用較(jiao)多。

　　目(mu)前(qian)一級處理工(gong)藝(yi)的(de)發展主要集中在研究和(he)應用、廉價的(de)絮(xu)(xu)凝劑以(yi)及(ji)微生物絮(xu)(xu)凝劑, 同時研究無機絮(xu)(xu)凝劑與其(qi)他各類絮(xu)(xu)凝劑協(xie)同作用效果, 以(yi)及(ji)對一級處理工(gong)藝(yi)設備的(de)優化(hua)選型等方面。

　　2 　二級處理(li)工藝及其發(fa)展趨勢

　　二級(ji)處(chu)理(li)工藝流程的發展(zhan)主要是在原有(you)的傳統(tong)處(chu)理(li)工藝流程上(shang)進行某(mou)一個方面的強化處(chu)理(li), 使某(mou)一處(chu)理(li)水的某(mou)一或某(mou)幾(ji)個指標(biao)達到(dao)一定的標(biao)準。

　　2 .1 　序批式工藝(yi)

　　2 .1 .1 　傳統的(de)活性污泥 法

　　活性(xing)污泥 工藝(yi)即間歇活性污(wu)泥(ni)法(fa), 它由一個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)曝氣反應池組(zu)成(cheng), 污(wu)水(shui)分批(pi)進入(ru)池中, 經活性污(wu)泥(ni)凈化后(hou), 上清液(ye)排出池外即完成(cheng)一個(ge)(ge)運行周期(qi)。每個(ge)(ge)工作周期(qi)順序完成(cheng)進水(shui)、反應、沉淀、排放4 個(ge)(ge)工藝(yi)過程。

　　活(huo)性污泥 工藝的(de)特點(dian)是具有一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)調節(jie)均(jun)化功能,可(ke)(ke)(ke)緩(huan)解進水水質、水量波(bo)動對系(xi)統帶(dai)來(lai)的(de)不穩定(ding)(ding)性(xing)。工藝處(chu)理簡單(dan), 處(chu)理構筑(zhu)物少, 曝氣(qi)反(fan)應池集(ji)曝氣(qi)、沉(chen)淀、污(wu)泥回流于一(yi)(yi)體(ti), 可(ke)(ke)(ke)省去(qu)初(chu)沉(chen)池、二(er)沉(chen)池及污(wu)泥回流系(xi)統, 且污(wu)泥量少, 易(yi)于脫水, 控制一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)工藝條件可(ke)(ke)(ke)達到較好的(de)除磷效果, 但(dan)也存在(zai)自(zi)動控制和連續(xu)在(zai)線(xian)分析儀器儀表要求(qiu)高的(de)缺點(dian)。

　　2 .1 .2 　CASS 工(gong)藝

　　CASS 工藝是一(yi)種連續進水式活性污泥(ni) 曝氣系統, 不僅(jin)具(ju)有活性污泥 工藝簡單可靠、運行(xing)方式靈活、自動化程(cheng)度(du)高的(de)特點, 且除(chu)磷(lin)脫氮效果明(ming)顯。這(zhe)一功(gong)能(neng)主要實現(xian)于CASS 池(chi)通(tong)過隔墻將反應池(chi)分為功(gong)能(neng)不(bu)同(tong)的(de)區(qu)域, 在各分格中溶解氧(yang)、污泥濃度(du)和有機負荷不(bu)同(tong), 各池(chi)中的(de)生物也不(bu)相同(tong)。整個過程(cheng)實現(xian)了連(lian)續進、出水。同(tong)時(shi)在傳統(tong)的(de)活性污泥 池前或(huo)池中設(she)置了(le)選擇器及厭氧區(qu), 提高了(le)除磷脫氮效果

　　圖(tu)2　CASS 工藝流程

　　CASS 工藝的特(te)點(dian)是(shi)對(dui)污水預處(chu)(chu)理要求不高, 只設(she)間(jian)隙15mm 的機械(xie)格(ge)柵(zha)和沉砂池。生(sheng)物處(chu)(chu)理核心是(shi)CASS 反應池, 除磷、脫氮、降解(jie)有機物及(ji)懸浮物等(deng)功能均在該池內完成, 出水可達標排放。

　　2 .1 .3 　M活(huo)性污泥(ni) 法

　　M活(huo)性污泥工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)20 世紀80 年代初(chu)期發展起來(lai)的污水處理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi), 經過不(bu)斷改(gai)進和發展, 目前(qian)的工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)第三代工(gong)藝(yi)(yi), 其工(gong)作(zuo)原理(li)(li)。

　　圖3 　M活性污泥 工藝流程

　　M活性污泥 工藝(yi)的特點是(shi)系統從連續運(yun)行的單元(yuan)(如厭(yan)氧(yang)池)進水(shui), 從而加速了厭(yan)氧(yang)反(fan)應速率(lv), 改善了系統承受水(shui)力沖擊(ji)負(fu)荷和有(you)機物(wu)沖擊(ji)負(fu)荷的能力;同時, 由于M活性污泥 工藝增加了(le)低(di)水(shui)頭、低(di)能耗(hao)的回(hui)流(liu)設施(shi), 地(di)改善了(le)系統中各個單(dan)元內MLSS 的均勻(yun)性。可見,M活性(xing)污泥(ni) 系(xi)統(tong)是由A2/O 系(xi)統(tong)與活(huo)性污泥(ni) 系(xi)統串(chuan)聯組(zu)成, 并(bing)集合了(le)兩(liang)者(zhe)的全(quan)部優勢, 因而(er)出水水質穩定(ding)、, 并(bing)有的凈化潛力(li)。

　　2 .1 .4 　UNITANK 系統(tong)

　　SEGHERS 公司提出(chu)的UNITANK 系統是活性污泥(ni) 法的(de)又一(yi)種(zhong)變形和(he)發展, 它集合了(le)活性污泥 和傳統活(huo)性污泥法的優點, 一體化(hua)設計, 不僅具有(you)活(huo)性(xing)污(wu)泥 系統的(de)主(zhu)要特點, 還可以像傳統活性污泥法(fa)那樣在恒(heng)定(ding)水位下連續(xu)運行。

　　UNITANK 系(xi)統的(de)特(te)點是構筑(zhu)物結構緊湊(cou), 一體化。可根據(ju)好氧(yang)(yang)過程的(de)DO 檢測(ce)與缺氧(yang)(yang)和(he)厭(yan)氧(yang)(yang)過程的(de)ORP 在(zai)線檢測(ce), 通(tong)過改變供(gong)氣量, 切換(huan)進出(chu)水(shui)閥門, 改變好氧(yang)(yang)、缺氧(yang)(yang)及厭(yan)氧(yang)(yang)的(de)反應時間(jian)等, 高水(shui)平地實(shi)現系(xi)統的(de)時間(jian)和(he)空(kong)間(jian)控制, 地去除污(wu)水(shui)中的(de)有機物及脫氮除磷, 且水(shui)力負荷穩定(ding)。交替改變進水(shui)點, 可以相應改善系(xi)統各(ge)段的(de)污(wu)泥負荷, 進而改善污(wu)泥的(de)沉降性能

　　圖4　好(hao)氧UNITANK 系統流(liu)程

　　脫(tuo)氮除(chu)磷過程更能通過抑制絲狀菌生長來控制污泥膨脹。3 個池可以(yi)被(bei)*加蓋封(feng)閉或(huo)建在地下, 廢氣可以(yi)收(shou)集(ji)處理, 既有利(li)于(yu)布置、保溫, 又(you)避免系(xi)統對周圍環境產(chan)生不良影響

　　圖5　脫氧(yang)除(chu)磷UNITANK 系(xi)統流程

　　目前(qian), 我國(guo)石家莊高新技術產業開發(fa)區污水(shui)處(chu)理廠日處(chu)理污水(shui)10 萬t , 就(jiu)是采用的(de)該(gai)工藝。