浅谈城市污水处理技术及发展

摘要：城市污水处理技术就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化，并使资 源得到充分利用。从我国城市污水处理工艺的类型以及优缺点出发，比较各种工艺在我国的应用现状，阐述我国城市污水处理的研究进展，为了提高城市污水处理技术,本文对几种常见的污水处理工艺进行总结。

关键词：污水处理；技术；工艺

中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：

目前我国城市污水处理应用的工艺很多，但各种工艺都有很多的优缺点，尤其是很多项目没有具体结合水质情况来选择工艺，造成出水水质不达标或运行成本过高，这些都将是以后我们亟待解决的。

１ 城市污水处理工艺的类型与应用现状

１．１ 城市污水处理工艺的类型

目前，城市污水处理工艺的类型很多，根据微生物的生长方式、代谢形式及为其提供的反应器形式等，本文现总结目前我国城市污水处理工艺的主要类型有：活性污泥法：1）ＡＢ法、ＳＢＲ法及其变型工艺、氧化沟法、普通曝气法、Ａ／Ｏ法、Ａ／Ａ／Ｏ法等；2）污水生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池、好氧处理技术生物流化床；3）厌氧生物处理法：厌氧消化池及其变形升流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）、厌氧生物滤池、厌氧流化床等；4）生态处理方法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法、人工湿地技术等。

１．２ 各种工艺在我国的发展现状

近年来，国家和地方政府非常重视污水处理事业，正高速推进城市污水处理工艺的发展，从工艺类型上看，活性污泥法是我国现有城市污水厂的主要工艺类型，占到八成以上；其余的工艺类型包括一级处理，强化一级处理，人工湿地等。

２ 我国城市污水处理的工艺研究进展

２．１ 活性污泥法

活性污泥法处理系统，实质上是自然界水体自净的人工强化模拟。长期以来，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各国应用最广的一种生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。

当前流行的活性污泥法的处理工艺有：ＡＢ法、ＳＢＲ法、氧化沟法、普通曝气法、Ａ２／Ｏ 法、Ａ／Ｏ 法等。ＳＢＲ系列工艺包括传统ＳＢＲ、ＣＡＳＴ、ＭＳＢＲ、ＩＣＥＡＳ、ＯＣＯ、ＵＮＩＴＡＮＫ 等，氧化沟系列工艺包括ＢａｒｄｅｎｐｈＡ２Ｃ、五段卡鲁塞尔ＢａｒｄｅｎｐｈＡ２Ｃ、Ａ２Ｏ 结合氧化沟等，Ａ２／Ｏ系列工艺包括传统Ａ２／Ｏ工艺、改良型Ａ２／Ｏ 工艺、Ｂａｒｄｅｎｐｈｏ工艺、ＵＣＴ及ＭＵＣＴ、ＶＩＰ工艺等。这些工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其自身的特点。而反应器运行稳定，对有机质去除率高是这一类技术的共同特点。

２．２ 生物膜法

生物膜法是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成生物膜来处理废水的一种方法，是土壤自净的人工化和强化。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物，主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、ＮＨ３和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般直接来自大气。

生物膜法最早出现的工艺是将污水喷洒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，经过不断改进和发展，出现了一些新的人工生物处理设备。在它的基础上，衍生出了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等工艺。近年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床、空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床、活性生物滤池等工艺，还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点，其缺点为滤料表面积小，ＢＯＤ容积负荷小；附着于固体表面的微生物量较难控制，操作伸缩性差；靠自然通风供氧，容易产生厌氧；需要较多的填料和支撑结构，基建投资较大。如何克服这些缺点，将成为生物膜法以后发展的主要方向。

３ 厌氧生物处理法

厌氧生物处理法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。由于处理效率低、速度慢、甲烷菌对环境要求严格且不易控制等缺点，厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理。但是，由于近年来随着能源危机及环境污染的加重，厌氧生物处理这种既节能又产能的特点，起到了缓和污水处理厂“建得起，养不起”的矛盾。因此，厌氧生物处理法引起了人们的重视，其理论研究和实际应用都取得了很大的进展，诞生了一大批新的厌氧生物处理技术，如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法以及上流式厌氧污泥床反应器（ＵＡＳＢ）。厌氧生物处理法的主要限制因素：较低的污染物浓度和低温，在经过了长期的各种改进试验后，也基本得到克服。

目前，厌氧生物处理法的发展趋势是与其它生物处理方法联用，如厌氧－ 好氧复合工艺等，它们具有投资少、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。目前厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，不仅能脱磷脱氮，而且运行维护方便、经济等方面发展。

２．４ 生态处理法

生态处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类，主要的处理工艺有稳定塘，土地处理法，人工湿地技术。水体净化法常用于生物稳定塘，其净化机理同活性污泥法相似；土壤净化法有土壤渗滤和污水灌溉，其净化机理与生物膜法相似。生态处理法不但费用低廉、运行管理简便，而且对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理，达到部分三级处理的效果，而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的１／５～１／３和１／２０～１／１０。此外，在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌溉则可将废水和其中的营养物质作为水肥资源利用，获得除害兴利、一举两得的效果。所以，近１０多年来，这类废水处理技术又恢复了生机，并在国内外得到迅速发展。诚然，在该技术得到世界各国青睐的同时，我们也不得不看到其存在的一些弊端，诸如氧化塘占地面积达，处理效率低，停留时间长，污水处理系统集中表现出的对公共卫生状况的影响问题，可能引起地下水的富营养化的问题。这些弊端正是这一领域急需解决的重点技术性问题，并势必直接影响着这一技术的应用与推广效果。

３ 展望

目前我国污水处理厂工艺的应用已经摒弃了以前所谓的一阵风的现象，而是处于一种百花齐放的状态，即各种污水处理工艺在我国都得到了一定规模的应用，其中以Ａ／Ｏ、Ａ２／Ｏ及其变形工艺、氧化沟、ＳＢＲ为主。

（１）目前各种工艺结合起来应用的例子越来越多，优势互补的效果也比较明显，相信在未来会成为一种趋势。

（２）随着现代社会的发展，绿色环境理念的兴起，生态水处理法将逐渐引起大家的关注，得到更大范围的应用，这也是符合科学发展观的。

（３）到目前为止，对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破，往往是一些局部的改进，但在曝气方式上取得了较大的进展。活性污泥法的另一个发展趋势是朝多功能方向发展，如培养或驯化专用细菌等。

（４）现行的“混凝＋沉淀＋过滤＋消毒”的常规处理组合仍将在新世纪的初期得到延续，但不是简单重复，而应是“强化”或“优化”了的工艺组合，并针对不同的水源条件和水质要求，辅以预处理和深度处理。总之，具有脱氮除磷，产泥量少、且污泥达到稳定，高效率，低投入，低运行成本，成熟可靠，且能适用于小城镇污水处理的的工艺将是工艺选择的首选，并成为工艺改进与研究的导航仪。