污水處理器-城市污水處理技術(shù)發(fā)展研究

隨著城市規(guī)模的不斷擴大，越來越多的污水被排入河流，造成水體污染，危害人類健康，因此污水處理也成了人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。工業(yè)廢水、生活污水、徑流污水是城市污水的主要來源。工業(yè)廢水成分復(fù)雜，且有些工廠排放的廢水有毒有害，甚至具有腐蝕性，不經(jīng)處理就排放會嚴重破壞環(huán)境，威脅人身健康。生活污水主要包括一些辦公用水、家庭用水等，主要通過地下管道到達指定位置進行處理，由于人們作息差異，具有明顯的周期性變化。城市徑流污水主要是雨雪沖刷建筑物和污染物后所形成的，成分復(fù)雜且有季節(jié)性。城市污水中的污染物主要包含 COD、BOD5(100mg/L ～500mg/L)以及有機物(碳水化合物、油脂、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪質(zhì)等)，同時城市污水中還包含有機物和無機物的懸浮物。

一、城市污水處理工藝

　　對于城市污水來說所選擇的工藝應(yīng)該是滿足該座城市所需要的、經(jīng)濟實力能夠滿足的工藝，根據(jù)水中所含雜質(zhì)選擇主要的處理工藝，保證該工藝的可操作性，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的同時還應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貙Τ鏊|(zhì)的要求，因地制宜。

(一)一級處理工藝

　　一級處理工藝也可稱為物理處理工藝，其主要方法有如下幾種：

1. 沉淀法。沉淀法是應(yīng)用重力沉降的方法對水質(zhì)進行凈化的，由沉淀池和沉砂池組成，該方法的處理成果顯著，方法簡便。其中沉砂池的主要作用是控制污水流速，沉淀相對密度較大的無機顆粒，對無機、有機顆粒分別進行處理。沉砂池種類繁多，目前來看平流式沉砂池是處理效果最好的沉砂池，曝氣沉砂池是技術(shù)較為先進的沉砂池。一級處理中，沉淀池的主要作用是減輕負荷，提高效率，去除可以通過沉淀去除的固體懸浮物。

2. 篩濾法。篩濾法主要設(shè)備是格柵、篩網(wǎng)。格柵一般設(shè)置在進水口處用來截住比格柵間距大的污染物質(zhì)，以防止設(shè)備、管路等發(fā)生堵塞;篩網(wǎng)是用來截住通過篩網(wǎng)的物質(zhì)，以保障后續(xù)處理的有效進行，確保處理效果。

3. 預(yù)曝氣法。預(yù)曝氣法是在污水處理之前先對污水進行曝氣處理，一般持續(xù)十到二十分鐘左右，其目的是凝聚顆粒物，使其便于分離，還有氧化還原、吹脫揮發(fā)物的作用，更能提高溶解氧濃度以及污水穩(wěn)定度，降低腐化。

4. 上浮法。上浮法在一級處理中主要是用來去除油類和通過一些措施(投藥、加壓溶氣)上浮到水面上的雜質(zhì)，較大顆粒的油品用隔油池分離，顆粒較小的油品就需要采取措施使其上升以方便去除。隔油池中平流式隔油池應(yīng)用最廣泛，效率高，出油量多。

(二)二級處理工藝

　　污水二級處理是在一級處理的基礎(chǔ)上，通過曝氣及沉淀去除大量的有機污染物，進一步對污水進行處理與凈化。二級處理還分為不完全處理( 出水 BOD60ppm 以下，BOD 去除率75%) 和完全處理( 出 水 BOD20ppm 以 下，BOD去除率85%~95%)。二級處理中生物處理技術(shù)應(yīng)用較為普遍。

　　活性污泥法是經(jīng)過一段長時間的曝氣，留下沉淀物并更換水，如此往復(fù)就會產(chǎn)生活性污泥(黃褐色絮凝體)，適用于一些經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r較差、急需解決污水處理問題的城市。改進的活性污泥法有A/O 工藝、A/A/O 工藝、SBR 工藝和氧化溝工藝等。

1. A/O(缺氧 - 好氧)工藝。A/O(缺氧- 好氧)工藝是Anoxic Oxic工藝的簡稱，工藝中 A 為用于脫氮除磷的厭氧段，O 為去除有機物的好氧段。該工藝的特點是工藝上處理方法簡單，使用成本低;硝化效果好，反硝化充分;A 段O 段互不干擾又相互協(xié)作，促進污水處理進程。

2. AAO(厭氧 - 缺氧 - 好氧)工藝。AAO(厭氧 - 缺氧 - 好氧)工 藝 是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 簡稱，其工藝流程為污水流經(jīng)厭氧池發(fā)生厭氧反應(yīng)再流入缺氧池進行脫氮，脫氮后污水流入好氧池提供氧氣再流入沉淀池進行泥水分離，最后出水，其中好氧池中混合液回流至缺氧池，沉淀池中部分污泥回流至厭氧池，部分排出泥餅外運。該工藝特點為厭氧、好氧、缺氧交替進行，處理效果好，流程簡單，沉降性能良好，污泥膨脹率基本為零。

3. SBR(序批示活性污泥)工藝。SBR 工藝的工藝流程可統(tǒng)分為進水階段→反應(yīng)階段→沉淀階段→排水階段→待機階段，SBR工藝的特點是不需要調(diào)節(jié)池，占地面積小，污泥體積指數(shù)低，易于沉淀，能在一個曝氣池內(nèi)進行反應(yīng)，并且能減少人工操作，基本實現(xiàn)自動化，方法簡單，便于操作，成本低，運行費用少。

　　二級處理除以上幾種外還有氧化溝工藝、生物膜法和穩(wěn)定塘等工藝。

(三)三級處理

　　經(jīng)過二級處理后的污水仍含有一些需要更深層次處理的污染物質(zhì)，這個時候就需要進行三級處理。

1. MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝。 MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝的工藝流程通常為污水→細格柵→調(diào)節(jié)池→缺氧池→好氧池→清水箱，同時 MBR(膜生物反應(yīng)器)提供的組合生物處理和膜過濾，可以迅速取代傳統(tǒng)的廢水處理工藝并發(fā)揮其優(yōu)勢，如可以優(yōu)化污水質(zhì)量并且減少排放量，MBR 工藝占地面積小，可實現(xiàn)自動化控制。

2. 人工濕地技術(shù)。近年來，越來越多的人工濕地技術(shù)被應(yīng)用在農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)級污水處理廠中，大多數(shù)縣級及以下污水處理廠采用A/O+ 人工濕地處理技術(shù)來達到污水凈化目的。農(nóng)村污水因耕種原因會含有大量的氮磷元素，人工濕地技術(shù)因地制宜，投入資金少，后期運營成本低廉，深受鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政府喜愛。此外處理過程中產(chǎn)生的水依然含有大量養(yǎng)分，可供樹木生長，回流水還可以重復(fù)利用，灌溉作物。且在北方寒冷的冬季時該技術(shù)可照常運行。

二、城市污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　目前的污水處理技術(shù)對于大部分企業(yè)來說足以支持并保證其處理后污水達標(biāo)排放，但是隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們也越來越重視污水處理，技術(shù)也逐漸完善，所以新型工藝發(fā)展勢在必行。我國接下來會重點發(fā)展一級處理技術(shù)，降低投資成本，減少運營維護方面的花銷，一級處理技術(shù)目前處理效果不理想，未來會著重對一級處理技術(shù)進行技術(shù)更新，隨著人口的不斷增多，新興企業(yè)不斷加入需要污水處理的大軍，成分日漸復(fù)雜，對技術(shù)要求也更高。

　　首先在膜技術(shù)上，越來越多的企業(yè)選擇使用膜技術(shù)來處理污水，那么，為了順應(yīng)發(fā)展膜技術(shù)就會產(chǎn)生相應(yīng)的技術(shù)改進，膜技術(shù)會發(fā)展成為一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制技術(shù)，自主實現(xiàn)污染雜質(zhì)的分離，實現(xiàn)對污染物的附著、沉寂，減少水量的損失。

　　生物技術(shù)的發(fā)展上，生物處理技術(shù)目前應(yīng)用廣泛，上升空間也很大。在將來我們可以利用免費資源光能對污水進行處理，利用光能產(chǎn)生細菌，該菌種產(chǎn)量高，來源便利，投入少量資金可以生成大量細菌，有生物特征，可以利用其該種特征對污水進行凈化處理，由于使用生物技術(shù)處理污水的職業(yè)數(shù)量大，使用該種技術(shù)后，可以節(jié)省大筆資金，并且由于光合菌的自身特性，污泥處置環(huán)節(jié)亦可省略，節(jié)省占地面積與處理效率。

　　組合處理技術(shù)上首先是一級強化處理技術(shù)與人工濕地相結(jié)合，可以得到良好的成果，增大出水水質(zhì)達標(biāo)的概率;減少前期投資和后期運營花銷;在人員方面，該技術(shù)可以減少人員的參與，操作簡便，如果將來水量激增時，還可使一級強化處理技術(shù)與活性污泥技術(shù)相結(jié)合。

　　其次農(nóng)村經(jīng)濟逐漸發(fā)展，水量增大，可以考慮使用曝氣生物濾池與模塊化人工濕地組合，BAF(曝氣生物濾池)使用土地面積少，解決能力強，后期運營維護方便，適用于農(nóng)村環(huán)境，模塊化形式降低了后期的資金投入，兩者結(jié)合能使處理設(shè)備集中，部分設(shè)備可以設(shè)置于地下，就地取材，節(jié)省成本，減少使用面積，由于農(nóng)村可能缺少技術(shù)人員，該組合可以發(fā)展自動無人看管模式。

　　未來的污水發(fā)展技術(shù)發(fā)展是吸取歷史經(jīng)驗而發(fā)展的，未來我們還會研究出各種模型來處理污水，根據(jù)雜質(zhì)的不同準(zhǔn)確的使用最有效的技術(shù)，對現(xiàn)有的技術(shù)做出最完善的改進與互相結(jié)合，使用最成熟的技術(shù);未來的污水技術(shù)發(fā)展趨勢一定是適應(yīng)性強的，能適應(yīng)各個設(shè)備的更新，并能與原有工藝有效結(jié)合。