城鎮(zhèn)污水處理工藝的比較研究

文/岳 燕

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市及中小城鎮(zhèn)面臨著水資源的污染，城鎮(zhèn)的污水處理問題也日益嚴(yán)重。由于各地經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展不均衡，因此不同地區(qū)采取了不同的污水處理工藝，常見的工藝有氧化溝工藝、A2/O工藝、SBR工藝、曝氣生物濾池工藝、生物穩(wěn)定塘處理工藝等，前三者較為常見。本文從污水處理效果、系統(tǒng)穩(wěn)定性、運(yùn)行成本三個(gè)方面對上述三個(gè)工藝進(jìn)行了相互比較，以期為解決不同地區(qū)采用何種有效的污水處理工藝難題提供可靠的參考。

氧化溝工藝、A2/O工藝、SBR工藝

氧化溝又稱之為氧化渠，顧名思義，因其外形呈環(huán)狀的渠道。本質(zhì)上它屬于活性污泥法的衍變。它的創(chuàng)新之處在于它是一種首尾相繼的循環(huán)工作狀態(tài)，因此污水的處理時(shí)間會(huì)較長。為防止污泥沉積，必須保證氧化溝內(nèi)具有足夠大的流速，較為常見的下限是要求大于0.3M/S，由于溝內(nèi)含有大量的循環(huán)液，進(jìn)入溝內(nèi)的污水會(huì)被之前的循環(huán)液迅速稀釋，正因此，氧化溝工藝具有很好的抗沖擊負(fù)荷的能力，也有較強(qiáng)的處理有機(jī)物的能力。A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡稱（生物脫氮除磷）。本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。本工藝在系統(tǒng)上可稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝，并且在厭氧，缺氧，好氧反復(fù)運(yùn)行條件下，不容易發(fā)生污泥膨脹。

SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，無污泥回流系統(tǒng)。

污水處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較

（1）污水處理工藝的污水處理效果的比較。氧化溝工藝的出水水質(zhì)較好，具有脫氮除磷功能，具有較強(qiáng)的有機(jī)物處理能力。氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。但氧化溝工藝存在以下問題：當(dāng)污水中的碳水化合物較多時(shí)，N、P的含量不平衡，pH值偏低，水中氧濃度偏低，除污泥不暢通等易引起細(xì)菌性污泥膨脹；當(dāng)污水中帶有很多油脂成份時(shí)，處理凈化系統(tǒng)并不能將其有效去除，經(jīng)攪拌，容易出現(xiàn)泡沫問題；當(dāng)污水中帶有很多油脂成份時(shí)，泥質(zhì)變輕，無法控制其在二級池的停留時(shí)間，易造成缺氧，造成污泥上浮問題。A2/O工藝同樣具有較強(qiáng)的抗擊負(fù)荷的能力，尤其較適合小城鎮(zhèn)水質(zhì)水量變化較大的污水處理過程。經(jīng)該工藝處理后，出水水質(zhì)好，好氧、缺氧、厭氧三種條件及不同的微生物菌群的有機(jī)協(xié)調(diào)工作，可同時(shí)除去有機(jī)物，含氮含磷物質(zhì)，并且其SVI值一般小于100，比前者具有很好的優(yōu)勢。A2/O工藝存在一定的混合液回流和污泥回流問題，往往會(huì)影響其脫氮除磷效果。SBR工藝池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好，具有較好的脫氮除磷功能，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。污泥沉降性能較好，可有效防止污泥膨脹。但間歇排水水頭損失較大，池容的利用率不理想，設(shè)備需要周期性的切換，體積設(shè)備利用率低，設(shè)備閑置率較高。

（2）污水處理工藝的系統(tǒng)穩(wěn)定性的比較。氧化溝工藝處理流程簡單，操作管理較為方便，運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性高，曝氣轉(zhuǎn)刷等機(jī)械部件需要定期維修，檢修的工作量很大。自動(dòng)化、集成化比較難以實(shí)現(xiàn)，組合靈活性較好。A2/O工藝流程較為簡單，運(yùn)行效果也較為可靠穩(wěn)定，操作管理維護(hù)簡單，但運(yùn)行控制參數(shù)較多。自動(dòng)化、集成化也比較難以實(shí)現(xiàn)，組合靈活性較差。SBR工藝能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)，其操作管理維護(hù)較為復(fù)雜，但容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與集成化，組合的靈活性也較好。因此該工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性程度與自動(dòng)化的程度有直接的聯(lián)系。

（3）污水處理工藝的運(yùn)行成本的比較。氧化溝工藝相對占地面積較大，其基建投資與運(yùn)行費(fèi)用比其他工藝低，并且處理規(guī)模越小費(fèi)用越節(jié)省，由于氧化溝工藝要保證一定的流速，循環(huán)水量為進(jìn)水量的30到60倍左右，所以能耗比較高。整體的投資比后兩者稍微低一些。

A2/O工藝由于其工藝路線較長，構(gòu)筑物非常多，從而導(dǎo)致其投資較大，占地面的也較大，但不如氧化溝的占地面積多，能耗也很高，運(yùn)行費(fèi)用較低。SBR工藝造價(jià)低，主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省，比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，運(yùn)行費(fèi)用較低。

污水處理工藝的選擇

污水處理的建設(shè)中關(guān)鍵的措施是選擇工藝，這關(guān)系到處理效果能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，關(guān)系到基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用是否最省，歸根結(jié)底，關(guān)系到污水處理建設(shè)的成敗。

污水處理工藝流程的選擇是一項(xiàng)較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。氧化溝工藝、A2/O工藝、SBR工藝、曝氣生物濾池工藝等工藝，不同地區(qū)至于選擇哪些工藝都應(yīng)遵循以下原則。（1）長期性，污水處理工藝的選擇要符合可持續(xù)發(fā)展體現(xiàn)的長期性目標(biāo)。（2）綜合性，技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展。（3）客觀性，符合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件，水環(huán)境污染情況。