污水處理工藝現狀研究

黎新 艾慶升 武艷如

前言

隨著城市工業成產的發展，城市人口的遞減，城市規模的擴大，工業廢水和生活污水排放量日漸增大，大量污水未經處理，直接排放到河流、農田中，對城市周圍的環境造成嚴重污染。一方面，污水排放直接污染市區地下飲用水；另一方面，污水排放嚴重危害河流下游地區的農業、畜牧業等。對人民的生活造成了嚴重影響，嚴重威脅人類以及動植物等賴以生存的自然生態環境。健康的生態系統是城市生態系統的重要組成部分，體現了社會主義生態建設，體現了和諧社會的要義，是可持續發展的重要環節。因此城市污水治理迫在眉睫，是亟需解決的關鍵問題之一。

1 國內外污水處理方法

傳統的污水處理方法包括物理法、化學法以及生物法。污水處理對象不同，選擇處理方法也不同。針對污水中存在不溶解的炫富物質，選擇物理法處理最優；針對污水中存在化學物質，選在化學法，通過離子、粒子等之間的化學反應達到污水處理的效果。針對污水中存在大量呈溶解態和膠態的有機物，選擇生物法進行處理，通過人工創造微生物生長和繁殖條件，大量繁殖微生物，從而提高微生物氧化和分解有機物。因此，相比于物理法和化學法污水處理，生物法污水處理在處理有機碳、硫、氮、磷等污染物質方面，具有巨大優勢。

鑒于此，目前主要采用生物活性污泥法進行城市污水處理。生物活性污泥法具有很多工藝。AB法、A/O法、氧化溝法、SBR法、A/A/O法、普通曝氣法等是城市二級處理廠最常用的工藝。

已有的生物脫氮除磷工藝，可根據構筑物的組成形式、運行性能以及運行操作方式分為三個系列：A/O系列、氧化溝系列以及序批式反應器（SBR）系列等。通過不斷改進和優化各個系列工藝，形成了CASS工藝、A2/O工藝、改良A/O工藝、倒置A2/O工藝、Orbal氧化溝工藝、Carrousel氧化溝工藝、ICEAS工藝、CAST工藝、百樂克工藝、A/O工藝、UCT工藝、改良UCT工藝等典型工藝。

國外污水處理技術及方法都比較先進，除上述的工藝，污水處理向低費用、高去除效率方向發展，國外也在積極地研究污水處理的新方法，比如植物吸收法、陽光照射法、電子流法、電滲析法等等。

2 污水處理工藝及其特點

2.1 AB 法（Adsorption-Biooxidation）

AB法，即生物吸附-活性污泥法。該方法于80年代發展起來，是一種新型的污水處理方法，由德國Bohuke教授首先開發目前在歐洲得到較多的應用。它的主要特點是運轉靈活，可根據水質、水量季節性變化的情況進行串聯或并聯運行。AB法對曝氣池（A高負荷、B低負荷）供養分兩級供氧。A級曝氣時間短，產污泥量較大。污泥負荷超過2.5BOD/（kgMLSS·d），池容積負荷超過6kgBOD/（m3·d）；B級污泥存在時間較長。沉淀池設置在A、B兩級中間。二級池子根據污染物與微生物量的比值，形成不同的微生物群。盡管AB法具有高效節能的優點，且A級和B級亦可分期建設，但是并不適合濃度較低的水質。

2.2 A/O 法（Anaerobic-Oxic）

A/O法，即厭氧好氧活性污泥法。該工藝是70年代發明出來的一種新污水處理工藝。首先，采用隔油、浮選等工序去除掉包括懸浮物質和部分乳化狀態等的分散物質；然后采用生化池對污水進行生化處理，去除掉難以降解的有機物以及氨氮等。生化部分為前置反硝化池，即A/O合建池。在A段為增加生物降解性能，設置軟性填料框架組。

2.3 氧化溝法

氧化溝法我國應用較多的一種污水處理工藝，具有傳統活性污泥法的優點。其主要特點是流程簡單，可不設初沉池，操作管理簡便，運轉方式靈活，可根據進出污水的水質選用脫氮除磷氧化溝（A2/O）或除氮氧化溝（A/O）。氧化溝法是一種變型的活性污泥法。與活性污泥法的不同點在于：①水力流態不同，氧化溝法是一種循環流，采用延時曝氣，凈化污水的同時，穩定污泥；②處理設施簡單，不設初沉池、污泥消化池。氧化溝法能夠高效率的去除有機物，并可進行污水脫氮。如果在溝前增設厭氧池，還可同時除磷。一般比較適合于中小型污水處理廠。

氧化溝法的應用多種多樣，代表性的有：奧式（同心圓式）；帕式（單溝式）；三溝式氧化溝（T型氧化溝）；卡式（循環折流式）等等。

2.4 A2/O 法（Anaerobic-Anoxic-Oxic）

在70年代發展起來的污水處理新工藝還有A2/O法（厭氧缺氧好氧活性污泥法）其主要特點是能同時去除污水中含碳有機物及氮、磷等污染物。處理后的污水水質好，氮、磷含量低，但該方法運行管理相對比較復雜，且建造空間較大。

A2/O法是一種二級深度處理工藝，該方法脫氮除磷采用生物處理法，能夠處理得到優質水。A/A/O法同步脫氮除磷機制由脫氮和除磷兩部分組成：①在厭氧狀態下（DO<0.3mg/L），磷可釋放聚磷菌，在好氧狀態下，又將其吸收，以剩余污泥的方式排出系統；②在DO<0.7mg/L狀態下，利用兼氧脫氮菌的作用，將水中BOD作為有機碳源（氫供體），通過與好氧混合液中的亞硝酸鹽及硝酸鹽發生還原反應，將氮還原成氮氣排出，實現脫氮。