城市污水處理工藝技術現狀研究

文_李云飛 上海昂未環保發展有限公司

近年來，我國污水處理廠的數量每年都有不同程度的增長，而隨著污水排放標準被不斷提高，各污水處理廠對其處理污水的工藝和相應的技術也在不斷的完善和提高，以期能夠在處理污水時，根據不同的水質進行不同的處理。所以不論是已經存在的污水處理廠對自身工藝和技術的升級，還是新建的污水廠對污水處理程序的設計，對于污水處理都至關重要。

1 現階段我國城市的污水處理現狀

我國的城市基礎設施的建設狀況，長期都處于一種不足以滿足我國人口發展、工業建設、環境資源保護的狀態，也就是說我們對基礎設施的需求量遠大于現有的基礎設施數量。在德國和英國，一座污水處理廠可以處理7000至8000人所產生的污水；在美國，一座污水處理廠可以處理10000人產生的污水；在我國，平均一座污水處理廠僅僅只能處理150人所產生的污水總量。與國外相比，我國污水處理廠的建設還有很大的提高空間。

1.1 我國污水處理技術層面有待提高

雖然我國現在的污水處理技術較之前有了一定的提高，但是因為我們的起步時間太過落后于那些發達國家，所以相較于歐美發達國家目前的處理技術仍存在很大差距。我國目前的污水廠存在維修次數多、耗費資源能量多、自動化低、處理效率低的問題，這些問題將會降低污水處理廠的處理能力?？偟膩碚f，我國污水處理廠仍需針對維修、能耗、自動化、效率這些方面進行技術層面的提升。

1.2 建設資金短缺，投資力度仍需加大

建設城市污水處理廠需要耗費非常大量的資金，僅建設一個中等的處理廠就要耗費上億元的資金。目前我國并沒有設置污水處理的專項資金，現在的建設資金大都是地方預算、城市稅收、國內外貸款和中央財政支持。我國關于污水處理的現狀是：經濟發達的地區不愿意耗費龐大的資金去建設不能帶動經濟發展的污水處理廠；經濟狀況不是很好的地區則是建不起污水處理廠，因為對這些地區而言，大量的資金很難籌集得到。為此，要建設標準污水處理廠很難得到資金的支持。

1.3 管理水平有待提高

根據資料顯示，我國的污水處理廠的實際運轉率才只有百分之五十左右，其中三分之一的污水處理設備在正常的運行，三分之一的處于非正常運行狀態，還有三分之一則是在閑置，也就是說在污水處理廠本就數量不足的情況下，我們的實際利用率也沒有達到我們污水處理設施應有的效率。分析其原因是傳統的處理技術相對復雜，我國目前的操作人員的技術素質和管理水平不能很好地適應工作的需要。要想讓已有的污水處理廠能夠有序的正常運行，就必須對技術操作和運行流程的管理進行提高。擁有一套完整的運行、操作管理系統才能使處理廠的運行達到最優化。

2 污水處理現行工藝

2.1 百樂克工藝

百樂克工藝(Biol)，又稱懸掛鏈曝氣工藝，有著多級A/O工藝之稱，是一種最新的從德國引進的污水處理技術的新工藝。其曝氣池使用土池結構并將防滲膜鋪設于池底，主要優點在于所需投入的資金少、低能耗、功效高等特點。供氧工作通過曝氣裝置中的漂浮移動式曝氣系統，最終在多重的缺氧和好氧區域的生化池內產生。

百樂克工藝采用低活性污泥負荷, 與一般負荷的活性污泥法比較, 它的低活性污泥負荷和長停留時間具有四個方面的優點：一是百樂克工藝屬延時曝氣, 曝氣池內的微生物處于內源呼吸期, 所以, 廢水中的污染物被大量的微生物吸收(分解)殆盡, 所以出水非常干凈。二是大量的回流活性污泥, 使剩余污泥的數量很少, 所含有機物已被很好地分解、礦化, 這就是污泥沒有臭味的原因。三是由于污泥齡長, 一般都在30～70d左右, 并采用了階段曝氣, 所以氨氮也被消耗盡了, 而足夠的泥齡是形成硝化菌的基本條件, 硝化菌可將氨態氮氧化成硝態氮。四是該工藝 設計簡潔、高效, 因此不需要復雜的管理。

2.2 推流式活性污泥法

作為最基本的傳統性污泥工藝，其他的工藝都是在此基礎上演變而來。經過多點進水、漸減曝氣、接觸穩定等技術改進，工藝逐漸趨于完善。雖然傳統活性污泥法工藝在一般情況下不具備去除氨氮的能力，但是在污水處理廠的實際運行中，運用合理的優化運行調控就會出現理想的硝化的現象（如圖1所示），反應池內污染物濃度是按梯度依次下降的，其工作效率優于一般活性污泥法，并且擁有較靈活的污染物處理能力。對BOD和SS的去除率高。運行較為穩定。

2.3 SBR工藝

由于運行管理條件環境的局限性，SBR工藝在一段時期內被后來出現的連續流所取代。目前隨著社會自動控制水平逐步提高，SBR法又重新引起人們的重視，針對SBR工藝又進行了更為深入的研究和優化（圖2）。SBR工藝特點如下：

便于管理并且運行費用較低。SBR工藝無二次沉淀池，僅僅有一個反應池，更無需用到污泥回流系統。在通常情況下，無需對調整池進行設置，從而相較于傳統的活性污泥工藝可以降低40%以上的費用。隨著科技進步，目前的自動控制已經相當成熟。這使得運行管理變得非常方便。

凈化污水的功能強大。不穩定不連續是SBR工藝的運行過程的特征之一，為了讓凈化污水的效果達到較理想的效果，SBR工藝在交替吸附狀態反應器中進行生物的吸引和降解來進行。

具備除磷的效果。SBR工藝可以改變供氣量和反應時間等，從而可以解決好氧、缺氧、厭氧的狀態，由此創造良性的反應條件，從而提高脫氮除磷的工作效率。

具備較好的污泥沉降性能。SBR工藝運用空間分布來形成一體化結構，這樣可以使整體布局更加的緊湊，從而最大限度地節省空間并且減少回流污泥量，以此達到節省能耗的效果。

具有較高的經濟價值。由于SBR工藝自身自動化程度較高，SVI值低，會在一定程度上降低污泥膨脹的風險，同時SBR系統無需額外的設備，可以直接循環使用，工藝簡單，成本低。

需要較高水平地自動化控制。由于SBR工藝需要高水準的機械憋渣器以及大量的電子控制設備，在處理流程中會產生大量污泥，其中的有機物和微生物會在一定程度上導致系統出現不穩定的現象，如果自動化控制程度低就不能及時處理會產生二次污染。

3 結語

每個城市都需要合理的規劃和建設，污水處理廠尤甚。污水處理一直是城市治理研究的重點之一，這對城市未來的前景與發展起著不可估量的作用。運行良好的污水處理廠帶來的不僅僅是資源的高效利用，還有經濟上的方方面面益處。研究城市污水處理現狀及工藝分析不光是為了熟悉設計的流程，更多的應該是為環保事業做更多貢獻，為研究更多適合現代城鎮發展所需的環保技術做基礎研究。