处理污水的方法范文

导语：如何才能写好一篇处理污水的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：污水处理 环境；环保处理技术 社会效益；

我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前．我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后．国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高．拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。1990年以来，全球污水处理表观消费量以年均6％的速度增长．而九十年代的十年间，我国污水处理表观消费量年均增长率达到17．。73％。是世界年均增长率的2．9倍。进入二十一世纪．我国污水处理产业高速增长。2000年一2004年，我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨，增加了2．3倍．年平均增长率在27％以上。其中，2001年，我国污水处理表观消费量达到225万吨．超过美国成为世界第一污水处理消费大国。同时．污水处理进口也大幅度增加。1998年，我国污水处理进口100万吨．由此成为世界上最大的污水处理进口国。2004年与1998年比，污水处理进口增长幅度年均达到27．14％。预计2005年．中国污水处理表观消费量将达到500万吨．进口仍将保持在300万吨左右。

1．污水处理的定义

污水处理是用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化的过程。所属学科：生态学(一级学科)；污染生态学(二级学科)。或是采取物理的、化学的或生物的处理方法对污水进行净化的措施。所属学科：水利科技(一级学科)；环境水利(二级学科)；水污染防治(水利)(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。污水处理为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求．并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域．也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

2．污水的分类

按污水来源分类．污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等．而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒：②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按污水的性质来分．水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：(1)未经处理而排放的工业废水：(2)未经处理而排放的生活污水；(3)大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；(4)堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾：(5)水土流失；(6)矿山污水。

目前城市生活污水排放已是我国城市水的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。

3．污水处理方法

3．1离心分离法处理工业废水

转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒．加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环．由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。本机能在全速运转下，连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含周相物粒度大于0．005mm．浓度范嗣为2―40%，的悬浮液。

其特点是卧螺离心机利用离心沉降原理，使固液分离，由于没有滤网，不会引起堵塞。离心机适用各类污泥的浓缩和脱水。离心机在脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整，所以可不设专人操作。在离心机内．细小的污泥也能与水分离，所以絮凝剂的投加量较少，一般混合污泥脱水时的加药量为：1．5kg／t[干泥]，污泥回收率为95％．以上．脱水后泥饼的含水率为40％以下。离心机每立方米污泥脱水耗电为lkw／m3，运行时噪音为小于85db，全天24h连续运行除停机外，运行中不需清洗水。离心机占用空间小，安装调试简单．配套设备仅有加药和进出料输送机，整机全密封操作．车间环境好。离心机易损件为轴承和密封件，卸料螺旋推料器的维修周期一般在3年以上，进口名牌轴承和密封件可保证设备长时间高强度运行，正常的保养后可大大延长维修周期。

3．2分散式污水处理技术

分散式污水处理及回用系统即污水的就地收集、就地处理和就地回用。这种技术在欧美等国已大规模采用，它实际上是把大污水处理厂“分割”为很多小规模的污水处理设施。它可以在无需建设大规模污水管网的情况下，解决乡镇农村、风景名胜区、体育中心、高速公路服务区、机场、码头和高尔夫球场等污水难以收集区域的污水处理问题，节省了管网投资，提高了污水处理率。另外对于城市优质杂排水单位，如住宅小区、宾馆饭店、写字楼和大专院校等区域，污水就地处理后可完全用于绿化、冲厕和洗车等杂用水，减少了城市自来水用量．在一定程度上缓解了水资源危机，且无污染物外排，减排效果明显．经济效益显著。

由此可以看出．分散式污水处理及回用技术首先要保证稳定运行．其次，要容易操作，最好能实现无人值守，减少人工操作强度．同时也可避免因为操作不当对设备引起的人为损坏．另一个应注重是要省地，特别是在景区和城区，占地成为制约污水处理设施的主要因素之一。随着用地规范的不断调整．分散式污水处理设备重复利用性要高，很多工程因为改迁

或当地用地规划调整，处理设施全部报废。综上，分散式污水处理及回用技术应向一体化、自动化和灵活化的方向发展。

3.3膜一生物反应器的污水处理技术

在膜一生物反应器中．由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池．可以进行高效的固液分离，克服了传统活性污泥工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，从而具有下列优点：

能高效地进行固液分离．出水水质良好且稳定，可以直接回用：由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内．实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离．使运行控制更加灵活稳定；生物反应器内能维持高浓度的微生物量．处理装置容积负荷高，占地面积省；有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长，

系统硝化效率得以提高。也可增长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间．有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内．有利于难降解有机物降解效率的提高：膜一生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；易于实现自动控制．操作管理方便。

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1.       城市综合污水处理的概念

城市综合污水是指纳入城市污水收集系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。若污水直接排入自然河流，由于污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流，随着经济社会发展较快，许多地方治污规划滞后，市政设施薄弱，无生活污水收集处理系统，在人口密度愈大的区域，河流污染愈趋严重，河流的稀释净化作用已大为削弱，超出了河流的自净界限。位于黄河上游的中型城市宁夏，1985 年排入黄河的废污水量为0.77 亿t ,1995 年增至1.68 亿t ,1999 年已达2.57 亿t ,为1985 年的2.3倍，致使黄河宁夏河段水污染加重。

近年来，伴随着科学技术的不断提高，污水处理工艺有了较大的发展，通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理，处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质，然后再利用污水土地处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质，目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型，工艺为一、二级可以混合处理，有的部分已达到三级混合处理，如缺氧好氧生物脱氮除磷法（A/O）、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法（A/A/O）、序批式活性污泥法（SBR）、吸附生特物降解法(AB)、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、酚等有机特进一步降解。为了更好地去除污水中氮和磷，又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种（主要为聚磷菌）在缺氧-厌氧-好氧处理过程中（特别在好氧过程中）需要大量吸氧以供生长的原理，从而降低污水中磷氮含量，使污水在这一过程中达到三级处理。最终使得综合污水达到国家排放水体的标准，所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。

2.       城市综合污水处理的分类

由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。

2.1生活污水

通常以城市生活污水为的污水处理，只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的水质要求，可以满足工业循环水冷却和家居如厕等用水的要求，达到中水回用的目的。此类的污水处理中，尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器(MBR)是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥法(CAS)相结合,用膜组件代替活性污泥法的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。MBR具有出水水质好,容积负荷高,占地面积小,剩余污泥产量低,操作管理方便等优点。金培涛（2005）采用复合式膜生物反应器(HMBR)工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究，结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ25·1-1989)要求。

2.2医院污水

医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水，具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆菌等病毒,被列为国家HW01号危险污染物,如不经处理直接直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对数量仍很可观。因此，医院污水以病毒细菌危害为主,应将消毒作为主要处理手段。

目前，医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂(过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外线辐照消毒法等。

2.2.1氯消毒

氯消毒常用的有液氯法和次氯酸钠法。液氯法是20世纪80年代国内最流行的方法，技术成熟，价格便宜，设备故障率和成本均明显低于臭氧法，但氯气泄漏现象时有发生，且易产生二次污染物：次氯酸钠法是20世纪90年代应用最多的方法，设备投资少，运行费用低，安全可靠，易管理，对于药源可靠的地区在污水消毒中得到广泛应用，但消毒作用不如氯气强。

2.2.2过氧化物消毒

过氧化物消毒剂最常用的有二氧化氯和臭氧。

二氧化氯与氯消毒的特性不同，它的杀菌机制主要是二氧化氯分子渗入细胞内，将核酸（DNA或RNA）氧化，以快速抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物的生存的。二氧化氯是被世界卫生组织（WHO）确认的一种高效强力杀菌剂，是国际上公认的氯系列消毒最理想的更新替代产品，为国家环境保护总局所推荐的。其最大的优点在于与腐殖质或有机物反应几乎不产生发散性有机卤物，不生成并抑制生成致癌物三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。实践证明,不仅其消毒效果和去除水中污染物的能力优于液氯(包括对耐氯性最强的病毒、芽孢等均有很好的消毒效果),而且消毒作用不受水质酸碱度和氨及胺类化合物影响。二氧化氯还有一个特点是灭菌效果与温度有关,介质温度越高,二氧化氯的杀菌效力越强,其最大的特点是在灭菌过程中接触时间很短,仅几分钟灭菌效率可达到99%。但这类消毒剂性质不稳定，制备、储运困难，操作管理要求高，使用不方便。

臭氧消毒法，臭氧是一种极强的氧化剂，杀菌效果好，接触时间短，氯的杀菌作用是渐进的，而臭氧的灭菌作用是快速、瞬时的。另外，臭氧不仅完全不产生致癌的三卤甲烷，还能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物，除臭脱色效果好，使水溶解增加，现在西欧国家普遍使作，但投资大，设备故障率高，电耗大，费用较氯化消毒高，而且由于臭氧化学性质极不稳定，直接带了臭氧消毒的缺点，无法贮存，不易运输，臭氧消毒后水中不能维持剩余臭氧，对细菌的生生长难以控制，控制和检测O3均需一定的技术，管理难度大。

2.2.3紫外线辐照消毒

紫外线辐照消毒具有广谱杀菌性、能够有效地杀灭各种致病菌、细菌和原生菌，作为一种物理消毒方法，无毒性、蓄积毒性和腐蚀作物，操作简单，不加化学药剂,不产生二次污染消毒后的水无残留辐射，缺点是紫外光源寿命短，若光照强度低时，杀菌效率不高，且无后续作用，不能大规模应用。

2.3工业污水

工业污水的水中由于含有大量的金属离子，如汞、铬、镉等，以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色，污染性很强。如果工业污水直接进入水生生态系统中，微生物不但不能降低重金属的浓度，相反还能富集、放大其效应。据研究表明：重金属进入生物体后，能积累在某器官中造成累积性中毒，最终危害生命。

污水中污染无机物有的恶化水质，危害水生生物，危害农业；有的使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，其中重金属对人体危害最大，甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别，因此，对工业污水的有效治理，需要因地制宜，具体情况具体分析，以适宜的水处理技术与具体的工行业减污处理设备相结合，才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内生污水直接净化，即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的用污水处理方法。现在，工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。

2.4污泥处理

污泥是污水处理后的附属品，是一种特殊垃圾，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的级其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高，污泥的处理量也日趋增大，如果不及时加以妥善处理和处置将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有：

2.4.1卫生填埋

该方法操作相对简单，投资费用较小，适应性强，但是侵占土地严重，存在潜在的土地污染和地下水污染，缩短填埋场的使作年限。

2.4.2污泥农用

该方法投资少，能耗低，有机部分可转化成土壤改良剂成分，但是直接农用存在重金属污染、病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。

2.4.3污泥焚烧

该方法能彻底的无害化，杀死病原体，最大限度的减少污泥体积，但需要的投施投资大，处理费用高，添加燃烧会产生剧毒物质。

2.4.4污泥堆肥

该方法自动化程度高，周期短，日处理量大，处理后污泥质量稳定，容易有效利用，可广泛用于农业和林业，可以有效控制臭气等，防止二次污染，综合效应好。

2.4.5海洋倾倒

该方法费用少，但二次污染严重，限制于沿海城市。

3.  结语

3.1  对污水的优化处理，不能单纯从宏观的角度对水量进行简单的控制，要在了解污水处理的内在机制相互转化的基础上，同时考虑处理水量与水质两方面的因素，只有将这两方面结合起来，这样的污水处理才更加客观更加准确。

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关键词： 城市；污水处理；方法

中图分类号：U664文献标识码： A 文章编号：

0 引言

我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式，对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制，给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。城市污水的治理对改善城市水环境，保障城市经济发展起着关键的作用。

1 城市污水的特点

城市污水指人类生活所产生的污水，以洗涤污水和排泄物等为主。城市污水的排量和居民生活水平有关，其排量较大，平均每人每日产生污水150-400L。城市污水有区别于工业污水，但也成为了当今社会的一个主要污染源。目前，除磷技术是城市污水处理的瓶颈问题。因为污水中含有的高量氮、硫、磷等物质在厌氧细菌作用下，极易生恶臭物质污染环境。此外，污水中还含有大量的病原菌、病毒和寄生虫卵等微生物，以及糖类、脂肪、蛋白质等有机物，和一系列金属物和盐类物质。

2 城市污水处理的重要性和迫切性

我国淡水资源十分紧缺，人均拥有量为2300 立方米，仅相当于世界人均拥有水平的1/4。更不为乐观的是我国的城镇污水：自1997 年起，居民污水排放量首次超越了工业污水排放量（城市污水排放量占总排放量的45%），开始位居污水治理工作的首位。从而我国全面加强了城市污水的治理工作；1999 年，城市污水污染负荷超过了工业废水污染负荷，我国水污染控制重点也从工业污染转变成了城市污水污染。到2003 年，全国废水排放总量为460 亿吨，其中城市生活污水排放量占污水排放总量的53．8％，为247．6 亿吨；废水化学需氧量（COD）排放总量1333 万吨，其中生活污水占总量的61．6％，为821．7 万吨。如此醒目的数字说明了我国水污染的严峻形式，以及城市污水的严重所在。

据有关资料统计，我国的生活污水大多未经处理就直接排人江河湖海，比例高达80%。400 亿立方米的年排污量，污染了全国1/3以上的水域。专家指出，水污染无疑加重了水资源的紧缺程度，更为严重的是直接威胁到人类的生存环境及饮用水安全和工农业发展的进度。目前，城市污水已慢慢侵蚀人类的生存环境，成为仅次于洪水、干旱等自然灾害的污染。而我国城市水污染之所以如此严峻，其主要原因是污水处理率低，导致污水未经处理直接排放到河流，由此，加强污水处理力度迫在眉睫。

3 污水处理常用方法探讨

3．1 活性污泥法活性污泥法具有处理能力高，出水水质好的优点，也是目前全球采用最为广泛的处理城市生活污水的途径。该方法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，来分解并去除污水中的有机污染物。活性污泥法的主要组成部分有曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。具体流程为：①曝气池作为一个生物反应器，容纳废水和回流的活性污泥形成的混合液；再通过曝气设备充入空气，使氧溶人混合液，产生好氧代谢反应；同时保证混合液得到足够的搅拌处于悬浮状态，使废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。②混合液进入沉淀池后，悬浮固体经沉淀后和水分离，就有净化水流出沉淀池。同时沉淀池中的污泥回流（称为回流污泥）进曝气池，确保曝气池内保持一定的悬浮固体浓度和微生物浓度。此外，在曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，微生物流经沉淀池时又被消除，来达到维持活性污泥系统的稳定运行的环境。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。

3．2 生物膜法生物膜法也是污水生物处理的常用办法。该方法的工作原理为通过去除废水中的溶解性有机污染物来达到净化的目的。生物膜法的适用对象主要为中小规模的的污水处理系统，在南方运用更为广泛。具体流程为：污水和附着在介质“滤料”表面的微生物形成的生物膜接触反应后，生物膜中的微生物会溶解去除有机污染物，将其转化为水、二氧化碳等物质，有机物消失达到净化的目的。

3．3 氧化法据氧化剂的种类及反应器的类型，可将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法，光催化氧化法、超临界氧化法几个种类。目前，氧化法处理污水采用率较高，且前景较为广阔，但其中的化学氧化法操作简单，但运行成本高且效果不佳，因此，采用率普遍不高。

3．4 氧化塘处理技术氧化塘处理技术，是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解，达到净化效果的一种污水处理技术。该技术投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗，在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。然而，污水处理在实际建设和运营中有着很多障碍，比如资金问题。因为与污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此资金问题往往成为了效果的瓶颈。总的说来，城市生活污水处理研究和应用领域，目前普遍存在以下问题：①传统的活性污泥法，往往运行费用高，设备不能满足高效低耗的要求，且易出现污泥膨胀现象；②现随着污水排放标准的不断严格，污水中氮、磷等营养物质的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物质的工艺就是活性污泥法了；但是活性污泥法只有形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这样运行管理就更加复杂且各项费用也会大幅度提高；

4 选择城市污水处理工艺时应着重考虑6个方面

4.1 投资省。目前大部分污水处理项目都是国有资金投资的，我国是一个发展中国家，经济发展所需资金缺口庞大，控制投资对国民经济可持续发展大有益处。

4.2 运行成本低。运行成本是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是选择处理工艺的主要指标之一。

4.3 占地少。土地资源是城市发展规划的重要因素。

4.4 脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为迫切的问题。我国实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978 一l996) 也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准，这就意味着选择污水处理工艺首先要考虑脱氮除磷的问题。

4.5 深度处理，综合利用。大力研究和推广城市污水回用和中水技术，广泛用于工业、农业、市政绿化、河道和生活杂用等系统。国内外出台的一系列污水回用的规范和要求，为我们提供了可借鉴的依据。城市生活污水在二级处理处理基础上无论采用混凝、沉淀、过滤、或者采用臭氧、抑制活性炭处理均能达到“中水”水质标准。在水资源十分紧缺的今天，污水回用为我们提供了一个非常经济的新水源，减少了社会对新鲜水资源的需求，同时也保护优质的饮用水源。

4.6 现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。目前，国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定合格地出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

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关键词：城镇；污水处理；发展

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：

随着我国城镇化建设的进程以及小城镇建设步伐的日益加快，污水排放已是我国城市水的主要污染源，城市污水处理是当今城镇环境保护和发展的重中之重，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位，我们应该加强污水的处理，探究污水资源化利用的最终处置方式，提高城镇水资源的利用率。

1我国城镇污水处理方法

1.1 活性污泥法。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。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥，回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度。也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行，这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。

由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来，目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：①采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理复杂，易出现污泥膨胀现象；设备不能满足高效低耗的要求；⑦随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联。形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂；③目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

因此，如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展，已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。

1.2 生物膜法。在污水生物处理的发展和应用中，活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。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，所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水，采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘，生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于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，在处理中极具竞争力。

1.3 氧化法。氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型。氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法，光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单，但由于其处理效果并非十分理想，而且由于其运行成本较高，因此，在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果，同时降低运行成本的目的，人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底，因此，在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景，目前已成为国内外非常活跃的研究课题，有专家预测，氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。

1.4 人工生物净化：人工生物净化，是人为地创造条件使微生物大量繁殖，人工驯化微生物，利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法，是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。

1.5 自然生物净化处理：主要利用土壤中的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。

1.6 人工生物净化与自然生物净化：在土地资源丰富，地价相对便宜的城镇，采用人工生物净化与自然生物净化处理相结合的方法，在经济不发达地区有其实际意义。

2我国城镇污水处理发展趋势

2.1 “两手都要抓，两手都要硬”， 经济发展与污水处理事业协调发展

城市污水是城市综合体经济发展的产物，污水的增加和城市经济发展还是同步的，城市经济发展越快污水的处理工作也就越重。我们不能过分的注重经济的发展而忽视对水资源的保护。人们的生活离不开水，工农业的发展也离不开水，所以政府有关职能能部门要拿出部分资金来支持水资源保护。如果顾此失彼就会给生态环境造成严重污染，最终影响经济的发展。在以今后的城市建设中要坚持生产线和污水治理同步进行，坚持和鼓励绿色产品的开发和投入；对已经建成投产的生产线而没有污染治理措施的要提出限期治理的要求，要帮助它制定有可操作性的实施方案。

2.2 改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变

改变污水处理行业机制的原因有两方面，第一方面的原因是许多城市的污水处理企业还是事业单位，缺乏现代化的管理手段，政企不分，在岗人员效率低下，责任心较差，严重影响行业的发展；另方面原因是污水处理行业耗资较大，当地政府可承担其运行费用比较困难，所以发展的趋势逼迫污水处理厂的运营机制由事业型转变为企业经营型，企业按照市场经济模式自己去收费。国家对该收费有了明确的规定，地方政府应按照本地区污水处理行业所需要的经费及当地工厂企业、居民承受的能力，给予加大收费力度的政策。

2.3 污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进

污水处理厂产生的污泥在最终处置上，可以根据污泥的分类和本地区的实际情况进行可以用化处置；比如纯生活污水处理厂产生的污泥经过无害化处理后，可用做农肥；工业废水与生活污水混合污水的污水处理厂产生的污泥也要经过无害化处理后可制作用于园林、绿化、鲜花的肥料；纯工业废水在进行无机化过程和有毒害气体的处理后，污泥可作为建筑材料的原料。

3 结束语

篇5

关键词:污水处理；活性污泥法；问题研究；

中图分类号： U664.9+2 文献标识码： A 文章编号：

1 引言

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，传统的生物处理工艺出水难以满足日趋严格的污水排放标准，同时水资源的日益短缺也迫切要求开发新型的污水资源化技术，以缓解水资源的供需矛盾。

2 新工艺的提出

2.1活性污泥法存在的问题

长期以来，在污水好氧生物处理中。主要采用以活性污泥法为代表的传统生物处理工艺!在运行实践中，活性污泥工艺也暴露出一些问题，主要有：

（1）活性污泥沉降性和生化反应速率。泥水分离一般是在二沉池中完成的， 其分离效率完全依赖于活性污泥的沉降性能，污泥沉降性越好泥水分离率越高。 而污泥的沉降性又取决于曝气池的运行状况& 所以，要改善污泥沉降性能必须严格控制曝气池的操作条件，这大大限制了这种处理工艺的适用范围，同时由于曝气池的活性污泥难以维持到较高浓度，从而限制了系统的生化反应速率，致使处理装置容积负荷低,占地面积大。

（2）剩余污泥产量大，且处理费用高!其处理费用占系统总运行费用的25%～40%，最高可达60%。

（3）供氧效率低能耗高，耐水质﹑水量和有毒物质的冲击负荷能力极弱，易发生污泥膨胀，运行稳定。

（4）由于工艺本身的限制，出水不能满足直接回用的水质要求，必须增加三级处理，这使得占地面积和处理费用进一步增加，同时在三级处理中必须经过消毒工艺，一般的消毒方法是加氯和超强度光辐射，然而，加氯会产生致癌物（THMS）而且具有一定的臭氧负荷!而紫外线杀菌对粪便大肠杆菌的去除效果较差。在可替代的方法中，臭氧和过乙酸的效率也受到水质的限制。

（5）管理操作复杂。

2.2 膜生物反应器（MBR）的优势

膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理相结合的水净化技术，世界各地运行的MBR系统都体现了以下几点优势：

(1)固液分离率高，出水水质良好。城市生活污水经MBR处理后,COD﹑BOD﹑浊度都很低,几乎不含SS,大部分细菌﹑病毒被截留，一般无需三级处理，出水水质已达到或优于建设部《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)， 可直接作为城市园林绿化﹑环卫﹑消防等用水。

(2)高效的截留作用。MBR系统可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使得系统HRT很短而SRT很长的运行状况成为可能，从而可以延长废水中生物难降解的大部分有机物在反应器中停留时间，增强生物处理的效果，由于硝化系统SRT长，对世代时间较长的硝化菌的生长繁殖有利%(-!因而!该系统对氮磷也有较好的去除效率,同时HRT的缩短可降低污泥负荷(F／M)减少剩余污泥排放量,实现污泥减量化，另外由于HRT和SRT 的完全分离,易于调控,实现处理过程的优化。

(3)耐冲击负荷。由于反应器内微生物浓度高(20%L甚至更高%处理装置容积负荷高)(可达4～5KgCODcr／m3.d),在负荷波动较大的情况下,系统的去除效果变化不大,处理的水质稳定。

(4)系统结构简单，设备紧凑，占地面积小，容易操作。

2.3 反硝化除磷

反硝化除磷主要是利用反硝化聚磷菌(DPB)在缺氧条件下，利用硝酸盐为电子受体进行的吸磷和反硝化脱氮，使得两个不同的生物过程借助于同一细菌在同一环境条件下完成，其去除机理在于：在厌氧段COD被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸，被DPB快速吸收后大量繁殖，同时水解细胞内的Poly-P聚磷酸盐），以无机磷酸盐(PO43-).的形式释放出来，利用上述过程产生的ATP(三磷酸腺苷)和糖原酵解还原性产物NADH2，DPB能合成大量的PHB(聚-B-羟基丁酸盐)并储存在体内; 在缺氧段DPB以NO3-.作为氧化PHB的电子受体!利用降解PHB产生的能量ATP大部分供给DPB细菌合成(包括糖原的合成和维持生命活动),另外一部分则用于过量摄取水中的无机磷酸盐并以Poly-P的形式储存在细胞体内，同时NO3-被还原为N2。

3 新工艺设想

3.1 厌氧池

采用生物除磷技术主要是为了减少化学药剂的使用量，然而在以下两种情况下生物除磷效果不佳：（1）满足硝化而使污泥龄延长；（2）进水中COD∕P的比值过低,为解决这一问题,本优化方案通过增加磷分离单元!避开生物除磷的不利条件!同时为磷的回用提供了可能,把厌氧末端富磷(一般为30～40mg∕L)上清液在线分离(抽取的上清液可视进水水质以及污泥龄长短随时调整,建议值为10%),以离线方式在沉淀单元内投加铁盐或镁盐并予以回收,处理后污泥不再回流到污水处理构筑物中!因此消除了加入化学除磷后对污泥活性的影响.以生物除磷辅以化学除磷的优化方案!主要是利用了PAOS(聚磷菌)∕DPB对磷酸盐具有很高的亲和性的特点，很容易获得极低的出水正磷酸盐浓度，并能在保证良好出水水质的前提下，大大降低COD的用量!为进一步提高其除磷效果提供了可能。

3.2 缺氧∕好氧池

缺氧∕好氧池的设置目的有3方面:一是形成低氧环境以获得同时硝化和反硝化,进一步提高系统脱氮除磷的效果;是保证污泥充分再生（好氧池）时不影响硝酸盐氮的有效去除，因为污泥的再生程度被控制，所以低负荷时污泥（磷细菌）中的DHB与糖原的最低含水量被保证，这就意味着可保证较好的磷酸盐去除率,三是由于从主反应区回流的活性污泥氧浓度较高（高达6mg∕L），对于回流到缺氧反应器的污水来说浓度太高了，因而，可以先回流到缺氧∕好氧池，从这里进入缺氧区。

3.3 缺氧区

缺氧区的作用:经厌氧池后,废水进入缺氧区,回流污泥中的反硝化菌利用进水有机物为% 源将回流混合液中的大量硝态氮(NO3—X)还原为N2,从而达到脱氮的目的,同时优化后的缺氧区还具有自身的一些优势:首先是通过反硝化以降低回流到厌氧区的硝酸盐浓度;其次,反硝化除磷.从主反应区回流的大量富集硝酸盐的混合液为反硝化聚磷菌提供了良好的电子受体, 它利用硝酸盐氧化在缺氧区内合成大量的PHB同时释磷,为随后主反应区的缺氧∕好氧环境的进一步脱除氮磷提供了条件。

3.4 系统配置

好氧区配置压力计﹑液位计和流量计，在厌氧﹑缺氧∕好氧池和缺氧区还配置有氧化还原电位在线监测计，各配置单元的功能在于：①压力计：用于监测膜过滤压力的变化。②液位计：用来控制好氧区的液面。③水流量计：用于控制膜出水的流量。④氧化还原电位计：通过监测各个区的氧化还原电位来控制回流量以解决多路回流的管路问题。整个系统的运行由可编程控制器（PLC）全自动操作，使操作过程更为简单化。

4 结论：

近年来随着环境污染的加剧和水资源的枯竭，人们对水的循环再利用以及深度处理的呼声和要求越来越高，如何尽可能地回收现有的水资源已成为人们关注的焦点，废水作为一种水资源的观点也逐渐被公众接受，同时日趋严格的排放标准和污水资源化是世界发展的必然趋势，现有的活性污泥工艺已不能满足要求，再加上欲实现中水回用必须增加三级处理，不但进一步加大了投资还会带来一些环境的副效应。通过借鉴CASS工艺，反硝化除磷和MBR工艺的思想，提出的将污水的二﹑三级处理同步进行的新的处理工艺，仅仅是一个设想，其系统的组合和配置的分析也是理论性的，实际效果如何，有待于进一步的试验来证明。

参考文献

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关键词：药品及个人护理品（PPCPs）；毒理性；内分泌干扰性

引言

药品及个人护理品（Pharmaceuticals and personal care products，PPCPs）作为新型痕量物质的典型，包括药物和部分个人护理品，如抗生素、部分激素、止痛药、显影剂、香料、护肤品、护发用品等。因其种类繁多、浓度低、危害性大、去除困难等特点，对人类及水生生物的影响颇大[1-2]。早在2002年，研究者就发现了河流中因受到雌激素类物质的污染而导致大量雄性鱼雌化。2014年秋季，研究者对我国部分地表水取样检测时发现：我国珠江广州段受到PPCPs的污染的非常严重，脱水红霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶的含量分别为460ng/L、209ng/L和184ng/L，远远高出了发达国家河流中100ng/L以下的含量。部分雌激素类药品由于其独特的化学结构，会对目标生物产生极强的生物诱导效应，其成分的积累对非目标将产生潜在的，具有累积性的不良影响[3-4]。水中抗生素浓度低，更容易导致细菌产生耐药性[5]。而污水处理厂作为进入环境中的PPCPs主要来源之一，开展污水中PPCPs种类、含量及去除效果的研究尤为重要，以期为今后获得高效去除PPCPs的处理工艺提供技术参考。

1 PPCPs在城市污水厂中的存在现状

1.1 污水处理单元中PPCPs的存在现状

在污水处理过程中，PPCPs可以在生物作用下得到矿化和代谢，并随着污水和污泥排放进入自然环境中[6]。尘沙除油池对抗生素萘普生有很好的去除效果，去除率达35.4%；但斜板沉淀池并不能布洛芬、双氯芬酸和三氯生等；而二级生物处理单元对PPCPs的去除起到了主要作用，苯扎贝特和萘普生最终都会被活性污泥完全生物降解。罗红霉素和布洛芬在反应一段时间后，去除率不再增加，生物降解作用不会持续发生。纤维转盘和沉淀池对罗红霉素、布洛芬等典型PPCPs的去除作用很小[7]。

1.2 PPCPs对污水处理系统的影响

在典型PPCPs中，不同种类物质对污水处理系统产生的影响也不尽相同。抗生素会导致活性污泥的胞外聚合物量及组分蛋白质和多糖增加，导致絮凝体解体，使活性污泥的SVI下降。此外，抗生素类污染物对一些菌群也有刺激生长作用，使活性污泥生物群落结构的改变进而影响污染物去除效果，导致出水水质恶化[8]。其他雌激素类及洗护用品也对活性污泥有着重要影响。

2 污水中PPCPs的去除研究

2.1 活性炭吸附技术

活性炭因其空隙多、表面积大（占总表面积的2$V以上）等特点，能够迅速吸附水中低浓度、分子量小且传统方法无法去除的物质[9]。但大部分PPCPs一般分子量较大，因此对其吸附作用较弱，很难得到充分利用且缩短了活性炭使用周期。研究表明，活性炭吸附工艺对水中四环素类物质有较好的去除率，去除率可达68%[10]。

2.2 臭氧氧化技术

臭氧氧化是较为有效的处理技术。在酸性条件下，臭氧可以与抗生素直接反应，有明显的选择性； 在碱性条件下，臭氧可以分解产生羟基自由基，发生间接反应，因该反应无选择性，因此反应速度较快[14]。

2.3 高级催化氧化技术

光催化氧化是在光化学氧化基础上加入催化剂以促进氧化过程，催化剂（半导体）具有双重倾向，能同时吸附反应物和有效光子，对部分PPCPs有很好的去除效果。催化氧化技术通过使用紫外光或催化剂，使其产生高度反应性羟基自由基，可无选择性进行。但由于对反应条件要求苛刻，耗能较大、且降解不彻底，易产生多种芳香族有机中间体，成为该技术需要克服的问题[12]。

2.4 膜过滤技术

膜过滤技术是根据膜孔径的不同，截留不同粒径的污染物质，从而对PPCPs有一定的去除效果。研究表明，超滤对磺胺甲 唑（SMX）有80%的截留率；纳滤对大多数PPCPs均有一定的截留率，尤其对阿奇霉素（AZN）和美托洛尔（MET）截留率都超过99%[13]；NF/RO膜对磺胺类和四环素类抗生素去除效果较好，去除率超过98.5%[14]。

3 结束语

目前的研究发现，传统污水处理工艺对PPCPs，有一定的去除能力，活性炭吸附、臭氧氧化、高级氧化等工艺对PPCPs，总体去除效果较好，而沉淀等工艺几乎不能去除PPCPs，虽然其出水浓度较低，但是对人体健康的影响仍然不可估计。因此在今后的研究中，应该着重于以下几方面进行：

（1）目前大部分研究者主要研究污水中PPCPs的分析检测技术和其在污水处理过程中的归趋中。随着PPCPs成为污染控制指标，将其加入污水厂生命周期评价将会成为未来研究的一个新热点。

（2）高级氧化技术虽然对PPCPs的除去有很好的效果，但是其检测只停留在游离态分子中，应对其氧化产物及其毒理性进行一定的研究。

（3）我国是PPCPs的生产和消费大国，人们常给饲养的牲畜注射激素及抗生素以谋求利益的最大化以及医生对抗生素的滥用，使得大量PPCPs经生物代谢后随生活污水排入污水厂甚至直接排放到自然水体中，但关于城市污水中PPCPs的研究报道非常少，对其尚未引起足够重视。因此，应该结合我国抗生素使用特点，制定出适合解决目前情况的污水处理厂优化方案。

参考文献

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[9]曲晓妍，刘建广，李鼎，等.臭氧生物活性碳深度处理饮用水中抗生素的研究[J].水科学与工程技术，2010（5）：33-35.

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【关键字】生活污水处理；必要性；具体方法

农村生活污水的随意排放严重影响了农村的生态环境，要想从根本上保护农村生态环境，提升农村的生活质量，就需要加强对生活污水的处理工作，实现污水的净化和循环利用。下面本文就对此问题进行详细的分析论述。

一 农村生活污水处理的必要性分析

农村生活污水的随意排放将会影响到农村的生态环境，威胁到人们的生存环境，需要利用技术手段，实现对生活污水的处理。从农村整体发展的现状和农民生活质量角度来看，加强污水处理工作是十分必要的。

首先，对农村生活污水进行处理，是改善农村生态环境的迫切需要。随着农村居民生活水平的不断提升，农村污水的排放量也呈现出剧增的现象，由于农民不具有较强的环保意识，加之农村环境卫生设置配备不足，使得环境卫生状况较差，在这种情况下进行污水处理工作，完善相应配套设施，能够更好的改善当前农村的环境状况，为农村的生活营造更为健康和谐的生态环境。

其次，对农村生活污水进行处理，也是建设社会主义新农村的必然之举。在社会主义建设的过程中，十分关注农村的发展，农村生产环境、生活环境和生活质量的改善和提高，既有利于农村生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁和管理民主的实现，又有利于农民生活质量的提升。加强对农村生活污水的处理，是实现这一目标的重要环节，因此需要引起相关部门的高度重视。

最后，对农村生活污水进行处理，也是促进农村经济发展的必然要求。农村具有丰富的水资源和宽松的投资环境，这些都有利于推动农村经济的发展。但是由于农民对生活污水的随意排放，污染了一部分水资源，也阻碍了农村经济的发展，在这种情况下，加强对污水的处理，提升水资源的利用效率，并且营造良好的水产行业发展氛围，能够为农村的发展创造巨大的经济效益，也能够为农民创造发展的氛围，推动农村经济的健康发展。

二 农村生活污水处理的具体方法

对农村生活污水进行有效的处理，既能够改善农村发展环境，促进农村经济发展，也能够为农民营造良好的生活空间，其必要性显而易见，上文中一定从三个方面对这一问题进行了简要的分析，下面本文就在此基础上对农村生活污水处理的具体方法进行分析论述。

首先，可以采用氧化塘技术对生活污水进行处理。氧化塘技术是对污水进行处理的构筑物的总称，在应用该技术的过程中，通常是将土地进行恰当的人工修整，修整完成之后建成池塘，并且设置防渗层和围堤，借助池塘内部生长的微生物和水生植物对生活污水进行净化，达到处理的目的。通常情况下，常用的水生植物有草庐、香蒲、浮萍等，应用这些植物能够很好的对农村生活污水进行处理。氧化塘技术在应用的过程中具有费用低、维护简单且操作简便的优势，在应用的过程中能够去除掉污水中存在的有机物和病原体，达到净化污水的目的。但是需要注意的是，虽然这一技术方式在应用的过程中较为简单，但基于农村技术力量的薄弱，在应用的过程中还需要加大技术设备和技术人员的投入，这样能够更好的保证这一方法作用的发挥。

其次，可以利用人工湿地技术对生活污水进行处理。人工湿地技术主要是利用自然生态系统中的生物、物理和化学理论，将其进行融合，共同协作实现对生活污水的净化和处理。这一技术的应用效果逐渐被人们所熟知，并且在农村生活污水处理的过程中得到了广泛的应用。这一技术方法不仅具有投资少、能耗低且工艺简单的优势，且其运行和维护的程序也较为简单，能够有效的取出生活污水中的磷、氮等污染物，并且为生物提供良好的栖息地，和湿地内的植物共同发展，为农村经济的发展创造更多的经济效益。

再次，可根据农村的具体情况选择最佳的污水处理模式。一般情况下，对农村生活污水的处理模式有集中和分散两种。集中处理模式，主要应用在农村村民居住较为集中且地势较高的地区。技术人员可以利用这一优势，将每户产生的生活污水经过隔栅井收集汇流，之后再统一用地埋式厌氧净化沼气池进行污水净化处理。而在经济水平较为落后的农村地区，集中处理生活污水主要采用的是修建粪池的方式，化粪池能够接收并且贮存家庭产生的生活污水，并对其进行有效的处理。通常化粪池内分为漂浮层、淤泥层和清水层，可以将生活污水中的污染物有效的分离开来，之后再统一送到污水处理厂进行集中处理，这样能够避免生活污水的随意排放，更好的实现对水资源的回收和利用。需要注意的是，在污水处理的过程中会存在着一定的污泥沉淀出来，出现这种情况可以利用酸性发酵技术或者是厌氧分解技术，将其进行脱水熟化处理，这样就能够转化为较为稳定状态的肥料。

而在农村的其他地区，对生活污水进行处理，则需要采用分散的处理方法。通常情况下，农村用户基本上是单独的住户，如果采用集中处理的方式则会存在着一定的难度，这种情况下就需要用户分别进行污水的排放、收集和处理工作。由于农村经济和技术条件的限制，使用先进的技术设备有一定的难度，所以说需要采用技术水平较低且操作简单的污水处理方法。一般较为常用的污水处理方法为生物膜法。这一方法主要分为四种，即生物滤池、生物接触氧化、生物转盘以及生物流化床，这四种技术都是分散处理模式中应用广泛且较为关键的技术。利用这些技术方法，微生物厌氧或者好氧附着在载体表面形成生物膜，进而吸附并降解生活污水中的污染物，最终达到净化的目的。

最后可以采用生态技术对生活污水进行处理。对生活污水进行有效的处理，是确保农村生态环境的主要措施，这样既能够减少资源的浪费，又能够通过技术手段将水资源应用到土地当中，实现其循环利用。生态处理技术中，较为常用的又慢速渗滤和快速渗滤生态处理技术两种。前者主要是将生活污水分配到种植农作物的土壤当中，使其流过土壤，利用植物系统的垂直渗滤作用，达到净化的目的。后者主要是将生活污水分配到具有较强渗滤性能的土壤表面，使其流过土壤的表面，并向其底部流动，并逐渐被土壤中的生物氧化、过滤、还原，最终达到净化水资源的目的。这两种方式都是当前应用较为广泛的技术措施，操作简便，并且能够取得最佳的水资源净化效果。

结束语：

在农村经济迅猛发展的过程中，生态环境问题也逐渐显现出来，生活污水随意排放，严重影响了农村的生态环境，需要采取有效的措施对生活污水进行科学的处理。本文就以此为中心，结合工作实际，在分析了农村生活污水处理的必要性的基础上，提出了具体的处理措施，希望能够为今后的农村生活污水处理工作提供借鉴，进一步优化农村生态环境。

参考文献：

[1] 杨晓庆 许美旗 关于农村生活污水处理方法与模式探讨 企业技术开发，2013年第10期

[2] 傅莺莺 农村生活污水处理研究 城市道桥与防洪，2012年第9期

[3] 尹俊华 白祖国 李元昊等 新农村建设下我国农村生活污水处理研究 科学与财富，2011年第10期

篇8

关键词：石化园污水；冗余系统；网络控制系统；优化

中图分类号：TP273

石化园污水包括两个部分，生活污水和石化园工业污水，对处理工艺和控制系统要求很高。针对目前克拉玛依石化园污水处理厂的实际情况，对系统进行了进一步的优化，设计了一套冗余网络控制系统（NCS），分析了网络的原理及工程优化方法。本文使用的NCS以典型的ControlNet实时网络为例来进行设计说明，其具有开放的、响应快、确定性、实时性强、实时输入输出、控制器互锁、P2P报文传输等特点[1-3]。

污水处理站工艺流程比较复杂，但是影响控制的主要环节包括：预处理、气浮、调节池、沉降池、污泥缓冲、污泥脱水、2级曝气生物池、反冲洗池、反硝化生物滤池、紫外线消毒、加氯、外排等，数据监测方面，主要包括每个环节的污水和设备的状态监测和控制、外排水的水质在线检测等。中控室设备主要包括NCS、PLC、大屏显示系统以及报警系统等。此系统主要由中控室、PLC节点和远程I/O设备等组成，来实现生产工艺流程的设备控制、数据采集和网络通信，以及各个环节的液位、压力、流量、H2S含量等数据采集，并记录各个节点的设备的启、停、故障、运行、相关报警等状态信息和最终水质参数检测、数据处理、显示、报警等。

1 NCS冗余设计及优化

图1 基于冗余设计的NCS框图

为了提高系统可靠性、确保系统稳定长期正常工作，在系统出现故障时可以自动切换到备用流程，设计一套基于ControlNet网络技术的冗余NCS，如图1所示。 系统冗余设计的主要部分包括即控制器和NCS主控网络。中控室监控系统采用工业以太网EtherNet/IP实现与PLC节点的数据通信；PLC节点再通过ControlNet与远程的I/O模块实现数据采集与通信；现场智能仪表节点通过RS-485总线进行连接，使用ModbusTCP/IP协议进行数据通信，实现主从模式。硬件系统实现连接后，通过组态软件，对网络参数进行配置和优化。

1.1 节点地址的优化

改进后的石化园污水处理厂主控系统的NCS采用三层协议结构，即物理层、CTDMA层和CIP层。其中，CIP协议用于改系统的应用层；CTDMA（Concurrent Time Domain Multiple Access，并时域多路存取）用于数据链路层的介质访问控制技术。该协议层具有预定时间段和非预定时间数据传送功能，每段都是按节点编号顺序依次完成数据发送，其中控制过程由隐性令牌实现。在预定时间段内，轮询到的节点发送一次数据，非预定时间段内，至少可以有1个节点可以发送。为了优化节点数据发送方式和提高轮询队列的效率，有如下两点基本原则需要考虑：

（1）基于预定时间段内的节点：

队列中最新采集数据依地址号从1开发送，正常情况下确保地址编号尽可能连续，避免中间有空闲号出现，这样做的主要目的是MSA保持能获取最小值，各个节点（主要是PLC节点）的采样数据形成一个组成预定时间段数据队列。

（2）基于非预定时间段内的节点：

根据NCS实时性要求的特点，非强实时性节点数据节点，在发送队列中，其地址号可一般安排在队列后面，但也要考虑其发送的时机，也就是所离MSA不要太远，并且空闲地址数尽可能少，避免带宽浪费。实际应用时，非预定时间段队列中节点常见的有RSView，PanelView等设备。

1.2 NUT的优化

NUT是用户可配置的，希望NUT值越小越好，即我们要尽量使其最小。ControlNet技术设定范围是NUT为2～100 ms[5]，默认值为5ms。其选值范围直接影响系统实时性，如果过大，数据传送周期过长，控制系统的实时性能会因此下降；如果过小，固定周期过短，会引起在一个周期内，有些节点响应不到时间令牌，这些节点数据的发送过长很可能得完成不了，结果就会引起通信网络拥塞和整体系统性能不稳定。即：

NUT=t维护+t预定+t非预定 （1）

式中：t维护、t预定和t非预定分别为系统中的维护时间段、预定时间段、非预定时间段的时间。考虑到系统可能发生的极端情况，即在每个NUT周期内，预定的每个节点都有在队列中有数据发送，且约定每个MAC帧都视为最大值；同时约定非预定时间段中至少有1个节点在对队列中有数据发送，可得：

t预定=T*MSA，t非预定=T （2）

式中，T为队列中待发送数据节点发送一个最大MAC帧所需的时间，当NCS结构、节点数、数据帧等指标或性能确定后，T可以看做是为确定值。由此可知，MSA指标直接影响的NUT。

2 系统优化实例与结果分析

以石化园污水处理厂NCS主要工艺及控制参数为例，提出系统优化思路如下：

根据系统规范，NUT的有效选值范围为2.00ms～100.00ms，默认为5ms。首选用默认值，但必须满足NUT

根据MSA的特性，其有效范围为1～99，系统中若干个节点按照会依次设置队列节点编号，扫描时，按最大节点数进行这样可以减少了NCS数据采集与通信的队列节点响应时间，可以有效提高控制系统的实时性。根据系统约定，MUA选值应大于MSA，最小值为实际队列中的最大节点号+1，常设为MSA+3或4。例如，如果系统设备节点数9，且都在队列中，则该控制系统中的MUA最小值为10，考虑到扩展需要，也可设为13。当NUT选定后，系统自动把t维护从NUT中删除，再分配给t预定，剩余时间为t非预定，其中t维护与t预定和t非预定相比很小，为ms，t非预定=NUT-t维护-t预定。该控制系统优化前、后的网络参数对比见表1所示。

从表1中可以分析出，在NUT的预定周期内，优化后比优化前减少了时间90T，在实际应用中，该可作为组态网络的NUT选取依据。

3 结论

本文依据石化园污水处理厂主控网络设计的基于NCS的一种冗余NCS，具有较好的针对性和实用性，在充分发挥NCS网络高速、确定性等优点。从上述数据分析可以看出，优化后的方案在满足系统基本需求指标参数的同时，通过优化，在不影响控制性能的前提下，充分保证NCS系统功能扩充、拓扑结构变化等因素对控制系统性能所造成的影响达到最小。分析表明，石化园污水处理开的改进后的效果，可以为以ControlNet为基础的NCS以及其他类似NCS系统设计、优化提供参考实例。

参考文献：

[1]王旭，王中杰.基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络控制系统设计[J].系统仿真技术，2011，1.

[2]沈艳，郭兵.网络控制系统变采样周期智能动态调度策略[J].四川大学学报（工程科学版），2010，1.

[3]刘舒，周彬，何云.基于可编程逻辑控制器的多冗余高精度测频系统[J].水电自动化与大坝监测，2012，4.

[4]肖志斌.ControlNet网络组态中RPI与NUT的关系[J].制造业自动化，2012，1.

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【关键词】收集率低的原因；污；雨水管道混接；处理方法

由于国家对环保工作的日益重视，全国各地都已建成了不同规模的城市污水处理厂。然而随着城市污水处理厂的建成投产，污水收集率低这一问题也逐凸现，许多城市发现城市污水不能有效收集并输送到污水处理厂，造成已建的污水

处理厂达不到设计处理能力。

一、城市污水收集率低的原因

1.1.配套管网建设的滞后是主要原因

我们不防把污水处理厂比作整个污水处理工程的“心

脏”，那么管网也就是“血管”，如果没有“血管”收集和输送污水，“心脏”当然无法正常运行。我们一些城市建设者往往偏面注重厂区的建设，忽视配套管网的建设，无论是建设资金和建设力度都明显向厂区倾斜，造成管网建设资金短缺、力度不足。管网建设难度大，建设者有畏难情绪。城市管网联系着千家万户，建设和改造量大、面广、施工复杂，还会影响到居民的生产和生活。要把整个管网整合成有机、高效的整体，需要建设者们长期不懈的努力和默默付出。有人就认为做这项工作是苦差事，部分群众又不能理解，“吃力不讨好”，造成在决策时举棋不定，思前想后，容易使管网建设跟不上厂区建设步伐。

1.2.老城区污水收集难是重要原因

老城区一般规划落后，建筑密集，危房也多，而且面临

拆建改造可能性大，政府对其排污改造往往决心不够。老城区原有排污设施落后，如大部分街坊庭院都使用合流管道且管道老化、淤积严重；部分建筑内部没有分设雨、污立管，外部不设化粪池，有些家庭甚至连基本的卫生设备都不具备等等。对其实行雨、污分流不但资金投入大，而且改造难度也极大。再者老城道路狭窄、街道拥堵，各种地下管线复杂无序，铺设市政排污管道也极有困难。所以，城区污水收集往往是整个污水工程建设中的一个薄弱环节，也是一个难点。

1.3.污、雨水管道混接造成污水大量进入雨水管道

这主要表现在以下4个方面

1）厨房废水立管错接雨水管，这种情况比较容易产生

在自建房，监管不严的小区和单位的食堂。

2）建筑内部或者工厂内部装修中，擅自改变建筑功能，也会造成排水混乱。

3）临街房改建成的小饭店、小吃店、美发店等污、废

水乱排特别严重。由于临街房底层设计时大都没有考虑设排污口，经出租改建后，一些经营者为图方便有的把污水接入雨水立管，有的干脆直接排入道路上的雨水口或雨水明沟。

4）有些单位或个人排污接管时不办理相关申请手续，擅自施工，往往错把污水支管接入市政雨水管。

1.4污水在输送过程中的渗漏也不可小视

污水输送过程中的漏失比较容易发生在化粪池、管道接口错位处和检查井等几个地方。部分化粪池施工质量低劣，造成污水停留时渗漏严重，根本无法足量进入市政排污管。排污管道的接口（特别是钢性接口）在路面发生不均匀沉降时，容易发生错口甚至断裂现象，特别是“脱管”现象危害最严重，污水外流、地面塌陷也就不足为怪了。检查井的渗漏则多见于管道和井室、井室与底板的交接处。当然一些混凝土管道长期使用后，老化严重也会造成管壁的渗水。另外，从目前管网和泵站的运行情况看，大部分地方为了节约电费，普遍采用高水位运行，管道和检查井受内压外渗会进一步加剧。

二、处理方法

2.1 加快污水收集管网的建设

城市建设者要改变“重厂区、轻管网”的思想，增强管网建设的紧迫感，把配套管网的建设提到与污水处理厂并重的地位，积极筹集管网建设资金，周密制定管网实施计划，为全面启动管网建设作好准备，尽量做到污水收集管网适当超前建设或者与厂区同步建设、同步使用。在施工中要精心组织施工，保证施工质量。加强管理，建立统一协调的污水处理系统建设。调查排污系统的现状，搜集排污基础档案资料。

2.2推动新方法、新工艺的应用

1）非开挖施工工艺可广泛应用于排污干管的建设。非开挖技术加手掘式工具顶管、挤压式工具顶管、挤压式钢管顶管等不但设备简单，技术成熟，施工质量好，而且造价适中。多刀盘掘进顶管造价相对偏高，牵引管施工施工造价低但施工质量一般。非开挖技术特别适用于已硬化路面下排污干管的建设和改造，它具有对周边建筑物影响小，对道路效能影响小，可以避开错综复杂的地下管线等优点，以促进排污管网的建设意义重大。

2） 排污管常用的新型管材有HDPE管、UPVC加筋管和双壁波纹管，从目前使用情况看，双壁波纹管质量相对较差，

UPVC加筋管、HDPE管质量较好。它们具有材质轻，管壁光滑，耐酸碱，施工简便，渗漏少等一系列优点，新型管材的使用不但可以加快施工进度，还可以降低管网的造价（与钢筋混凝土管对比），减少管网渗漏。特别建议在小区和单位内部的排污改造中推广使用。

3）可尝试用“标准段”模式进行设计和招投标。“标准段”即取4—5个有代表性的管段组成标准段进行设计，形成标准段图集。图集中应囊括各种管径、埋深、各种检查井及基础，基本适用于各个住宅小区、排污单位的内部排污改造，施工前只需对每个小区排污平面布置图重新设计即可。

2.3 加强宣传，严格管理，减少雨、污混接现象

1）通过各种渠道宣传雨、污分流的重要性和有关排水许可管理的常识，增强人们雨、污分流的环保意识，积极引导排水用户在排污接管前主动向管理部门申请，自觉做好雨、污分流的建设和改造。

2）职能部门对排水许可管理是否到位至关重要。一些排水户正是看到排水管理不严的漏洞，接管不设计、不申请，擅自乱接乱排。所以职能部门一方面要对排水户排污接管及时审批、及时验收，以不按规定接入的要及时处罚、及时整改；另一方面还要做好服务工作，对排水户给予必要的技术指导和帮助，以减少雨、污混接现象的发生。

2.4加强维护管理，减少管网的漏失

1）做好化粪池的防漏。化粪池的防漏是污水输送过程中的减少漏失的重要环节，对渗漏严重的化粪池能补则补，该重建的则重建；对具备条件的也可以考虑取消。

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关键词：污水处理工艺；进展；现状

中图分类号：U664.9+2文献标识码： A

引言

随着我国经济的不断发展，城市用水量也随之增加，水污染已经摆在我们面前，继续解决。而我国污水处理存在的主要问题是大部分污水处理厂是硬件设备不高、软件技术落后等。相对于其它工艺过程来说，污水处理的难点在于它的活动性因素大量存在，主要有气温、气量、水量等。所以，提升污水处理工艺、提高污水处理率已经十分迫切。

1 制约我国污水处理工艺发展的主要问题

1.1 资金：污水处理厂缺乏资金，造成改革没有支持

现在，我国污水处理厂的数量已经十分可观，可是在质量和效率上还是差强人意。如果拿出某一个具体城市的来说，它的污水处理率非常低，也就是说在整个城市污水的总量中，经过处理，或者说处理合格的污水的数量非常少。这就需要城市本身进行污水处理厂的改造。可是，在许多二线、三线城市，污水处理还没有被纳入专项工作日程当中。这就造成了这样一种局面：市场条件和可持续发展的理念要求污水处理厂进行更高层次的升级，但是在财政预算中并没有该项资金。这种矛盾严重制约了污水处理厂高效、快捷的运作，影响了可持续发展的实施。

1.2 硬件：硬件设备很大一部分依靠进口，自主研发比例不够高

我国污水处理设备在很大程度上需要依靠国外的进口，经过几年的使用，必将造成很大程度的损坏，在这种情况下，如果聘请国外技术人员进行维修，成本代价很高，会造成资金的浪费；如果废弃置购更新的设备，不仅会给资金带来压力，而且会造成设备资源的浪费。最好的办法是培养国内优秀的专业高素质技术人员，来进行维修。现在我国在这方面做得还十分不到位。另一个方面来说，我国引进国外设备的时候，大部分设备已经或者将要被国外淘汰，进行维修时很难找到合适的配件，这时如果不能够对设备进行及时的修护，可想而知，必将影响污水处理的时间和效率。这就要求我们加快自主研发的进程，不仅仅是引进国外的设备，同时引进国外的技术。在学习的同时，不断提高研发水平，逐渐减少设备引进率，在污水处理上多一点“安全感”。

1.3 软件：选择污水处理工艺时不能做到因地制宜，“跟风”现象严重

在技术方面，我国整体污水处理的管理和运营存在一定的弊端，比如某地探索出了一条污水处理新思路，其它地区争相借鉴，在借鉴的同时不考虑是否符合本地区的实际情况。有时盲目的借鉴，不仅没有提高污水处理的效率和比例，反而增加了它的难度，造成设备的浪费、成本的增加。所以，在选择污水处理工艺时一定要充分调查本地区的特殊情况，包括水质、水源、污染原因等因素。

2 我国污水处理工艺的现状

我国常用的污水处理方法有十几种，比如活性污泥法、AB 工艺、水解-好氧工艺、氧化沟工艺、序批式曝气工艺、氧化塘、土地处理等工艺。下面我简单介绍几种有代表性的方法。

2．1 活性污泥法的相关分析

(1) 传统活性污泥法的相关分析。传统活性污泥法是指以活性污泥作为主体对废水进行生物处理的一种方法，具体操作步骤为: 连续向废水输入空气，待一段时间后，好氧性的微生物经过繁殖，形成了污泥状的絮凝物，在它上面附有大量的微生物群，其吸附能力与氧化能力很强。该方法的好处主要有: 若是不采用物理化学法处理的废水，生化需氧量/生化耗氧量的去除率在95%以上; 处理所需的动力费不高。该方法的不足则有: 设备较庞大、需要停留的时间过长，结果要不断增加各式各样的构筑物，最终增加处理厂的面积，加大管理难度等。

(2) 间歇式活性污泥法的相关分析。间歇式活性污泥法与传统活性污泥法不同的是其设备较简单、小型，具体操作是: 选择一个处理池进行污水的曝气、沉淀、排出处理。该方法能使池内流态清晰，运行管理便捷，还可实现无人运转;同时，该方法的缓冲能力较好，具有稳定的处理性能，不但可以除去有机物与悬浮固体，且所取得的脱氮效果较好。间歇式活性污泥法的代表方式: 一般是设置两个曝气沉淀池，之后对其连续注入混合污水，再分别错开1/2个周期进行运转，每个周期为6h，多次进行。

2．2 AB 工艺的相关分析

AB 工艺是吸附生物讲解法的缩写，由传统的活性污泥法转型改进而成，该方法比一般的活性污泥法有着许多方面的优越性，如: 能有效处理浓度较高的城市污水、降解较难的工业废水等，该工艺的操作步骤具体如下: 将传统活性污泥法中的曝气池一分为二，分别是 A 段与 B 段，其中 A 段主要起吸附、吸收有机物的作用，B 段则主要起吸收、氧化有机物的作用。

2．3 序批式曝气法工艺的相关分析

序批式曝气法这种工艺较为古老。在我国当前的城市污水厂中，只有规模较小的才采用该工艺，如规模在每天10 000 m之下，但由于该法具有管理简单，运行稳定等多种优势，日渐受到人们的重视。实质上，该法不但工艺十分简单，且在面对水量或水质发生变化时有着较强的适应能力，省掉了调节池; 同时，该法不会发生污泥膨胀的现象，污泥具有较好的沉降性，容易除磷脱氮，出水水质较好，又能节约占地空间，在适当的规模下其造价、运行费均较低。该工艺的不足则是: 进水与曝气倒换概率较高，且由于国内仍未形成该工艺，因此该工艺的发展与推广受到较大制约。

2．4 氧化塘工艺的相关分析

氧化塘工艺构造十分简单、维护与管理方便、水体净化结果较好、能源损耗小。该工艺在处理污水时，其过程与自然水体的自净过程十分相似，先是污水在氧化塘内缓缓流动、贮存，再利用微生物进行的代谢活动，让有机污染物进行讲解，最后实现净化的目的。据有关资料显示，该工艺在众多国家中都得到了较广泛的应用，主要是因为它具有许多显著的优势: 能够因地制宜，工程简单容易，且基建投资较少;水体净化效果较好，提高资源的利用率; 所需成本较低等。

3 我国污水处理工艺今后的发展趋势

3.1 污水处理管理科学化

前面提到的污水处理在管理上“跟风”的现象将大为改观，科学的管理团队、高效的运营速度将引入污水处理的管理之中。各个地区会因地制宜地采取符合本地实际的方法和工艺。

3.2 污水处理设备国产化

这一点也有很大的理论和实际基础。现在我国有很多大型的机械制造厂商，这些大型企业基本具备了机械制造行业的工艺和思想。目前要做的就是把把污水处理设备的独特之处与一般机械制造业的特点结合起来，就可以很快探索出我国自主研发的道路，促进污水处理设备国产化的程度。

3.3 污水处理智能化

智能化是当今所有行业都在追求的一种阶段。污水处理工艺的智能化是减少人为因素在处理过程中的参与，由系统根据水质的具体指标来调整处理的方法和工艺。污水处理智能化的研究成果越来越受到重视。

4 结束语

经过几年的发展，我国的污水处理工艺逐步在应用中得到了提升，其中AB 工艺、生物接触氧化工艺、氧化沟、SBR 及其变型工艺等都有了一定的规模。在我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）颁布并实施后，污水处理更是越来越受到重视，我们相信在不久的将来，我国的污水处理技术一定可以取得突破性进展，为我国经济的发展和可持续理念的贯彻做出一定的贡献。

参考文献

[1]王东云，牛正光.PLC 在污水处理系统中的应用[J].电子技术应用，2008（6）：88-93.