城市生活污水处理范文

导语：如何才能写好一篇城市生活污水处理，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：城市污水；工艺水平；城市环境

在城市发展与建设的过程中，经济发展速度有了进一步的提升，因此城市中生活污水量呈现出逐渐增多的趋势，但是在城市污水处理的过程中，相关处理工艺却存在一定的缺陷，要想与城市的发展水平相适应，就必须要进一步提高对城市生活污水的处理能力，这是当前工作中一个普遍存在的问题，因此本文重点对城市生活污水的处理工艺展开了进一步的讨论，先分析其影响因素，从这方面出发找出有效的解决措施，希望在今后的处理工艺上可以得到进一步的发展。

1 导致我国城市生活污水处理出现问题的因素

从当前的发展情况来看，我国城市生活污水在处理的过程中还存在很多的不足，这一直以来都是需要重点解决的问题之一，如果不能对污水进行有效的处理，那么就会对城市的发展造成十分不利的影响，所以笔者从实际情况出发，总结了几点造成城市污水处理受到阻碍的因素，希望能够对今后的生活污水处理提供一定的帮助。

首先是没有足够的环境保护意识，在城市发展的过程中，当时一味的重视经济的建设，却忽视了对环境的治理，主要采用的手段是先污染后治理的路子，事实上这种意识本身就是错误的，这一意识是在形态上的缺失，对于城市中所生活的成员会造成严重的影响，如果不具备对环境保护的积极的意识，那么就不能指导实际工作，这种意识上的缺失是造成城市生活污水无法得到有效治理的主要原因。

其次，我国在发展城市以及建设城市的过程中，其速度是十分迅速的，在快速的发展过程中，人们的生活水平得到了显著的提升，但是与此同时，也会造成城市用水量的进一步增大，在大量的用水量面前，必然就会导致水污染现象的发生，所以说，城市发展进程的加快是造成城市生活水污染量增多的直接原因。

第三，从硬件设施方面来看，城市生活污水在治理的过程中需要专业化的设备，只有硬件设备齐全了，才能顺利的对污水进行处理，与此同时，在处理城市生活污水的过程中，还应该充分的与不同地区的用水量情况相适应，这样才能建立起完善的污水处理系统。在我国当前的生活污水处理过程中，还有很多问题是需要进一步处理的，而硬件设备的落后或者说无法满足当前用水量的需要是主要的影响因素，造成污水无法得到有效的处理。

最后是在对处理技术进行更新的过程中，很多城市污水在进行处理的过程中因为相应处理技术的更新较慢，因此许多问题得到了进一步的凸显，并且有些污水处理设备在损坏以后没有在第一时间得到维修，这样就导致了对城市污水处理难度的加大，直接决定了我国在处理城市污水的过程中较为落后，其处理程度也受到了严重的影响。

2 我国城市生活污水处理方法分析

我国当前在对城市污水进行处理的过程中，必须要掌握有效的处理工艺，这样才能起到事半功倍的效果，并且随着科学技术手段的不断提升，在处理方式上也变得更加多样化，所以这在一定程度上引起了人们对污水处理的关注。具体问题需要具体分析，选择处理工艺时也是这样的，应该根据实际情况对污水进行有效的处理。在当前的处理方法中，常见的有以下几种，第一种是活性污泥处理，该方法的基本原理是活性污泥具有一定的吸附能力，所以可以对污水起到吸附性的作用。第二种方法是生物降解方法，这种方法具有较强的处理能力，尤其是在对工业污水进行处理的过程中效果显著。在处理城市生活污水时，也能凸显出其明显的效果。第三种方法是生物膜法，这种方法在应用的过程中主要是利用生物自身所具有的氧化性作用，从而对污水进行处理。从本质上来，无论是任何一种处理污水的方法都能够对污水有一定的处理效果，但是，针对于不同的污水处理环境来说，不同污水处理方法所呈现出来的污水处理效果是不同的，在具体的运用过程中，应该结合污水处理的环境来进行灵活的使用。

3 城市生活污水处理工艺优化措施

在城市污水处理工艺优化的过程中，需要结合处理的过程来进行分析，针对目前城市生活污水处理的现状，并结合不同城市污水处理的情况来进行相应的分析，以便于综合的进行评析，更好的保证我国城市生活污水处理工艺的优化和升级。

3.1 优化硬件设施

对于城市生活污水处理工艺来说，城市生活污水处理工艺的优化需要硬件设备的支持，而目前我国在城市生活污水处理的硬件措施保障上还是不是十分的全面，我国应结合不同城市对于生活污水处理的要求，研发并引进一些先进的硬件设备，为城市生活污水处理工艺的优化提供良好的硬件保障。同时，要为城市生活污水处理工作提供相应的场地支持和援助，要选择有助于城市生活污水处理的场地来进行城市污水处理。

3.2 优化技术工艺

无论任何工作，技术的支持都是十分必要的，尤其是在现代社会环境中，良好的技术支持是体现工艺性的关键，因此，对于城市污水处理工作来说，其需要创造与城市生活污水处理相适应的技术工艺，并结合不同的生活污水处理方法使其的效果达到最大化和最优化。

3.3 优化设计工艺

在不同的城市中和不同的环境中，城市生活污水处理的设计是不同的，结合不同的城市生活环境和城市的经济发展速度而言，生活污水的处理需要不同的设计工艺。因此，我国在优化城市生活污水处理工艺的过程中，要选择切合实际的处理工艺，结合生物法和化学法来制定相应的设计工艺，力求在设计环节保证整个污水处理过程的合理性和科学性。

3.4 优化回收工艺

在污水的处理过程中污水的回收再利用是一个关键性的环节，在我国城市生活污水的处理过程中，同样需要回收工艺的支持，对处理好的污水进行回收再利用，实现污水处理的可持续性，进而达到节能、节水，这是城市生活污水处理的较高要求。在回收工艺上来说，我国要借鉴国内外一些先进的回收工，并为我所用，不断的进行创新和发展。

结束语

在城市污水处理工艺完善的过程中要有所针对，结合不同的处理环节来提升城市污水处理的工艺，以不同的处理方法为基础，并进行相应的结合，更好的保证城市污水处理工艺的体现，将城市污水处理工艺与我国城市的工业化发展结合起来，更好的体现出城市污水处理问题的科学化和科技化。

参考文献

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关键词: 新型绿地城市; 生活污水; 处理技术

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

前言

水是人类赖以生存的宝贵资源, 没有水生命就不存在。随着世界人口不断的增加和工农业生产的发展, 用水量的逐年增加。地球上水的总量不少, 但能供人类利用的水量却不多, 仅占总水量的0.009 2%。对于我国来说是属于世界上13个最贫水的国家之一, 人均占有水量仅为世界人均量的1 /4, 因此珍惜水资源, 节约用水, 充分利用各种水就显得更加重要。

城市生活污水主要指受到有机物或含磷物质污染的水体，它的水质污染指标主要是氨氮和有机物浓度。生活污水的一般处理工艺主要是基于水中的浊度和细菌的去除而提出的，有混凝、沉淀、过滤和消毒等，该处理工艺仅能有效地去除水中的悬浮物、胶体杂质和细菌，而对多数有机物的去除能力较低。所以常规处理工艺已经不能达到现有再生水指标，为此国内外对微污染水综合处理进行了深入的研究，许多新兴工艺应运而生。本文，笔者主要论述分层填料土壤毛管渗系统在城市污水处理中的应用。

一、城市生活污水的来源和主要特点

生活污水主要来自家庭、商业、机关学校、旅游服务业及其他城市公用设施。城市生活污水污染物含量主要是有机物, 如淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类、矿物油等, 其中CODCr (化学需氧量) 、BODs (生物需氧量) 、TKN (凯氏氮) 、TN (总氮) 、TP (总磷) 也较高。生活污水经一级物理处理、二级生化处理后CODCr、BODs、TKN、NH3 - N等大幅度降低, 但TN、TP仍较高, 排入水体后易造成水体的富营养化, 使藻类大量生长繁殖, 造成赤潮和水华。藻类生物原生质的组成是C106 H263O110N16 P, 可知水中含少量的氮、磷就能促使藻类大量生长, 而当藻类代谢大量死亡时, 就使水域水体腐败发臭水质恶化。

二、污水处理的过程和方法

城市生活污水经过管道收集到污水池，然后进行过滤去除大颗粒污染物，通过曝气装置增加预处理后污水中溶解氧的含量，提高生物降解能力。

城市污水预处理。

城市污水中会含有一些大颗粒的有机物，特别是厨房污水会含有一些残羹剩饭。如果不处理直接进行土壤毛管渗滤，一方面增大了生物处理的负荷，污水的循环周期较长；另一方面在输送过程中可能会堵塞管道，造成系统的崩溃。通过过滤池将水中的大颗粒有机物过滤出来，并将其投放到发酵罐中，收集经过厌氧分解产生的清洁能源沼气，可用于发电或生活燃气。

分层填料土壤毛管渗滤系统。

土壤毛管渗滤系统（SCWISs）是一种利用土壤及其毛管的渗滤作用处理污水的系统，并通过土壤中所含的各类微生物和地表植物的根系等构成的生态系统降解水中有机污染物。该系统在国外已经大量应用，美国约有36%的农村及零星分布的家庭住宅采用了SCWISs处理生活污水；在瑞典、芬兰和挪威等国家，约有100多万散居住户采用了SCWISs处理生活污水。

生物膜脱氮除磷。

污水通过布水管进入土壤渗滤层，经过预处理后污水中剩余的污染物（有机物）浓度相对较低，减轻生物降解的负荷。污染物进入渗滤层以后，通过物理、化学作用由上而下逐级吸附到土壤颗粒或表层土壤草坪植物发达上的根系表面的生物膜上。最终在好氧条件下被分解成CO2和H2O；在厌氧条件下污染物被分解成CH4、N2、有机酸等。CO2和N2通过土壤的颗粒间空隙释放到空气中，由于污水中有机物含量比较小，整个过程中厌氧呼吸就比较微弱，产生的甲烷气体就被厌氧微生物自身所消耗了。对于一般的污水，经过渗滤层的处理和植物的吸收，污水中的硝态氮几乎可被全部去除，90%磷能够被土壤处理系统去除。

三、新型绿地的构造

土壤渗滤系统构建中常用的是英国的PPL G lobe渗滤沟技术，其渗滤沟设计比较简单，但它存在运行水力负荷过低，占地较大等问题。为此国内外开展了采用分层填料进行土地毛管渗滤系统处理污水的研究，其可增大土壤的渗透系数和运行的水力负荷，占地面积也较小。据统计PPL G lobe渗滤沟技术的水力负荷一般不超过6.60 cm/d，而强化渗滤系统可以达到10 cm/d。分层土壤毛管渗滤装置结构见图1，尺寸为长×宽×高=2 m×1 m×l m。煤渣经人工破碎筛分后，选取粒径在2~30 mm的煤渣，作为特殊土壤的填料。布水管和集水管由多组均匀排列的PVC管组成，PVC管上按照一定比例和方式打很多孔，周围用卵石包围防止堵塞管孔。在布水管的下方有一定厚度的粗砂，粗砂下面为不透水的混凝土结构，对布水系统起支撑作用。新型绿地由5部分构成。“表层”由较肥沃的耕作土壤组成，是草坪植物的生长层，其上种植绿色期长的草坪植物“马尼拉”、“翦股颖”或“早熟禾”等，实现污水绿地利用。“渗滤层”是污水净化的主要作用层，微生物在这一层上附着在填料或土壤颗粒上形成生物膜，对污水中的有害物质进行生物降解。“防护层”在不同层分界线处设置可透水的无纺布，防止上层土壤下落填入砾石层，破坏它的布水或集水功能。“防渗层”位于渗滤床周围，采用特定防渗材料像素混凝土或有机聚合材料，其作用是防止污水直接下渗，污染地下水。“集水层”位于渗滤系统的最底部，是由10 cm厚度的卵石和集水管构成，起到支撑上部体系和构建饱水层的作用

四、回收水利用

回收水，主要是指经过处理或部分处理，能够再次使用的废水，也被称为再生水。通过集水管将经过土壤毛管渗滤处理后的合格水体收集起来，用于正常的农业灌溉、工业的冷却水等，使生活污水循环利用。

随着城市化脚步的不断加快，绿地的覆盖面积也是与日俱增。在保持城市绿化面积的同时，该污水处理系统综合利用了城市绿化的土地资源，解决了土壤毛管渗滤系统的占地问题，并且其改良后的渗滤系统运行的水力负荷得到提高。对于水资源供需矛盾日益紧张、生活污水污染日趋严重的城市地区，新型绿地具有很强的技术和经济优势。

结语

生活污水治理是一项长期而艰巨的工作, 对于缓解我国用水压力, 水体保护, 社会经济发展都有着巨大的现实意义。多年以来, 我国的环境工作者已经在此做出了很多卓有成效的工作, 从治污理论、原理的探索到实际技术的应用与操作, 以及各地检测系统的建立都取得了巨大的成就。但同时, 我们也应看到, 我国新型绿地城市生活污水的处理和回用水平在世界上和发达国家还有着不小的差距。全地区的回用水系统, 中水利用系统的建立还处于探索阶段, 一些新的治理技术实际利用率还偏低, 更好更优的治理方法还期待突破,生活污水的经济利用价值也很低。这一切都只能让我们以更大的热情投入到新技术的研究与应用之中, 更有效率的治理生活污水, 为国家的经济的发展和社会进步作出贡献。

参考文献

[1]国家环保总局编1 水污染防治及城市污水资源化技术[M ] ,北京:科学出版社, 1993.

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三城市污水处理整体状况

（一）南宁市生活污水处理现状及规划

南宁是广西壮族自治区的首府，是全区的政治、经济、文化中心，也是广西城区人口最多的中心城市。目前南宁市共有两座污水处理厂，分别为琅东污水处理厂（一期、二期、三期）、江南污水处理厂（一期、二期）。全市污水处理能力为6.8×105m3/d，整体处理率达到90%以上，在全国大中型中心城市中居于领先行列。总投资分别为7612万元和9000万元的南宁三塘、五象污水处理厂一期工程也在紧张建设中，三塘、五象污水处理厂一期工程建设规模分别为0.2×105m3/d和0.5×105m3/d。这些项目建成投产后，南宁市城区污水处理能力能提高到8.0×105m3/d左右，污水处理率接近100%，不仅能基本满足目前城市排污的需要，而且给城市的未来发展预留了充足的环境空间。

（二）桂林市生活污水处理现状及规划

作为国家重点风景旅游城市和历史文化名城，桂林市一直很重视以漓江水系为主的水环境保护，从1982年第一个污水处理厂建成投产，桂林不但开创了广西城市生活污水处理事业的先河，也走在了全国的前列。截至2012年底，桂林市建成污水处理厂6座。其中七里店污水处理厂1.6×105m3/d，北冲污水处理厂0.35×105m3/d，上窑污水处理厂0.45×105m3/d，第四污水处理厂1.0×105m3/d，西城污水处理厂0.6×105m3/d，雁山区污水处理厂0.2×105m3/d。总设计污水处理能力约8.2×105m3/d。总处理率已超过90%。近期将建设临桂新区污水处理厂，建设规模为0.3×105m3/d。该厂在设计上也预留了提升空间，远期可达到1.8×105m3/d的建设规模。

（三）柳州市生活污水处理现状及规划

柳州是广西的工业重镇，2009年的工业生产总值超过2000亿元，占广西全区工业生产总值的近四分之一。近年来，柳州市加大了对生态环境保护的力度，短短7、8年时间，城市污水处理事业由一片空白发展到目前总设计污水处理能力约5.0×105m3/d。除已建成的白沙污水处理1.0×105m3/d厂、龙泉山污水处理厂（一、二期）2.5×105m3/d、拉堡污水处理厂0.25×105m3/d、阳和污水处理厂1.25×105m3/d外，在建龙泉山污水处理厂（三期）预计处理能力在0.5-1.0×105m3/d之间。全部完成后，可日处理污水55万吨，使60%以上的城市污水得到处理。

现状分析

（一）工艺选择具有明显的时代特征

回顾近30年我区城市污水处理厂的处理工艺变化情况，与国内污水处理行业的发展轨迹几乎是同步的。八十年代初是我区城市污水处理起步期，其代表工艺是传统活性污泥法。八十年代末氧化沟工艺较为流行。九十年代中期以来一些运行指标及处理效果更具竞争优势的工艺如SBR、A/0、A2/0等逐步成为主流[6]。进入21世纪后，不但要求处理后出水排放水质常规项目达标，更是向大型化、集约化、自动化、深度处理方向发展。桂林北冲污水处理厂（老厂）、桂林七里店污水处理厂、桂林第四污水处理厂、南宁琅东污水处理厂（二期）正是这四个时期的典型代表。

（二）污水处理要求不断提高

随着社会的发展，人们对城市污水处理厂处理后出水的水质要求不断提高。以南宁琅东污水处理厂为例，2000年投产之初，其主要功能是对流入南湖及竹排冲流域的污水进行截留、治理并回补。而进入21世纪后，随着人们对城市水生态系统的要求以及南宁城市定位的不断提高，南湖与竹排冲已不仅仅只定位于城市污水受纳水体，而是满足城市居民亲水、乐水的休闲娱乐场所，被赋予更多的人文内涵。特别是南宁提出创建“中国水城”的城市理念后，在竹排冲出水口下游仅约1公里处兴建一个开放式的大型城市滨水休闲公园。琅东污水处理厂的出水作为此公园的主要补水来源，势必对大肠菌群、细菌总数等微生物指标进行更加严格的治理。所以该厂于2004年10月底增建了低压高强度紫外线消毒系统，处理工艺由二级处理提升至接近三级处理的水平。

（三）社会及政府高度重视、多方筹资建设治污工程

水环境问题已经成为目前城市生态环境中最为紧迫和亟待解决的问题，下决心治理城市水污染已成为全社会的共识。各级政府积极寻求中央拨款、地方财政支出、国外贷（赠）款等多渠道筹集治污资金，加大了治污的力度，取得了十分显著的效果。以南宁、柳州、桂林为例，近十年来，在治理城市生活污水方面的投入是前所未有的，也取得了令人欣喜的成绩。

（四）运营体制仍以政府行为为主

虽然各城市污水处理市场化运作模式已初步成型，而且污水处理费不断增加，使得行业毛利润率逐步提高，污水处理行业由前些年的“赔本买卖”逐步变成“香饽饽”，开始得到社会资本的关注和投入。但从体制上来看，仍旧以靠政府拨款或以国有给排水企业来管理运营为主导。太多的行政背景与现代化企业的管理格格不入，可能导致污水处理行业的劳动生产率不高，产生资源浪费，极大的制约了该行业今后的发展。由北京银泰达环保投资有限公司采取BOT的运作方式投资建设的桂林市西城污水处理厂于2005年8月正式动工，开创了我区利用社会资金建设运营大中型污水处理厂的先河，进一步拓宽了融资渠道。

（五）存在二次污染问题，资源化利用深度不够

城市污水处理厂在处理污水的过程中会产生多种二次污染物，其中最为突出的是恶臭及剩余污泥。随着城市的快速发展，很多原来位于城市边缘的污水处理厂周边也变得繁华起来，逐步转变成城市中心区域。应重视由污水处理厂恶臭引起的对周边居民生活的干扰问题，并加以解决。目前我区污水处理厂产生的剩余污泥部分直接作农肥施用，部分露天堆放或填埋，这些简单的处理方法无法解决污泥中富含致病微生物等二次污染问题。污泥处理和处置的根本出路是加以资源化利用。此外，处理后中水资源直接排放，没有得到充分利用。

建议

（一）加大投入，加快我区污水处理行业发展步伐

资金不足一直是困扰我区城市污水处理行业发展的关键问题。建议通过以下方式加以解决：一、加大污水处理费征收力度、额度，自来水价格应实行差价收费制度。水价改革的目标是“逐步建立起供排水企业良性发展的机制，按照现代企业制度的要求，最终实现企业经营机制的根本转换，使企业能够自主经营、自负盈亏、自我积累、自我发展、独立承担民事责任。水价改革的首要内容是规范水价格的构成”[7]。对重污染企业、用水大户执行最高水费标准，一方面通过经济杠杆作用敦促这些企业节能降耗，节约用水，另一方面给中水回用预留适度的价格区间，促使一些水量消耗大、非人体直接接触的行业使用中水。二、政府应给予污水处理行业一些优惠政策。如用电价格方面，电费是污水处理厂运行费用的主要组成部分，直接影响其成本控制。政府给予污水处理厂较低价格的电价政策有助于该行业的快速发展。三、采取ABS、BOT等国际上较为流行的融资方式，鼓励外资、社会资本参与污水处理基础设施的建设及运营管理。总之，通过环境效益外部性的内部化，政府让利，拓宽融资渠道等举措的施行，真正实现污水处理环境价值回归，使建设污水处理厂像建设其他基础设施一样成为风险小、回报率高、赢利稳定的投资热点。

（二）加快水处理行业整合

从2008年9月开始，广西全面推进城镇污水处理设施的建设，目前，全区县级以上城市污水处理设施已经全部投入运营。据了解，截至2011年底，广西建成城镇污水处理厂112座，生活污水收集配套管网2730公里，污水集中处理率达到65%，城镇污水处理能力累计达372.25万吨/日，成为全国城镇生活污水处理设施建设发展速度最快的省区之一。目前，广西全区城镇日均处理生活污水约240万吨，城镇污水集中处理率已达65%，其中柳州、桂林、贺州、河池、玉林、钦州、来宾等7个设区城市超过85%。经过几年的跨越式发展，我区城镇污水处理率已经有极大提高。但也带来诸如：县及县以下各级污水处理厂运营效率不高，管理粗放等问题，建议进一步加强全区污水处理行业整合，努力形成大型企业集团，用现代企业管理制度规范水务管理。

（三）做好污水处理设施与城市排水规划的协调

对于尚无充足的资金技术力量来建设和完善排水管网或已纳入规划但污水处理管网布设明显滞后于城市发展的问题应引起重视。一方面把污水处理厂建设和污水收集管网的建设放在同等重要的层次，同步推进。另一方面但在相当长时间内不能建成投产的区域或城郊一些不能纳入城市排水管网的别墅、生活小区加快推广地埋式小型生活污水处理装置。

（四）做好污泥及中水的资源化利用工作

探索污泥资源化综合利用的新路子，研究表明：桂林市污水处理厂污泥中有机质、氮、磷和钾等有益组分含量较高，而重金属等有害组分含量较低，基本符合国家污泥农用标准，可以制成安全的有机复合肥。将污泥先堆肥，在根据作物特点添加适当的配料可制成专用有机复合肥。田间试验表明，污泥有机复合肥肥效好。有机复合肥对水稻、甘蔗等作物有较高的增产效果，且肥效优于市场上出售的复合肥。利用城市污泥生产有机复合肥既可大大减少苍蝇等有害物的产生和繁衍机会，减少病原菌的存活时间，切断病原菌传播到人类的途径，避免城市污水污泥二次污染的潜在威胁，又为农业提供了廉价的有机肥料，值得今后产业化开发。

我区水资源充沛，不存在缺水问题。但经过污水处理厂处理后出水（即通常所说的中水）若全部直接排放到自然水体中也属浪费。在确保中水水质，并考虑增加以杀菌消毒为代表的三级处理工艺的情况下，应积极探讨和实践应用于例如城市绿化、洗车等行业的中水回用的新路子。

结论

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关键词 城市；生活污水；处理技术；现状；趋势

中图分类号X7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0103-02

1城市生活污水

对于城市生活污水来说，其主要由各类有机物组成，即：有机物之淀粉成分，有机物之蛋白质成分，有机物之纤维素成分，有机物之矿物油成分。在这些成分当中，不论是COD，还是总P或者总N，抑或BOD，都有着较高的含量。有时，一些经过一次处理和二次处理的生活用水当中还有着较高含量的总P或者总N，如果将这类污水排放到水体当中，就很容易让水体伴随赤潮的现象。若这些污水没用经过妥善处理而污染人类的饮用水，就将引起人类中毒，因而对生活用水进行妥善处理迫在眉睫。

分析城市生活污水的来源可以发现，其基本都是家庭生活所随之伴随的废水。与一些工业中伴随的废水相比，此类污水中的污物相对较低，但是因为不同的家庭有着不同的生活习惯，它们的生活设施所随之产生的生活用水之组成和含量也就相应的有着不同，而其中，又以家庭中的厕所产生的废水给生活用水造成的负影响为首。

2我国城市生活污水处理技术现状

2.1难以控制时刻变化的污染负荷

就当前来看，人们的生活方式逐渐丰富，随之的对水需求也是与日俱增，于是，生活污水的组成成分也难免逐渐丰富而复杂，而加之四季的气候变化，给污染负荷的控制工作提出了极为严峻的考验，在这样的情况下，不论是处理方法的选择还是处理计划的设定都存在一定的难度。

2.2处理技术受外界影响很大

就目前的很多城市污水处理技术来说，它们都是来自于前人的经验和实验总结，然而，不同的环境影响可能会有不同的处理结果，也就是说操作过程受外界的影响不可避免，同时，不同地区的文化经济以及习惯也有着不同，也难以避免对处理技术结果造成一定的影响。

3我国城市生活污水处理伴随的问题分析

对于传统的污水处理方法来说，它们面临能量消耗过高的问题，并且在能量消耗的过程当中还排放出很多CO2，给空气的质量或多或少的造成一些影响，同时，处理的重点就是治理，但是基于长久来看，传统的处理技术仍然还要经受许多考验。

3.1传统处理技术成本相对较高

对于生活污水的处理来说，其主要技术是通过对污泥的厌氧消化来对其中一些能源进行回收从而实现对其的二次利用，但我国的厌氧消化厂为数并不是很多，因而节能消耗在很短的时期之中是难以实现的。而传统的处理技术却需要相对较多的能量，同时也就摆出了一个现实的问题，成本相对较高。

3.2 污水处理技术难以满足当前可持续发展的需求

就我国当前的污水处理技术来说，与国外很大的差别，国外倾向于对生活污水的处理与再回收和再应用同时对污水中的处理物如氮、磷等也进行回收并对其进行合理应用，而我国目前却仅仅处于处理生活污水的阶段。可以说，我国的污水处理技术目标就是采用较低的消耗对污水处理进行合理的处理并且尽量达到污染物的零排放，可以看出，我国的技术空间在这方面仍然有待进一步提高。

4城市生活污水处理中应用较多的处理技术及其前景

4.1 膜分离技术

目前此项技术已经被应用于城市生活污水的处理当中并在某些技术上取得了一定的进展，且一些经过处理之后的生活污水已经被二次回用，当然此项技术也伴随一定的问题，就是难以控制的膜污染。膜污染就是处理膜因而多次使用而使得膜处理能力下降，如何对膜污染进行防治呢？就目前来说，主要有对滤液的前处理工作，对处理环境的改善以及在一定的时间段内就对膜进行及时的清理等处理工作。通过这些工作可以实现如下结果：1）及时的将滤液中一些较大的颗粒物处理掉；2）在冲洗的情况下将膜污染的程度降低。虽然这些处理措施有一定的作用，但是耗能较大且费时费劲，因而探讨一种创新性的低消耗高处理的污水处理技术势在必行。

4.2强化一级处理技术

对于此项处理技术来说，其有着投资需求低，费用消耗少，污染负荷得到及时控制的优点，因而它是城市污水处理中发展最快的一种处理技术。同时此项技术操作比较简便和灵活，并且处理结果相对稳定，故而其很快的在诸多中小城市当中得到了推广和大范围的应用。此项技术可以分为两大块，第一大块就是一级处理工艺，第二大块就是生物强化一级处理工艺。在这当中，CEPT 的处理有着不小的成效。但是，就此项技术来说，目前也面临一些考验，就是处理难度较大，处理的费用也相对较高，同时，在此项技术当中因为絮凝剂的使用也伴随一些问题，因为此物品容易给环境造成一定的污染。

4.3生物处理技术

4.3.1生物处理技术之厌氧处理法

此处理法在处理城市污水中有着不少优点，诸如其反应时的体积较小，同时耗能不多，操作过程较为简单，因而此法是生活污水处理应用较多的法子之一，当然此法在应用中也难免伴随一定的问题，因为在城市污水中，污染物的浓度大多的时候并不是很高，因而，人们在处理的过程中不断积累经验并对此项技术进行创新和改进，就目前来说，也取得了很大的进展。

4.3.2生物处理技术之生物膜法

此项技术一般都是用来处理生活污水的一些深水上，有人通过研究发现，如果在氧气充足的情况下，此项技术也可以对有机物与氧进行及时的处理，因而此法在未来当中有着较好的发展前景。

5 结论

总而言之，目前城市的污水处理工作在城市发展中扮演极其重要的角色，因而，在未来，为了更好的做好此项工作，应该加大资金的投入和技术力量的创新，一则要对污水处理厂加强建设和投入，更要深入研究创新的处理技术，并且，批判的继承和创新国外的先进处理经验与基础，不断更新处理设备，从而保证城市中的水资源能够可持续的健康循环。

参考文献

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关键词：污水处理 自动控制

一:前言

城市生活污水是城市发展过程中的产物，早期的城市生活污水处理主要是通过污水收集系统排放到附近下游水体之中，利用水体的稀释以及水体自净作用来进行简单的处理，但是随着我国国民经济的迅猛发展，城市规模不断扩大，人口数目增长迅速，随之而来的是城市生活污水的水量不断加大，水质也越来越复杂，仅仅依靠稀释及水体自净作用处理过的污水已经无法满足达标排放的要求，会对下游水体产生较大的污染和影响。在这种情况下，我们就不得不采取措施加大对城市生活污水的处理力度，以改善不断恶化的水环境污染趋势。

在城市污水处理厂的管理方面，早期主要是由技术人员现场检测、调试，由于处理厂的处理构筑物较多，需要进行实时检测的项目指标多而复杂，例如:进出水pH值、进水流量、曝气池溶解氧量等等，如要对这些指标逐一实时检测，无疑会耗费大量的人力物力。随之我国工业化进程的迅速发展，自动控制系统渐渐应用到污水处理工艺过程监测过程当中，并且取得了相当好的效果，既节省了人力资源又节约了能源，有着广阔的发展前景。近年来，各地相继利用外资建设了一批城市污水处理厂，将先进的工艺及设备引进国内，在提高工艺设备技术水平的同时，控制系统和管理水平也有了很大的提高。结束了以往污水处理全部用人工或简单的电器控制的落后局面。

发达国家在二级处理普及以后投入大量资金和科研力量加强污水处理设施的监测、运行和管理，实现了计算机控制、报警、计算和瞬时记录。美国在20世纪70年代中期开始实现污水处理厂的自动控制，目前主要污水处理厂已实现了工艺流程中主要参数的自动测试和控制。80年代以来在美国召开了两次水处理仪器和自动化的国际学术会议，会上发表的数百篇论文反映出水处理自动化已发展到实用水平[1]。与国外相比，我国污水处理自动化控制起步较晚，进入90年代以后污水处理厂才开始引入自动控制系统[2]，但多是直接引进国外成套自控设备，国产自动控制系统在污水处理厂应用很少。

二: 湛江市赤坎水质净化厂简介

本文以广东省湛江市赤坎水质净化厂为例，简要介绍了自动化控制系统在该厂污水处理工艺过程中的应用情况，并提出了尚需解决的问题。

赤坎水质净化厂是湛江市的重点工程，一期工程日处理量为5万吨/天，主要生物处理工艺采用的是“A2/O微曝气氧化沟”法。该厂的处理工艺流程如下：

该厂采用的自动化控制系统主要包括以下几个部分：中央控制室监控设备，可编程控制器（PLC）部分，检测仪表部分，避雷部分，闭路监控部分。目的在于使厂方能够及时了解和掌握污水厂处理过程的运行工况、工艺参数的变化及大小、优化各工艺流程的运行，保证出水水质，降低处理成本，节省能耗，提高运行管理水平，使污水处理厂能长期正常稳定地运行，取得最佳效益。

三: 系统控制说明

该厂主要在以下工艺过程中设置了自动控制系统：

1：在粗、细格栅前后均设置了超声波液位差计，并在现场及中央控制室电脑显示器上实时显示粗、细格栅前后液面的液位差值。根据本厂的处理水质水量设定了工艺值，当前后液位差值大于或等于该工艺值时，可以自动实现对粗、细格栅的连锁启停。

2：在进水管中安装了电磁流量计，实时测量进水流量并在现场及中央控制室电脑显示器上显示预处理进水泵站的液位值，并自动根据该液位值的高低控制三台进水提升泵的启停，使三台提升泵的运行时间基本上保持平衡，并在电脑上显示出各台提升泵的启停状态。在调节池中设置了pH计，可以测定瞬时进水pH值，以反映进水水质是否符合处理要求。进水pH值的设定要求范围是4.0～9.0，当进水pH值不在此范围内时，中控室电脑上会发出声光报警信号，并自动关闭进水闸门，以保证出水水质。

3：在氧化沟厌氧池中设置氧化还原电位（ORP）在线测定仪一台，在缺氧池及好氧池中分别设置溶解氧（DO）在线测定仪两台，在现场及中控室电脑上均可实时显示测定值，本厂的氧化沟厌氧池ORP一般在－200mv左右；缺氧池DO一般在1.0 mg/L左右；好氧池DO一般在2.0～2.5mg/L左右。当监测到的实时值不在设定值范围内时，中控室电脑上会发出声光报警信号，工作人员可据此决定鼓风机开启的台数和曝气量，在保证溶解氧在正常范围内的基础上为用户节省了能源消耗。并通过切换主机、副机的运行状态，使三台鼓风机的累计工作时间基本相等。

4：在好氧池中设置污泥浓度计两台，实施监测好氧池中的污泥浓度，当池中污泥浓度较大时，会及时减少二沉池中的污泥回流量，增加排泥；当浓度较小时时，会适当增加污泥回流量。以上控制过程均可以在中央控制室内根据监测数据进行远程控制。

5：在二沉池中设置一台泥位计，当在线监测泥位值偏高时，可自动调节刮吸泥机、排泥设备，将剩余污泥外排，防止沉淀污泥发生腐败。

6：在出水池中设置pH计、COD在线测定仪、污泥浓度计各一台，并在现场及中控室实时监测显示测定值，工作人员可随时掌握出水水质情况，并判定出水是否达标排放。赤坎水质净化厂出水要求达到国家二级标准。

四: 总体评价及存在的问题

本厂所采用的污水处理自动化控制系统借鉴了国内外先进的计算机软、硬件技术，控制理论及算法，实现了污水处理全过程自动智能控制，节省了人力资源，能够及时、准确地反映工艺过程中各个工艺参数的变化情况，并通过声光报警，数据溢出时自动暂停设备等方式提醒工作人员根据参数变化及时做出调整对策，保证整套处理过程长期稳定、高效地运行。

自动化控制应用于污水处理工艺过程，在国外已有许多成功范例和典型工程实例，近年来，我国也有许多污水处理厂借鉴国外先进技术，将自动化控制合理地应用到污水处理工艺过程当中，并且取得了良好的效果。但是在两者相结合的过程中仍然存在许多问题，现作如下总结：

1：污水处理自动控制系统中所采用的一些自动化检测设备、仪表、阀门的功能和精度目前还很不完善，在实际应用中达不到预期的效果，误差很大，因此，如果单纯依靠这些检测设备来判断污水处理情况并实施自动控制，往往很难达到处理水质达标排放和节约能源的目的。

2:虽然许多污水处理厂采用ORP、DO、pH值作为参数来控制出水水质，调节曝气量，但是当控制器无法找到ORP特征点时，污水处理系统仍然会按照时间来控制整个处理过程。

3：污水水质的监测与控制存在滞后问题，例如根据好氧池中的DO来控制鼓风机的曝气风量，由于生化处理系统本身是处于动态平衡当中的，操作人员通过在线实时监测发现DO偏低（或偏高），并通过调节鼓风机叶轮转速来实现增加（或减少）曝气量，在此过程中，DO值监测与鼓风机风量调节之间的滞后可能会导致鼓风机无法准确地根据好氧池中实际溶解氧的浓度来提供曝气量，难以真正达到节能的目的。

4：仪器设备维护难度大。例如pH计、污泥浓度计、泥位计等仪器均有严格的使用维护要求，包括接触探头的定期清洗、标定，设备损耗维修等等，并且现阶段我国污水处理厂大都采用是进口设备仪器，价格昂贵，这也在一定程度上增加了污水处理厂的投资费用。

五: 结语

现今我国污水处理厂多是采用国外进口设备与控制系统，价格高，维护困难。并且目前我国国产的在线分析测定仪器设备还不能达到精度要求，因此，进行我国自主研发设计制造自动化控制系统，并提高仪器设备的测量精度和质量，降低维护费用，是我们现阶段以及今后污水处理厂自动化控制系统发展的主要方向。

参考文献

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关键词：城市污水处理厂；低负荷；除磷剂；曝气量

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)01-0036-04

1 引 言

污水处理厂作为环境保护的重要市政设施，在污染治理、保护环境中发挥了巨大的作用。自上世纪80 年代以来，随着水污染问题的日趋严重，城市污水处理厂的建设有了较快发展。然而已建成的城市污水处理厂在实际投产运营过程中仍然存在问题。本文以某污水处理厂为例，总结了该厂工艺运行过程中遇到的一些常见问题并提出了相应的对策。

2 重庆市永川区污水处理厂工艺介绍

重庆市永川区污水厂采用A2O一体化氧化沟工艺，设计处理量为60000吨/天，整个处理系统由两组独立的A2O一体化氧化沟组成。A2O一体化氧化沟工艺有明显的厌氧、缺氧、好氧工艺段,是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成ADP，即：

ATP+H2OADP+H3PO4+能量

这样，有助于聚磷菌在耗氧条件下过剩摄取H3PO4。缺氧条件下硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，被还原为氮气（N2）和成为细胞的组成部分,得以去除。好氧条件下，一方面水中的有机氮和氨态氮在O2的作用下转化为硝酸氮和成为细胞的组成部分，得以去除，另一方面聚磷菌进行有氧呼吸，不断地氧化分解其体内储存的有机物，同时不断地通过主动运输的方式，从外部环境向其体内摄取有机物，由于氧化分解，又不断地放出能量，能量为ADP所收获，并结合H3PO4而合成ATP（三磷酸腺苷），即：

ADP+H3PO4+能量ATP+H2O

除一小部分是聚磷菌分解其体内聚磷菌盐而取得的外，大部分是聚磷菌利用能量，在透膜酶的催化作用下，通过主动运输的方式从外部将环境中的H3PO4摄入体内的，摄入的H3PO4一部分用于合成ATP，另一部分则用于合成聚磷酸盐，完成磷的过剩摄取，去除水中总磷。[1]它具有处理效果稳定,节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多；工程调整不方便。[2]

3 存在问题及对策

3.1 低温运行

温度对微生物的生物活性有着决定性的影响，污水处理中的微生物绝大部分适宜生长在20～35℃的环境中。在适宜的温度范围内，温度越高，微生物的活性越强，处理效果也越好；反之，温度越低，生物活性就越差。因此生物处理系统夏季较冬季的处理效率要高[3]。如表1所示，为某污水处理厂在不同季节的水处理效果。

由表1可知，温度对各项指标的去除效果有一定的影响。其中温度对TN的去除影响最大，因为TN主要是靠微生物的反硝化去除。调试运行中，调整曝气，控制曝气池中溶解氧在1.0左右；提高混合液（MLSS）浓度有效的提高了指标的去除率。另外，延长反硝化时间将会提高TN的去除率[4]。适当的增加化学除磷剂投放量，可以提高TP的去除率[5]。

3.2 低负荷运行

调试过程中遇到污泥负荷过低的情况，体现在进水BOD5值低，微生物生长缺乏炭源，C：N、C：P比值不合理，造成出水水质不达标。解决方案：调节进水流量，增长水力停留时间；减少沉砂池运行时间，提高生物池进水BOD5值；控制曝气量，因为低负荷下曝气过量会导致聚磷菌细胞内的聚β- 羟基丁酸(PHB)含量下降,导致磷的吸收速率和吸磷量下降[6]；保证进水连续，避免微生物在听进水后厌氧分解,损耗有机物。

3.3 低水量运行

污水处理厂在建设投产后因为配套管网建设不合理等因素造成进水水量偏低或间歇进水，低水量运行对污水处理厂运行造成严重的影响：一方面延长污水在生物池的水力停留时间，导致曝气过量，污泥结构松散，影响出水水质；另一方面增长污水在二沉池的水力停留时间，由于二沉池有大量活性污泥，耗氧速度快，二沉池很快进入厌氧环境，大量的PO盐释放进入水体，从而失去除磷效果。

图2为出水在投加除磷剂后TP随时间的变化。可以看出水中TP的浓度在0.5小时后与时间成正比的。这可以证明如果二沉池污泥停留时间过长会影响工艺除磷效果。

解决方案：加大管网维护力度，加快次级管网建设，增大污水的收集率，保证进水水量符合工艺设计要求；控制污泥回流，缩短污泥在二层池的停留时间。

3.4 除磷剂的使用

污水处理厂在运行过程中，进水呈现低碳、高氮磷的特性，传统的活性污泥法往往无法同时兼顾脱氮和除磷。如果要维持高效脱氮，则不能达到高效除磷的目的，而且磷的去除效果受碳源、污泥龄、污泥回流比、回流污泥中溶解氧浓度等因素制约。运行过程中，为了兼顾脱氮除磷，会辅以化学除磷剂，使出水氮磷均达标排放[7，8]。但是，现在多数污水处理厂忽视了化学除磷对脱氮效果的影响。经试验，在化学除磷剂投加量不合理的情况下，会影响微生物的反硝化脱氮。图3、图4反应了添加除磷剂，对除水中TN含量的影响（图4中的脱氮速率值是对图3中的多项式对应点求导数得出）。

分析得出，化学除磷剂会影响微生物的活性，在运行过程中不能为了去除TP而盲目的投加化学除磷剂，要解决这个问题，应在工艺调试过程中进行小试，以得出最佳的化学除磷剂投加量。[9]

3.5 曝气量的控制

曝气供氧是活性污泥法处理污水过程中最关键的一个步骤，氧气在气水界面的传递受污水水质、水温、氧分压等因素影响。在污水处理厂运行时，供氧量应严格控制，供氧过低会对微生物的生理活性产生影响，使微好氧菌异常，导致污泥膨胀，影响出水水质；二曝气过量会导致有机污染物分解过快，从而是微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散，同样影响出水水质。而且供氧过高还会造成能源的浪费，提高污水处理成本。解决这个问题应分析多个方面因素，通过计算得出适合每座污水处理厂自己的曝气供氧方案。现在已有改良实例，通过改变传统工艺的传统曝气方式，以达到达标排放，节约能源[10,11]。

4 小 结

A2O工艺是污水处理工艺中较成熟的工艺，但也会受多方面条件影响和制约，包括水温、水量等客观因素，也包括自身管理等主观原因。只有在实际运行中总结和分析自身的情况，才会使工艺运行正常，实现达标排放。

参考文献：

［1］ 于玲红,陈岩峰,武海云,殷震育.北方中小城市污水处理厂工艺选择.内蒙古农业大学学报,2002,23(3):93~97.

[2] 张自杰.排水工程-下册(第四版).中国建筑工业出版社,2000,6:306~309,315~320 .

[3] 王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理.科学出版社,1997.

[4] 孙亚男,彭永臻,王伟.低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响.中国给水排水,2008,24(1):9~12.

[5] 段瑞文.化学辅助除磷在改良A2O工艺中的应用.中国给水排水,2005,20087,94~96.

[6] 毕学军,张波,丁曰堂,高廷耀.长期低负荷运行对污水生物除磷的影响,中国给水排水,2002,18(7):83~85.

[7] 陈乐荣,吴雪莉,陈粉珠.城市污水处理厂化学法辅助除磷的试验研究.《环境技术》,2004,(4):35~38.

[8] 侯宏娟,王洪洋,周琪.低碳,高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究.中国给水排水,2007,(23)6:24~27.

[9] 边兴玉,王文超,张志斌,张华,陶俊杰,康兴生,郝春红,张健.化学辅助除磷工艺药剂投加量的优化研究.山东建筑大学学报,2007,(6):515~520.

篇7

关键词：污水处理焦炭粗粒化过滤

在我国改革开放不断深入，经济高速发展的同时，城市的规划和功能发生了根本性变化。城市服务场所得到大量新建，这就导致城市污水的水质发生了根本变化，城市污水中工业污水的比例逐渐减少，而生活污水不断增加。城市生活污水中尤以油脂危害最大，国家对城市生活含油污水的处理排放一直高度重视。原中华人民共和国城乡建设环境保护部于1986年7月11日了《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86），于1987年7月1日起实施；国家环境保护局和国家技术监督局于1996年10月4日了《中华人民共和国国家标准-污水综合排放标准》（GB8978-1996）,于1998年1月1日起实施。为了促进城市生活含油污水处理技术的研究和应用,本文对生活含油污水的水质、水量特点及处理方法、处理设备作一初步探讨。

1、城市生活含油污水的水质、水量特点：

1.1生活含油污水的水质特点：经过含油污水静置上浮试验分析，含油污水中漂浮油（60微米及以上）占67.5%，分散油和乳化油（60微米以下）占32.5%。这说明含油污水中漂浮油占大部分，而分散油和乳化油所占比例较小。只要将含油污水中的漂浮油去除，那么污水中的含油量就会大大降低。从静置时间和去除率分析，当含油污水静置1.5小时后，其漂浮油去除率可达75%，若继续静置下去，漂浮油去除率升高幅度很小。可以这样认为：含油污水在静置1.5小时后，其漂浮油基本已全部去除，水中剩下的基本上是分散油和乳化油，再静置下去，分散油和乳化油已经很难自然上浮。如果希望进一步提高除油效果，必须采取针对分散油和乳化油的去除措施。

1.2生活含油污水的水量特点：不同单位的生活含油污水的排水量差异很大，以饭店为例，饭店的排水量还会受到就餐人数、饭菜品种等因素的影响。所以，饭店的排水量主要有两个特点：一是间歇排放，二是一次排水量一般较小，三是全天在一定范围变化波动幅度较大。其它生活含油污水排放单位的水量特点与饭店类似。如洗车场的日排水量就与日洗车数量及车的种类密切相关。

2、城市生活含油污水的处理

2.1处理方案：生活含油污水的最佳处理方案是进入市政下水道前的源头处理，首选应是无需动力、无需投药、操作简单的物理方法。目前除油的物理方法主要有重力分离、气浮分离、过滤吸附等。对于生活含油污水，采用气浮分离法是不适宜的，其原因一是气浮分离法设备复杂，二是有动力消耗，三是气浮分离一般需投药。因此，应考虑采用重力分离、过滤吸附的方法处理生活含油污水。重力分离主要是去除污水中的漂浮油。为取得良好的处理效果，首先应保证有充足的油水分离时间，根据含油污水静置上浮试验的分析结果，油水分离时间应在1.5-2.0小时，这样可保证去除污水中65%—70%的油（考虑实际情况与试验条件的差异，油的去除率在实际中有所降低）。其次，为使污水的流态比较稳定，减少扰动，以利于油水分离，一般可将污水的水平流速控制在1-2毫米/秒。

过滤吸附主要是去除经重力分离后剩余的分散油和乳化油，以确保出水达标排放。过滤吸附的关键是选择合适的滤料（吸附剂），对滤料（吸附剂）的要求是：具有较强的吸油性；有足够的机械性能和化学稳定性；表面粗糙且有棱角，这样吸附表面积较大（棱角处吸附力最强）。焦炭具备了上述比较全面的特性，同时焦炭还有价格低、易得、使用后可焚烧处置等优点。最重要的是焦炭有粗粒化的功能，焦炭粗粒化是利用焦炭的亲油性和多孔性，使含油污水流经炭层后，细小颗粒的油珠被吸附在焦炭的孔隙中，并逐渐聚集成大的油珠而上浮。粗粒化过程如下：含油污水通过炭层时细小粒径的油珠被吸附在焦炭的表面上和孔隙内，形成油膜。同时在拦截、惯性碰撞等综合作用下，油珠和水之间的连续相水膜破裂，油珠和油膜聚结。随着时间的增长，焦炭孔隙内的油珠越来越多。这样水流断面减少，阻力增大，焦炭孔隙内的油珠被推出。初时由于表面张力的作用，油珠不能马上与焦炭表面的油膜断开，当油珠粒径增大到浮力大于表面张力和焦炭的附着力时，大颗粒的油珠即与焦炭表面的油膜断开上浮。实践表明：含油污水经焦炭粗粒化过滤后，油的去除率通常为30%—50%。

篇8

关键词：CASS、生活污水、气水比

CASS工艺运行参数气水比的控制，应根据实际进出水水质和污水处理要求，通过科学管理，在污水处理条件和环境变化时，充分利用各种手段进行调整，使生化系统高效、稳定、低能耗运行，达到节能降耗与经济有效的双重目的。

CASS工艺运行参数气水比的控制，必须理论结合实际，在任何一个污水处理厂，其各种条件和环境是不断变化的，只根据前人的经验和理论并不能完全满足现实情况的要求，因而在充分掌握理论的前提下，气水比应在不断总结运行经验基础上确定。

1、项目简介

1.1项目概述

惠州市第四污水处理位于厂惠州市惠城区水口街道办事处骆屋马蹄湖。2005年12月开工，2007年12月建成，2008年9月试运行，占地面积3.6万平方米，设计处理能力30000m3/天，实际处理能力28000 m3/天。项目主要处理水口镇区、水口开发区范围内生活污水及企业排放的部分废水。其中生活污水占80%，工业废水占20%。处理后的尾水于大湖溪汇入新开河，最终汇入东江。

1.2工艺简介

广东省惠州市第四污水处理厂采用序批式活性污泥法CASS工艺，CASS（cyclic activated sludge system）是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是利用基质推动力选择性的培养菌胶团细菌而限制丝状菌的增长，通过选择器对微生物进行选择性培养以防止污泥膨胀的发生，其容积约占整个池子的10%。

工艺流程如图1-1：

垃圾外运处理 外运处置

生活污水粗格栅提升泵细格栅旋流沉砂器CASS池消毒池排放

剩余污泥

垃圾外运处理压泥机干泥外运处置

滤液

返回进水砂井

图1-1

1.3进出水水质

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918），东江水属III类功能水域，污水处理厂处理出水执行一级B标准。其进出水水质如表所示：

表-1实际进出水水质

2、工艺参数气水比的理论计算

2.1气水比控制

2.1.1 需氧量

需氧量Ro是单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物需氧量Ro由以下四个部分组成：一是微生物利用好氧菌氧化分解生活污水中的有机物消耗的溶解氧，用Sr表示；二是微生物自身代谢（自身的内源呼吸）消耗的溶解氧,用Vr表示；三是硝化细菌利用水中的溶解氧将氨氮转化为硝酸根消耗的溶解氧，用Nr表示；四是反硝化细菌将硝酸根和亚硝酸根还原为N2时释放的氧，需氧量应减去这部分的产氧量，用Mr表示。因此，需氧量Ro可表示为：

Ro=Sr+Vr+Nr-Mr

（1）由于完全生化需氧量BODu与5天生化需氧量BOD5之间的关系是BODu=1.47BOD5，因此去除有机物需氧量为：

Sr=1.47Q(S0-S)

式中，S0、S进出水BOD5，kg/m3;Q为污水处理量,m3/d。

所以，惠州市第四污水处理厂去除有机物的实际需氧量为：

Sr=1.47Q(S0-S)

=1.47*28000(0.053-0.012)

=1687.56kgO2/d

（2）细胞分子式可表示为C5H7O2N，其自身代谢的分子方程式可表示为：

C5H7O2N+5O2+H+=5CO2+2H2O+NH4+

从上式可看出，Vr为1.42VSS，VSS一般可取为0.7MLSS，惠州市第四污水处理厂VSS/MLSS=0.72，MLSS取3500mg/l，因此Vr=1.43*0.72*MLSS。

所以，惠州市第四污水处理厂内源呼吸所需的实际需氧量为：

Vr=1.43*0.72*MLSS

=1.43*0.72*3.5

=3.61kgO2/d

（3）硝化细菌在有氧条件下转化NH4+的分子方程式可表示为：

NH4++1.83O2+1.98HCO3-=0.02C5H7O2N+1.041H2O+0.98NO3-+1.88H2CO3

从上式可看出，每转化1单位的NH4+消耗的溶解氧为4.57个单位，因此Nr=4.57Q(N0-N)

式中，Q为污水处理量,m3/d，N0、N为进出水NH4+的含量,kg/m3。

所以，惠州市第四污水处理厂，硝化过程所需的实际需氧量为：

Nr=4.57*Q(N0-N)

=4.57*28000*(0.020-0.0039)

=2060.16kgO2/d

（4）反硝化细菌将硝酸根和亚硝酸根还原为N2时的反硝化过程可表示为：

NO3-+5H+（电子供体）=0.5N2+2H2O+OH-

NO2-+3H+（电子供体）=0.5N2+H2O+OH-

从上式可以看出，还原1个单位的NO3-释放的氧当量为5*（16/2）/14=2.86个单位。结合硝化反应与反硝化反应分子方程式，可以得出

Mr=2.86*0.98Q(N0-N)

式中，Q为污水处理量,m3/d，N0、N为进出水NH4+的含量，kg/m3。

所以，惠州市第四污水处理厂，硝化过程所需的实际需氧量为：

Mr=2.86*0.98Q(N0-N)

=2.86*0.98*28000*(0.020-0.0039)

=1263.50kgO2/d

（5）综上所述，需氧量Ro为：

Ro=Sr+Vr+Nr-Mr

= 1.47Q(S0-S)+1.43*0.72*MLSS+4.57Q(N0-N)-2.86*0.98Q(N0-N)

因而惠州市第四污水厂实际需氧量为：

Ro=Sr+Vr+Nr-Mr

= 1687.56+3.61+2060.16-1263.50

=2437.83kgO2/d

同时，按出水富氧余量2mg/l计算，则需安全富氧余量为： 0.002kg/m3*28000m3/d=5.6kgO2/d

所以，惠州市第四污水厂总需氧量为:

2437.8kgO2/d+5.6kgO2/d=2443.4kgO2/d

2.1.2 需气量

需气量指单位时间内需供给曝气池的空气量，用Po表示。

惠州市第四污水处理厂曝气装置采用HDQ-3-L膜片盘式微孔曝气器（曝气盘），其氧利用率为7.5%。在一个标准大气压下，空气含氧率为20.94%，空气密度为1.221kg/m3因此，需气量可表示为：

Po=(Ro/20.94%)/7.5%=(2443.4/0.2094)/0.075=155581kg/d

即为，155581/1.221=127421m3/d，此时气水比为127421m3/d：28000m3/m3/dd=4.6：1。

2.1.3 气水比

通过需氧量与需气量计算及污水进出水水质变化，可得知惠州市第四污水厂实际气水比应控制在4～5：1之间。

2.2 不同气水比下的有机污染物去除率

2.2.1 各控制参数的确定

为了能更好的反映在不同气水比下有机污染物的去除率，固定以下控制参数：

污泥浓度MLSS=3500mg/l

BOD污泥负荷Ns=QS/VX=28000*53/19200*3500=0.022kgBOD(kgMLSS.d)

pH=6.8～7.5

2.2.2 不同气水比下COD、NH3+-N的去除效果

（1）试验方法

在保证其它条件不发生根本改变的前提下，同时对惠州市第四污水厂两台百事德BK8024型三叶罗茨鼓风机频率进行了调整，每调整一次运行三天，两台鼓风机频率分阶段调整如下：

36Hz、38Hz、40Hz、42Hz、44Hz、46Hz、48Hz

经鼓风机风量流量计测量后，其对应的风机风量为：

103265.28m3/d、109002.24m3/d、114739.20m3/d、120476.16m3/d、126231.12m3/d、137687.04m3/d

对应的气水比分别为：

3.7:1、3.9:1、4：1、4.3:1、4.5：1、4.7：1、5：1

（2）采样方法

每调整一次的第三天采24小时混合样

（3）试验结果

分别考察气水比变化对COD、NH3+-N的影响试验，结果如表-2所示：

表-2气水比变化对COD、NH3+-N去除的影响表

从上表可看出，当气水比在4.5：1，也就是鼓风机频率在44Hz时，COD与NH3+-N的去除率最高，与气水比理论计算高度吻合。

3、结论

（1）气水比作为污水厂重要的运行控制参数之一，其确定须理论联系实际，在进出水不断变化的过程中，应找到在一定范围内最佳比值，这不但能实现运行的最优控制，同时也能实现污水厂的节能降耗，降低运行成本。

（2）在处理低浓度生活污水时，气水比控制不宜太高，应尽量控制在4～5：1之间，当然，其最佳值是在不断探索研究中确定的，每个污水厂在一定进水范围内都应有一个最佳气水比。

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关键词:农村生活污水；人工湿地；处理；工程实例

Abstract: With reference to zhejiang tonglu success, based on the experience of JiAnXian in multiple administrative villages in the rural sewage treatment of pilot projects. The county rural sewage treatment mainly take artificial wetland processing model, that is, 10 to 20 families to build a set of peasant household sewage treatment facilities, sewage after collecting precipitation-anaerobic-such as artificial wetland process for processing. Monitoring the results show the system of COD, ammonia nitrogen removal ability, the water pollution index are the standard, show that the system is a kind of suitable for rural sewage treatment system, suitable for the local rural application.

Key Words: rural sewage; artificial wetland; processing; engineering example

中图分类号：G812.42 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

吉安县广大农村地区由于经济基础薄弱、资金来源少、居民居住分散等原因，普遍缺少排污设施规划，缺乏专门的污水收集处理设施。该县农村生活污水绝大多数通过自建水沟排放到小溪或河流，污水处理率基本为零，水环境污染情况较为严重。考虑到当地农村缺少污水技术和管理人员及运营资金，因此需要一种简便的污水处理技术，即要满足“三不”（基本不需要人管理、基本不需要人维修、基本不需要运行费用）、出水能够达标稳定。

吉安县根据实际情况，结合自然、经济条件，因地制宜，以少数基础条件较好的农村进行试点建设农村污水处理设施，本文以吉安县某行政村生活污水人工湿地处理工程为例进行介绍。

2 人工湿地简介

2.1 人工湿地概述

人工湿地是模拟天然湿地的人工生态处理系统，利用人为手段设置的具有湿地性质和功能的系统。较天然湿地，人工湿地有更高的处理效率，又因其可灵活选择场地、建设和运行费用低、有一定的生态效益而受到重视，国外许多地区都建有用人工湿地处理污水的示范工程。[1]

人工湿地污水处理系统是人工建造、监督和控制的，在一定长宽比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石和煤渣等混合成的填料床和在床体上种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观的植物，如芦苇、香蒲、水葱等及在水中、填料中生存的动物、微生物所组成的生态系统，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过水体、基质、水生植物、微生物等之间一系列复杂的物理、化学和生化反应，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用实现对水中污染物的去除。[2-3]

3 工程实例

本工程位于吉安县横江镇某一行政村，有居民96户，共计364人，农村生活污水经化粪池预处理后由管道收集。工程总投资35万元，于2010年12月底竣工，出水能达到相关排放标准。

3.1 设计水量及水质

本人工湿地处理系统按人均每天产生活污水180L计，则每天产生污水量为66吨。其中要分建四套处理系统，1#人工湿地系统为36人，每天处理污水6.5吨；2#人工湿地系统为88人，每天处理污水16吨；3#人工湿地系统为104人，每天处理污水19吨；4#人工湿地系统为136人，每天处理污水24.5吨。

农村生活污水含有机物质、氮磷营养物质、悬浮物等，主要进水指标为：COD 250～400mg/L，NH3-N 40～60mg/L，TP 2.5～5mg/L，SS 120～150 mg/L。

该村污水经处理后用于水作物灌溉，出水执行《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准，CODCr≤150 mg/L；BOD5≤60 mg/L；SS≤80mg/L。

3.2 工艺流程简介

图1 农村人工湿地污水处理工艺流程图

该村的生活污水经收集后，自流入污水处理站。污水首先进入沉砂池，沉砂池主要作用是去除污水中大颗粒悬浮物、砂粒、飘浮杂物等，避免阻塞管道。预处理后的污水进入厌氧池，在水解作用下，悬浮状态或胶体状态的有机物质转化为溶解性有机物。经厌氧水解处理后，污水进入人工湿地，采用表面流人工湿地，利用水生植物的生长，吸收氮磷，在一系列的过滤、吸附、沉淀、微生物降解作用下，污水中的污染物被有效去除，污水得到净化。出水排入农业灌溉渠，用于水作物浇灌。

3.3 工艺设计

3.3.1 沉砂池

1#沉砂池(L×B×H=2.3m×1.6m×1.0m)，有效容积V =2.9 m3，停留时间: HRT = 10.9h

2#沉砂池(L×B×H=4.0m×1.9m×1.0m)，有效容积V =6.08 m3，停留时间: HRT =9.1h

3#沉砂池(L×B×H= 4.5m×2.0m×1.0m)，有效容积V =7.2 m3，停留时间: HRT = 9.1 h

4#沉砂池(L×B×H= 5.0m×2.4m×1.0m)，有效容积V =9.6m3，停留时间: HRT =9.4h

3.3.2 厌氧池

1#厌氧池(L×B×H=2.6m×1.6m×1.0m)，有效容积V =3.3m3，停留时间: HRT = 12.3h

2#厌氧池(L×B×H=4.0m×2.5m×1.0m)，有效容积V =8m3，停留时间: HRT =12.0h

3#厌氧池(L×B×H= 4.5m×2.6m×1.0m)，有效容积V =9.36m3，停留时间: HRT=11.8h

4#厌氧池(L×B×H= 5.0m×3.0m×1.0m)，有效容积V =12m3，停留时间: HRT =11.8h

3.3.3 人工湿地

1#人工湿地(L×B×H=3.6m×4.9m×1.0m，均分三格)，有效容积V =14.1m3，停留时间: HRT = 17.4h

2#人工湿地(L×B×H=6.6m×4.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =21.1m3，停留时间: HRT =10.6h

3#人工湿地(L×B×H= 7.2m×4.5m×1.0m，均分三格)，有效容积V =25.92m3，停留时间: HRT =10.9h

4#人工湿地(L×B×H= 8.1m×5.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =32.4m3，停留时间: HRT =10.6h

4 处理效果及运行费用分析

该村人工湿地处理系统于2010年9月开始施工建设，2010年12月竣工建设单位于2011年3月向当地环保部门提出环保验收，监测报告显示各项污染物指标都能达标。

COD主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度320.21 mg/L，出水平均浓度60.72 mg/L，平均去除率81.04%；2#进水平均浓度248.93 mg/L出水平均浓度54.74mg/L平均去除率78.01%；3#进水平均浓度189.75 mg/L出水平均浓度43.06 mg/L平均去除率77.31%；4#进水平均浓298.57 mg/L 57.43出水平均浓度57.43mg/L，平均去除率80.76%

氨氮主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度53.27mg/L，出水平均浓度8.17mg/L，平均去除率84.66%；2#进水平均浓度44.73mg/L，进水平均浓度7.45 mg/L，平均去除率83.34%；3#进水平均浓度57.25 mg/L，进水平均浓度9.01 mg/L，平均去除率84.26 %；4#进水平均浓度58.57 mg/L，进水平均浓度10.47 mg/L，平均去除率82.12%。

此人工湿地处理系统已正常运行一年，污水处理系统不产生电耗；植物维护管理主要是要对人工湿地的植物进行收割和保护，植物维护管理费用为1000元，日维护费用2.73元/d；每年清运污泥费为800元，日处理费用2.19 元/d；则单位污水处理运行费用为0.07元/m3。

5 结语

采用沉砂池+厌氧池+人工湿地系统处理农村生活污水，工程实际运行结果表明该系统COD、NH3-N去除率分别在77.31～81.04 %、82.12～84.66%之间，出水水质稳定，达到了《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准。

该县试点农村污水处理采用该人工湿地系统，具有操作简单、经济有效等优点，满足民农村生活污水处理的需要，适合农村地区资金短缺和技术空白的不利状况，该人工湿地处理系统的建设和运行为当地农村生活污水工程治理提供了宝贵经验。

参考文献

[1] 梁继东，周启星，孙铁珩.人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析[J]. 生态学杂志.2003,22(2):49-55.

[2] 姜宏明.关于人工湿地污水处理的探讨[J].大科技：科技天地.2011, 7:373-375.

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关键词：生活污水；中水回用；水解酸化；生物接触氧化；MBR

Abstract: This article through the analysis of domestic sewage water quality, water features, introduced the uptown living sewage treatment process, and according to the uptown living sewage reusing whereabouts, the uptown living sewage reuse technology and typical method and the existing problems.

Key words: domestic sewage; wastewater reuse; hydrolysis acidification; biological contact oxidation; MBR

中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）09-0020-02

随着城市人口的不断增加，用水量也呈现持续上涨的趋势，一定程度上造成了城市水资源的紧张，这就使得小区污水处理及回用显得尤为重要。小区排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内，必须设置独立的污水处理设施，小区生活污水回用不仅可以为水资源匮乏地区提供了新的“水源”，即使对水源丰沛的地区，也可以起到防治污染的作用，减轻城市下水管网和污水处理的压力。

1概述

小区生活污水主要来源于小区居民日常生活排放的卫生间粪便冲洗水、淋浴水、厨房废水以及日常清洗废水。其水质水量特征为：水质、水量时变化系数大，污染物浓度通常比城市污水低，污水可生化性高，处理难度小等特点。所以选择处理成本低，中水回用率高的处理工艺尤为重要。目前国内生活小区主流处理工艺有接触氧化法与生物膜法。两者均是比较适合中小型生活污水处理的工艺技术。

2两种主流工艺简介及优缺点

2.1生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，即采用活性污泥法与生物接触氧化法相结合的方式，好氧曝气采用活性污泥工艺，利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有机物，接触氧化工艺是通过生物膜的作用进一步吸附，降解污水中的有机物。具体结构采用的是多段推流式，即生物接触氧化池内分成多格，污水串联流过每一格间。可使每格生长的微生物与负荷条件相适应，有利于专性微生物的培养驯化，提高处理效率。（见图1）

生物接触氧化法具有以下优点：

a.由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。

b.由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力。

c.剩余污泥少。

缺点是：

a.滤料间水流缓慢，水力冲刷力小。

b.生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果。

c.滤料更换，构筑物维修困难。泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

2.2膜生物反应器（MBR）是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合，是一种膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术（见图2）。

它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。

优点：

a.出水水质优良、稳定。

b.工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。

c.占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。

d.污泥排放量少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。

e.膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围。

f.系统抗冲击性强，适应范围广。

g.较好的设备化和自动化，管理简便。

h.模块化设计，易于扩容。

缺点：

膜材料较贵，一次性投资稍高。

3小区生活污水回用技术的思考

小区作为一个相对独立的生活区域，这不仅对小区生活污水的回用提出了要求，也使小区生活污水回用技术在推广和运行中面临着一系列需要思考的问题。

3.1回用技术的可靠性

小区生活污水回用技术通过多年的研究与发展，本身已经逐步完备。小区生活污水回用的去向主要是生活杂用水等。因此，在实际工程设计时，必须根据小区生活污水水质、水量以及小区功能和环境要求，选择合理、可靠工艺，并要考虑能长期安全可靠地运行。

3.2回用设施的智能化管理

小区生活污水回用设施处理规模较小，一般都是兼职管理，因此，在设计时必须考虑到智能化管理，如采用PLC自控等。设施采用PLC自控等智能化管理，可以保证处理设施稳定、可靠地运行，保证出水水质的安全，利于小区生活污水回用的进一步推广应用。

3.3回用水的安全性

小区生活污水回用的去向主要为生活杂用水和非接触观赏性景观用水等，因此，必须尽量减少可能有毒或者有害非生活污水进入小区生活污水处理站，从卫生和健康角度考虑，还必须对回用水进行严格的消毒处理。另外小区生活污水回用，在作为绿化用水时，尽量不要采用喷灌；而作为景观用水时，也不宜作为瀑布和喷泉等易形成水雾的景观用水。

4 4 中水回用处理工艺的选择

中水回用是利用人们生产和生活中应用过的优质杂排水，经过一定的再生处理后，应用于工业生产，农业灌溉，生活杂用水及补充地下水。

4.1 中水回用工艺流程

为了将污水处理成符合中水水质标准的水，一般要进行三个阶段的处理：（1）预处理。该阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质。（2）主处理。该阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物。（3）后处理。该阶段主要以消毒处理为主，对出水进行深度处理。保证出水达到中水水标准。