城市生活污水处理篇1
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%。
城市生活污水处理篇2
[关键词]城市生活污水；处理工艺；关键点
中图分类号：X799.3文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）17-0177-01
城市污水主要是城市在生活与生产相关活动中所产生的生活废水与加工废水，在传统的废水治理观念中主要将城市污水视为有害物，主要通过净化工艺来让城市污水达到减少污染与危害的功效。但是作为当下的城市污水治理观念，主要集中在对城市污水做开发利用性资源，让资源得到多层次的开发运用。一般情况下在城市污水工艺处理工艺中可以划分为不同层次，需要充分的了解城市污水的特点，依据实际情况做综合性处理，这样可以有效性的达到城市污水治理与利用的功效，发挥其自身价值。
1城市生活污水概述
随着人们生活不断趋于复杂化，污水的具体情况也较为复杂，污水中所含有的成分也日趋多样化，一般情况下可以划分为4种物质，有机物、金属无机物、化工产品、混合物等。有机物主要是人们生活饮食中所生成的残渣物质，相关物质汇入到生活污水中会促使水中的有机质水平提升，例如常见的油脂、蛋白质、糖类与纤维素；金属有机物主要是生活污水中有钠、钙、镁以及其他金属离子物质；化工产品属于城市生活污水中较为多见的物质成分，同时也较难处理，其中氮与磷较为多见，其产生来自于人们日常洗衣液或者相关清洁品所产生；混合物主要是复杂性物质，物质间存在较大的交叉混合性，进而导致污水的复杂性提升，难以有效处理。
2城市生活污水治理问题
2.1缺乏较强的环境意识
在城市发展中我国以往常奉行先污染后治理的理念，环保意识较为缺乏，甚至这种理念深入到每个民众的意识层面中，导致城市民众对水资源缺乏应有的保护意识，导致水污染情况日趋严重。基层民众对中日常生活中的水资源保护缺乏强烈的意识，政府单位盲目的追求经济发展，对于相关环保意识与环保行为的管理缺乏应有的强度，进而导致水资源破坏行为受到了较大的纵容态度。
2.2城市经济高速发展
城市经济不断提升会导致人们生活水平持续提升，由于生活质量提升，人们用水量会持续性上涨，在一定程度上会导致城市污水量也相对提升，进而导致污水处理问题更加困难。
2.3缺乏应有的硬件设施支持与技术提升
城市污水处理需要配备专业的硬件设施，同时需要充分结合城市污水不同情况做对应的硬件设施调整，从而提升污水处理的质量与效率。生活污水的硬件设施支持比工业污水处理相比会相对较弱，进而导致生活污水处理能力较差，效率较低。先关污水处理技术还需要及时有效的维护保养，同时技术还需要随着时展不断升级，这样才能匹配时展所需，但是在实际的工作开展中，技术升级相对较慢，远远滞后于时代技术发展的步伐，进而导致污水处理状况不能达到较好的满意状态。
3城市生活污水常用工艺
3.1传统活性污泥法
该方式是在1912年的英国发起，该方式一直运用到如今。主要是通过人工充氧操作下让污水与微生物做混合性的培养，进而制成活性污泥。通过活性污泥所具有的生物吸附、凝聚与氧化功能，从而有效的通过分解能力来清除污水内的有机污染物，让污泥和水做有效分离，促使活性污泥回到曝气池内，其余的部分排出污水处理系统。
该方式可以有效的通过曝气池来将有机污染物得到对应降解，通过前两阶段的吸附与代谢处理，活性污泥经过了较为完整的生长周期，因此可以有效的达到较好的污水处理效果，BoD处理率可以达到9成以上，非常适用于具有更高净化程度需要的城市生活污水。
3.2氧化沟
该处理方法主要是上世纪50连带由荷兰人发明的污水处理方法。该方式具有简便的流程处理，工艺较为成熟，同时运行效果趋于稳定。该方式可以有较好的处理小，可以有更好的出水效果。具有较强的缓冲稀功能，可以承受高流量与高浓度的冲击压力，可以较好的清除难以降解的物质，出水趋于稳定状况；具有较好的供氧量调控能力，残余污泥相对较少，具有较强的脱氮功能，生物性除磷能力相对较弱。
3.3a2/o法
a2/o法主要是在上世纪70年代有美国人在厌氧-好氧法脱氮处理技术上发明出的污水处理方法。该处理方法将生物反应池划分成厌氧、缺氧与好氧等三个不同阶段。其中厌氧段主要是原始污水和沉淀池排出含磷回流污泥集中在此的反应器，其作用是可以有效的释放磷，同时促使有机物氮化。缺氧段则主要是进行脱氮，在经过前两个阶段的厌氧与缺氧处理后再进入到好氧段，其作用可以有效的清除BoD，硝化与吸收磷。三个阶段全部处理后则将主要有害物质得到了清除，清除了过多的磷、BoD等。
3.4曝气生物滤池
曝气生物滤池属于新近发明的污水生物处理工艺，通过展开生物降解、固液分离等处理设备配合操作。该设备处理与给水操作的快滤池有相通之处。池底为承托层，上面属于滤料填料。承托层中有曝气所需的空气管与对应的空气扩散设施，集水管同时也是作为反冲洗管安装在承托层中。该处理工艺不需要进污泥回流处理，同时也不会有污泥膨胀方面的麻烦，处理功效趋于稳定，通过人工供氧与强化操作，出水的水质得到相对提升，对于冲击压力的承载能力也相对较强。对氧气的利用效果更高；操作中运用小气泡曝气头，可以有效的避免因为微孔曝气头导致的阻塞与受损；运用特别的生物梯恩聊，污泥浓度水平较高，设施所需的空间较小，空间利用率较高。
3.5aB法
该处理系统可以划分为a段与B段，该处理段可以通过格栅与沉砂池等便捷设施，不需要初沉池，同时a、B两段可以进行完全性的划分开来，有自身较为独立性的污泥回流操作系统。其工艺流程主要分为吸附池、沉淀池、曝气池与二沉池等不同阶段。a段与B段有不同的负载能力，a段主要表现为凝聚与吸附能力，B段可以发挥生物氧化功效，可以在高负荷污泥状况下操作。B段则处理较低污泥符合处理，两个不同分段采用各自独立性的回流处理，进而可以分为不同的微生物群类状态。
3.6SBR法
该技术源于上世界70年代美国，而后将SBR中的时间推流与连续系统性的空间推流综合，开发出新的CaSS、CaSt、UnitanK等工艺，其中SBR工艺运用较广，主要分为进水、曝气、沉淀、滗水与待机五个依次开展的阶段。该系统操作可以有较好的沉淀能力，有机物的清除效率较高，对于难以降解的废水有较好的清理能力，可以控制丝状菌膨胀，有效清除磷、氮，无需采用新增的反应器，无需运用二沉池与污泥回流处理，工艺技术相对简单。
4结束语
城市生活污水处理需要依据现实情况展开，有效的运用新技术新工艺，促使污水处理能力与时俱进，提升污水处理效率与品质。
参考文献
[1]张科，刘卫霞，程伟科等.城市生活污水处理工艺[J].科技传播，2014，（18）：114-114，60.
城市生活污水处理篇3
关键词：CaSS工艺；污水处理；处理方法
1CaSS工艺的运行及特点
CaSS是循环活性污泥技术的主要形式，其在工作中主要的工作原理是将序批式活性污泥法的反应池沿长度方向分为两个不同的部分，前部分为预反应区，第二部分则为主反应区。CaSS工艺在工作中由于其操作工艺和程序较为复杂，与其他各项工艺相比而言充满着变量和变动性，因此需要控制的部分较多，为了满足污水处理工作的安全可靠和生产的连续性，同时为了满足污水处理工艺的需求和社会环保要求，在工作中通过各种先进的技术手段和设备进行全面的改革与完善，使得工艺能够适应现阶段的社会发展需求。在现阶段的CaSS工艺运行特点是特指设有一个分建或合建式的生物选择器，并且要能够使得生物选择器的容量是可以根据反应量大小来进行改变，同时采用序批曝气一非曝气方式运行的充一放式间隙的活性污泥处理方法和措施，在这个工程运行中，各种反应都是在同一个反应器中进行，这就可以有效的避免了有机物污染和由于泥水分离出来生物的降解过程，同时反应器应当还具有相关的泥水分离处理功能。整个系统以推流方式运行，而在运行的过程中各个反应区都是以混合方式来实现运转和同步碳化的流程，因此则需要采用相关的控制器来进行有效控制，从而有效的降低系统的能耗和药耗问题。
1.1CaSS工艺的循环运行过程
CaSS以一定的时间序列运行，在运行的过程之中主要包括了充水一曝气、充水一泥水分离、上清液滗除和充水一闲置等各阶段的控制过程，同时在这些阶段运行中通过有机系统的方式构成一个整体，并且能够形成一个有效的运行周期。不同的运行阶段的运行方式可以根据处理效果和工作需要来进行调整和分配，如果在工作中没有相关的反应和冲水搅拌流程，则需要采用相应的进水曝气方式来进行严肃控制。同时由于CaSS工艺在运行中是一个循环运行的过程，因此则需要在一个周期完成且结束之后在进行下一个周期的运行，并且其运行流程是和上一周期重复一直的，以此形成循环运行流程，并连续不断的使其进行。
1.2CaSS的工艺组成及设计要点
CaSS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水生物处理技术。每个CaSS反应器由3个区域组成，即生物选择区、兼氧区和主反应区生物选择区是设置在CaSS前端的小容积区（容积约为反应器总容积的10%），水力停留时间为0.5h～1h，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放，而且在完全混合反应区之前设置选择器，还有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。此外，选择器中还可发生比较显著的反硝化作用（回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮），其所去除的氮可占总去除率的20%左右。选择器可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用作选择器。由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环1次为依据而确定其回流比。
1.3CaSS工艺的主要特点
CaSS工艺在运行的过程中是SBR处理技术的一个改进方式，与传统的活性污泥处理工艺相比，CaSS工艺不但具有着工艺简单、自动化程度要求高、运行灵活方便简单、具有明显的除磷脱氮功能，而且其还具有着能够根据生物选择原理与利用方式来直接与主反应区进行分建和合建，同时能够对系统中所存在的生物选择器和磷的释放要求进行全面控制。在CaSS工艺运行中，可变容积的采用有效的提高了系统对水量和水质的适应性能，同时使得操作运行更加方便和有效。同时这种工艺能够根据生物反应动力学原理，通过在反应的过程中采用各种新技术和新工艺来进行优化，使得工艺在运行之中有效的降低了运转费用。
2控制策略
CaSS工艺作为现阶段污水处理的主要工作其在管理控制中主要是由粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、CaSS反应池、加氢间和污水脱水机房等构成。
3CaSS工艺需要注意问题
在CaSS工艺的应用过程中，需注意以下问题：（1）生物选择器运行的控制。为保证回流污泥与进水底物的良好接触，生物选择器宜控制在厌氧或缺氧条件下运行并确保完全混合，以充分发挥其自我调节的功能；（2）生物速率的控制。CaSS的主反应区具有同步硝化和反硝化功能，其反硝化主要是在停止曝气的泥水分离阶段和在曝气过程中使污泥结构内部处于缺氧状态而实现的。因而，反应器中溶解氧（Do）浓度的控制——即生物速率的控制十分重要。一般采用池内溶解氧探头仪控制Do，并据此测定微生物的代谢活性，作为自动调节曝气时间、曝气速率和排泥速率的重要控制参数。溶解氧探头仪可直接设置在主反应器内，也可设置在污泥回流管线上。
城市生活污水处理篇4
关键词：城市生活污水；处理氧化沟；应用；
中图分类号：U664文献标识码：a
前言
近年来，我国突发性水污染事件频繁发生，这已严重影响人民的日常生产生活活动、社会的稳定和经济的发展，严重危害了生态环境，氮、磷等大量营养物质的排放引起的水体富营养化是造成水污染事件的主要原因之一。水体富营养化已经成为当前我国政府和公众最为关注的环境问题之一，下面主要介绍微孔曝气氧化沟工艺的应用。
1、生物除磷
生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物，从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从污水中除磷的目的。除磷的影响因素有很多，比如温度、进水CoD的量、n:p比、排泥量（污泥龄）、回流比、污泥负荷等。污泥在沉淀池内容易产生磷的释放现象，特别是当污泥在沉淀池内停留时间较长时更是如此，所以回流比也对除磷有影响。下面着重从进水CoD、回流比等方面阐述一下对氧化沟除磷的影响。
1.1进水CoD
从一些数据图表可以看出在保持回流比、污泥龄不变的情况下，观察每天进水CoD变化对tp去除效果的影响，发现厌氧段碳源CoD浓度越高（100mg/L～300mg/L），放磷越充分，对tp的去除率越高；但当碳源CoD浓度高达300mg/L时，发现磷的去除率反而降低，分析原因是进水有机物浓度高太多的有机物在氧化沟好氧段未完全去除，对好氧段对好氧吸磷产生抑制作用，tp的去除效率会下降，此时应加大曝气量增加好氧段对有机物的去除效率。
1.2回流比
在排泥量基本保持不变的情况下，通过改变回流比，测定总磷，分析10周的数据所示。可以看出，起初随着回流比的增加tp的去除率也在增加，当回流比为80%时去除率达到最大；当回流比大于100%时，tp去除率迅速下降，超过100%后，tp去除率已经非常低，总磷迅速降低的原因是由于厌氧池回流污泥还有大量的硝态氮，当回流比太大后，大量的硝态氮会对厌氧除磷环境起到破坏作用，影响厌氧释磷的进行，进而影响去除效果；当回流比太小时，由于沉淀池的停留时间过长，会在沉淀池出现释磷现象，影响了磷的去除。因此，通过数据图得出，本厂除磷的最佳回流比为80%。
2、微孔曝气氧化沟工艺功能
2.1预缺氧区
在生化处理工艺中,为了维持生化处理系统的污泥量,需将终沉池的部分污泥回流到预缺氧区始端,但由于终沉池回流污泥中含有较高浓度的no3,会破坏厌氧区内的厌氧环境,导致生物除磷效率降低,因此,为了避免这一不利因素,确保生物除磷效果,在厌氧池之前设置预缺氧区,进行预先反硝化,将终沉池回流污泥中的no3还原为n2和o2。由此可见,增设预缺氧区的目的是为了在生化处理工艺中,尽可能获得较高的生物除磷效率,使厌氧池内保持一个严格的缺氧状态,即Do≈0,nox≈0。
2.2厌氧区
增设厌氧区的主要功能是为生物除磷,其原理是:在严格的厌氧条件下,污水中聚磷菌体内的atp进行水解并释放出H3po4和能量,在后续的氧化沟好氧条件下,聚磷菌进行有氧呼吸,能过量地摄取水中磷,形成高磷污泥,在终沉池以剩余污泥的形式排出,从而达到生物除磷的效果。
2.3缺氧区
增设缺氧区的功能是进行反硝化,去除水中硝态氮。原因是原水氨氮浓度较高,达50mg/L,为了达到排放标准,需要在氧化沟内进行相当程度的硝化反应,因此,氧化沟出水中含有较高浓度水平的硝态氮,容易在终沉池产生反硝化反应,导致污泥上浮,出水水质恶化,同时会影响到回用水处理系统。为了降低硝态氮,将氧化沟硝化液通过内回流泵回流至该区,进行反硝化,去除水中硝态氮。
2.4微孔曝气氧化沟
微孔曝气氧化沟是在普通氧化沟的设计理论基础上加以改进的一种新形式。将普通曝气池内的表面曝气装置改进成深层微孔曝气装置,不仅增加了氧化沟的深度,而且有效的克服了传统氧化沟由于表面曝气导致冬季水温下降很多,降低硝化-反硝化反应速度而影响处理效果的弊端。同时由于采用深层微孔曝气不仅提高了氧转移效率,可大幅度降低能耗,而且解决了传统氧化沟占地面积大及污泥易淤积的问题。
3、微孔曝气氧化沟工艺的优势
3.1脱氮效果好
该微孔曝气氧化沟将缺氧池单独设置,一直维持其缺氧状态,利于反硝化菌的生长,从而提高反硝化速率,脱氮效果好。另外,氧化沟硝化液回流至反硝化池内,硝化液与进水充分混合,由进水提供充足的碳源,在此条件下,使得反硝化反应进行的很彻底,从而提高了系统的脱氮效果,避免了反硝化碳源不足的缺点。虽然在微孔曝气氧化沟增设了内回流系统,但由于回流泵的扬程不高,故所增加的能耗并不多。
3.2除磷效果好
该微孔曝气氧化沟单独设置了厌氧池,能使聚磷菌在厌氧条件下利用进水中丰富的可快速降解的有机物完成磷的释放。一般而言,为减小硝态氮对释磷效果的影响,应尽量减少回流污泥中硝态氮的浓度。考虑到本污水厂进水中氨氮浓度较高,出水指标只控制氨氮浓度,不控制总氮,若为减小硝态氮对释磷效果的影响,而降低出水中的硝酸盐浓度,完全没有必要,因此,考虑在厌氧池前端设置回流污泥反硝化池(预缺氧区),利用进水中的有机物和内源代谢产物实现回流污泥的反硝化脱氮,以此降低硝酸盐浓度。然后预缺氧区的出水进入生物除磷池(厌氧区),进行厌氧释磷,以此降低对释磷菌的影响,从而利于在好氧条件下过剩的吸收污水中的磷,完成除磷功能。
在常规低负荷生物处理系统中,污泥的含磷量一般都很高,需要进一步消化稳定,在消化稳定过程中将所吸收的磷释放出来。而在该氧化沟系统中,所产生的污泥已经稳定,不需要进一步的消化,这就意味着磷与污泥一同被排除系统之外。在单纯采用生物除磷的情况下,该系统出水中磷的含量可降至1mg/L。
3.3污泥沉降性能好
该微孔曝气氧化沟系统单独设置了厌氧池,不但能保证聚磷菌的磷释放,而且以高BoD负荷的厌氧环境抑制丝状菌繁殖,有效的防止了污泥膨胀现象。并且,氧化沟的推流特征使得经过曝气的污水在出流时形成良好的混合液生物絮凝体,有利于污泥的沉淀。
3.4抗冲击性能强
该微孔曝气氧化沟工艺因其水力停留时间和污泥泥龄较长,具有沟中泥水不断混合循环流动的特点,对进水水量、水质的变化波动有较大的适应性,能承受冲击负荷,而不影响处理效果。当处理高浓度工业废水时,进水能得到较大程度的稀释,可减弱工业废水中某些物质对污泥细菌活性的抑制作用。
3.5系统能耗低
一般而言,污水处理厂的用电能耗大部分集中在氧化沟上。该微孔曝气氧化沟的曝气设备为管式微孔曝气器,氧的利用率达30%,较机械曝气,可大大节约能耗。鼓风机采用变频调速,通过设置在氧化沟内的溶氧仪及可编程控制器(pLC)进行控制,可根据进水水量、水质的波动控制鼓风机的风量,使曝气过程中氧的利用率达到最高,从而达到节能的目的。
结束语
氧化沟工艺是目前城市污水处理技术中水质值得信赖、操作最稳定应用最多的工艺之一。虽然目前应用中还存在一些影响处理效果的因素，但随着科学技术发展和社会的进步，
该工艺必将得到进一步的提高，有望取得更佳的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1].黄祖安．Carrousel氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制[J]．中国给水排水，2003，19(12)：101-102．
城市生活污水处理篇5
关键词城市；污水处理；发展趋势
中图分类号X703文献标识码a文章编号1673-9671-(2012)072-0237-01
随着城市的发展加快，城市生活用水量不断增加，污水量也会随之提升。城市生活污水与工业废水不同，这是人们为了维持生活水平而排放的污水统称。城市生活污水不仅具有很大的排放量，而且在种类上也比较多。通常城市生活用水的来源是家庭、商业设施、公共设施等等，主要是粪便与生活洗涤用水组成。根据相关数据，我们可以得知每人每日生活污水量排出为150-400L，因此，生活污水量与城市生活水平有着紧密的关系。
城市生活污水污染物主要来源是有机物，包含了：矿物油、蛋白质、淀粉、糖类等等。也会有一些病毒、寄生虫卵、病原菌。无机盐类的磷酸盐、硅酸盐、钠、钾、钙等等。城市生活污水的化学需氧量、磷量都会较高。普通污水厂对生活污水进行生化与物理处理之后，会将化学与生物需氧量大大的降低，之后总磷量与总氮量依然会比较高。假如将这类水质排放到自然界中，会导致水体出现富营养化，促进藻类大量繁殖生长，严重时会出现水滑与赤潮，必然会污染环境。
城市污水处理需要经过三级处理，一级处理：主要将生活污水中悬浮状态的固定污染物清除。而物理处理技术也只能达到第一级处理的要求。经过一级处理之后，暂时水还没有达到可以排放的标准，直观来讲，一级处理主要为二级处理打下基础，做好准备。二级处理：将水中可溶解的有机污染物与胶体进行处理。二级处理针对这些污染物，清除率高达了90%以上，可以使其水达到排放标准。三级处理：深层次处理水中难以清除的有机物，以及氮和磷等能够使其水体出现富样化的可溶性无机物等等。三级处理之后，可以将水中的污染物基本清除。本文笔者尝试性介绍了几种种城市常用主流处理方法：
1活性泥技术的分析
直观来讲，活性泥技术主要是利用活性污泥将水中的有机物清除。首先，曝气池中回流的城市污水与活性污泥同时进入，同时将空气打入曝气池中，促进活性污泥与城市污水混合，曝气池中存在很多微生物，通过吸附、混合液之后，进入第二次沉淀池进行分离操作。最终，可以将净化的水排放，经过分离环节后的部分活性污泥又经过回流系统，注入到曝气池中，而其他部分需要从污水处理系统中排出。我们来看，活性泥技术主要的设备比较少，包含了曝气池与二次沉淀池。在活性泥技术不断发展的过程中，还创新了更多的方法。例如：SBR与aB法，以SBR法为基础，还发明了CaSt法，这就是所谓的循环式活性污泥技术。
目前CaSt法是比较先进的城市生活污水处理技术，有这些优势：一是，高效的同步硅化；二是，针对生物选择区的设置上，有利于对污泥膨胀进行限制；三是，相对完善的生物除磷系统；四是，针对负荷抗冲击来讲效果显著。
这种技术虽然先进也挺实用，但是还处于发展阶段，各方面功能功效还不够完善，因此，要有更加深入的分析，需要研究其原理、操作等方面，使其不断发展与完善，更是目前必须解决的问题。作为新技术的主要代表，CaSt技术具有很好的发展前景，而活性泥技法作为基础技术，无论从实用角度来看，还是发展前景，目前来说还是很具势力的。
2生物接触氧化法的分析
生物接触氧化法是指将一定数量的填料安装在生物接触氧化池内，为了更好地将污水实现净化的目的，利用填料上的生物膜与供应的氧气发生生物氧化作用，以此对污水中的有机物进行分解。因此，生物接触氧化法是目前城市污水处理中非常重要的方法之一。
生物接触氧化法是一种能将有机水高级净化的处理工艺。不仅仅包含了生物膜法的一些特征，而且还具有活泥性法的优势。这种方法不仅非常适用于城市生活污水处理，而且还能在工业废水与养殖污水中发挥一定程度的作用等等，目前已经逐步取得了一定的经济效益与处理效果。生物接触氧化法具有的优势包含了：高效节能、耐冲击负荷等等，大力推荐普及到各大城市污水处理体系中。
生物接触氧化法是城市生活污水经过处理后的关键环节，也是整个处理过程中的重要环节。通过生物接触氧化法处理之后，可以有效除去亚硝酸、硫化氢等有害物质，特别对污水后期处理工艺上有很大的推动作用。
生物接触氧化法与一般生物膜对比起来，此类方法主要以生物膜来将污水中的有机物进行吸附，然后利用微生物与供应的氧气发生氧化作用，最终将污水进行净化。
氧化池内的生物膜由丝状菌、菌胶团与真菌等微生物组成。生物接触氧化法不同于普通生物膜法，主要区别在于填料的应用，直观来讲就是在氧化池内微生物的状态不同。例如：活性污泥技术中的丝状菌，与生物净化作用的好坏有着密切的关系。但是在生物接触氧化法中，因为有填料的存在，导致丝状菌成为立体结构，将废水接触的表面面积增加了，最大限度的提高了净化能力。
生物接触氧化法具有以下特征：一是，具有膜法的优势，剩余的污泥量较少；二是，容积负荷比较高，抗冲击符合能力强；三是，包含了活性污泥处理技术的优势，设置供氧机械设备，将生物活性提升起来，降低泥龄；四是，能将其他技术不能分解的物质进行分解与处理；五是，易于管理，将污泥上浮与出现膨胀等情况的弊端进行有效避免。
生物接触氧化法优势很多，但也有一些弊端，首先是滤料间水流相对缓慢，水冲击力度不够高。生物膜只能自行脱落，余下的污泥不容易被排走，滞留在滤料之间很容易导致水质恶化，必定影响污水处理功效。另外，建筑物的维修与滤料的更换都相对麻烦。但是，笔者相信随着科学技术的不断发展与研究，这些问题必然能得到很好解决。
生物接触氧化法不仅简单而且高效，属于比较灵活的污水处理技术。目前，这种技术被推广使用到造纸、印刷与化工医药等领域当中，随着广大技术人员的研究与技术本身的更新，新型生物接触氧化技术将得到充分的开发而应用到更多的领域中，提升社会经济效益，在未来的城市污水处理中大放光彩。
除了以上两种常用的城市污水处理技术之外，另外还有这几种：一是，BaF技术处理，即是曝气生物滤池处理技术，这项技术目前在发达国家得到广泛使用。该技术具有清除SS、CoD、BoD、aoX、除磷、硝化、脱氮等优势。二是，mBR工艺，即是，膜-生物反应器工艺，是膜分离技术与生物技术有机结合的新型城市污水处理技术。充分利用膜分离设备将生化反映池中的活性污泥与大分子有机物截留下来，将二次沉淀省掉。比普通生物处理法更具有优势，是目前城市污水处理新型技术之一。这两种技术，目前在我国发展的空间较小，但是随着时代的发展，必然也会成为主流处理技术，对于提高城市污水处理能力有着不可替代的作用。
参考文献
城市生活污水处理篇6
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
城市生活污水处理篇7
关键词:污水处理；a-a2/o工艺；效果；影响因素；去除率
中图分类号：U664.9+2文献标识码：a文章编号：
近年来，随着城市规模的不断扩大，城市人口也不断增长，与之而来的就是污水排放的明显增加。因此，污水处理厂的建设也应运而生，越来越多的工艺运用于城市污水处理厂工程当中。a-a2/o工艺具有较好的除磷脱氮效果，而且成本不高，对于解决城市污水处理厂运行中所面临的出水水质不好、成本高、能耗高等问题具有现实意义，对于新建污水处理厂的设计也将具有重要指导意义。
1工程概况
某污水处理厂采用改良的a2/o工艺，设计规模10×104m3/d，分两期建设，共四组（各2.5×104m3/d的a2/o生化池）运行。该城市污水处理厂出水水质按照GB18918-2002标准的一级B标准设计，采用在传统a2/o法的厌氧池之前增设回流污泥反硝化池（a-a2/o工艺），采用分段进水的方法，10％进水和回流污泥进入该池，另90％左右的进水直接进入厌氧池。微生物利用进水中的有机物作碳源进行反硝化，去除由回流污泥带入的硝酸盐，以降低或消除硝酸盐对厌氧释磷的影响，从而保证系统的除磷效果。该厂自2005年投产，根据提标改造的需要，拟通过增设微絮凝过滤达到提高CoD、tp以及悬浮物（SS）去除效率，但对于总氮的去除效率的提高仍有待通过优化运行控制实现。
2工艺流程
工艺流程如图1所示。主要设计参数如下：每组设计流量为旱季平均水量2.5×103m3/d；水温为12℃；污泥负荷为0.114kg・BoD5/（kg・mLSS・d）；容积负荷为0.399kg・
BoD5/（m3・d）；泥龄为10d；总停留时间为11.0h；污泥反硝化池停留时间为0.5h；厌氧池停留时间为1.5h；缺氧池停留时间为2.0h；好氧区停留时间为7.0h，为三个廊道串联，硝化液回流点位于第三个廊道的首端。
图1a-a2/o工艺流程图
2除污效果分析
根据污水厂2009年1月至2009年12月的出水水质得到图2和表1，从出水达标率和去除效率分析：该污水厂对可生化有机污染物（BoD5）、氨氮以及总磷去除效率较高，而且效果稳定；而总氮去除效率偏低而且不够稳定。从表1中可以看出，该污水厂进水CoD及氨氮波动性较大，进水波动性的主要原因为该污水厂接纳部分企业的工业废水，这些企业大多从事订单式的外包服务。其出水氨氮不大于5mg/L的达标率为83.3%，说明该污水厂a2/o工艺的硝化效果良好，抗冲击能力较强；但出水tn在15mg/L上下波动，由此可以初步认为该污水厂的脱氮效率偏低的主要受制于反硝化过程。
2009年2月2009年5月2009年11月2009年11月2009年11月
图2a-a2/o对氨氮及总氮去除效果
表1污水厂进、出水水质及去除率
3脱氮过程分析
生物脱氮途径可分为两种：同化脱氮和异化脱氮，该污水厂的污泥平均停留时间（泥龄）约为10d，根据细胞分子式C60H87o23n12p可计算出氮占细胞质量的百分比为0.122，则每天由于同化作用而去除的氮总量为0.122ΔX。根据劳伦斯和麦卡蒂导出的活性污泥法数学模型可得
式中，产率系数（Yt/d-1）取0.5；自身氧化系数（Kd/d-1）取0.1；可估算出同化作用的脱氮效率约为9.6%。而其余的氮则通过异化作用得以去除。根据a2/o工艺生物脱氮理论，异化脱氮的途径为硝化和反硝化。以下就该过程分别加以讨论。
3.1硝化过程
基于a2/o工艺的脱氮机制，a2/o工艺中氨氮的转化主要是在好氧池中完成。从该污水厂各反应池中多次取样的平均值得到图3，从中可以看出在a-a2/o工艺中氨氮沿流程在不断降低，在脱硝池和厌氧池中氨氮浓度变化是10%和90%的原水分配加之50%的污泥回流稀释所致，在缺氧池中氨氮浓度的降低是由于硝化液的回流稀释。
图3a-a2/o工艺中氨氮、硝态氮及CoD浓度变化
通常硝化作用较有机物降解的速率慢，因而在曝气池内有机物浓度较高时，硝化菌与异养菌竞争溶解氧而使硝化菌的生长受抑制。所以硝化作用通常需待有机物降解到一定程度时才能发生，也就是硝化作用主要发生在曝气池的后段。从图3可以看出，氨氮实质性的转化发生在好氧池的第一、二廊道，第一廊道首先进行有机物的氧化CoD从152mg/L降至92mg/L，氨氮从10mg/L左右降至7mg/L左右，由于进水有机物浓度偏低，存在硝化作用，硝态氮（以硝酸盐为主，亚硝酸盐浓度在各个池中始终低于0.5mg/L）从2.9mg/L增至5mg/L左右。第二廊道氨氮从7mg/L左右降至1mg/L左右，硝态氮则从5mg/L增至13mg/L左右，硝化效果显著。第三廊道中的氨氮和硝酸盐几乎没有变化。
该厂a-a2/o工艺好氧池出第二廊道末端的溶解氧已增至5mg/L左右，远远超出常规好氧池所需的1.5～2mg/L溶解氧浓度，如图4所示。好氧池第三廊道对于氨氮和CoD几乎没有去除的原因在于好氧池的充分曝气，从而使有机物和氨氮的去除在好氧池第一、二廊道已基本完成。由于硝化液回流点设计在第二廊道的末端，因此第三廊道对于脱氮的贡献仅限于对氨氮的进一步强化去除。这也是系统能够在进水一定波动范围内保持对氨氮高效而稳定去除的重要原因。
图4a-a2/o工艺中Do浓度的变化
从污水厂历年运行数据可以看出，即使在冬季仍然保持了90%以上的氨氮去除效率，温度对硝化影响并不显著。其原因为曝气池中较高的溶解氧强化了硝化所需的好氧条件，削弱低温条件对脱氮的影响；加上污水厂在冬季通过适当减少排泥，延长泥龄，保障了曝气池中的污泥浓度（硝化细菌数量；此外，进水中有机物浓度偏低，通过厌氧释磷和缺氧反硝化对有机物的消耗，导致推流式曝气池中硝化反应时间充足也是硝化效果得以保证的原因。
3.2反硝化过程
3.2.1系统tn分担去除率分析
a-a2/o系统中能够实现反硝化脱氮的构筑物包括污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池。利用氮平衡物料衡算的方法，计算各单元的异化脱氮的分担去除率（等于单元的tn去除量/系统tn异化去除总量）如图5所示。总氮主要在污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池以及好氧区，其分担去除率各占了12%、32%、42%和14%。结果表明缺氧池是主要的脱氮场所，但反硝化能力不足；在厌氧池中存在明显反硝化作用。
图5a-a2/o系统中总氮分担去除率
a-a2/o系统原理上对脱氮起主要作用的两个阶段分别为缺氧池和污泥反硝化池。污泥脱硝池的反硝化效率明显不足，直接导致回流污泥中携带的硝酸盐进入厌氧池，进而使厌氧池对总氮的去除率大幅提升，势必造成反硝化菌与聚磷菌竞争碳源，优先发生脱氮作用，使厌氧池功能发生了转变，势必会影响除磷作用。而该污水厂a-a2/o工艺中导致污泥脱硝池脱氮效率低下的主要以下几方面原因。其一，污泥反硝化池中（回流）污泥浓度较高，10%的进水与污泥混合强度明显不足，在池面浮泥和污泥结块现象明显；其二，污泥脱硝池停留时间较短（仅为0.5h）；其三，由于系统的整体反硝化效率偏低，导致进入沉淀池的混合液中硝酸盐含量增加，进而导致回流污泥携带大量硝酸盐，在反硝化池中来不及完成反硝化过程。
3.2.2系统的反硝化速率分析
利用监测各反应单元的进出水硝酸盐浓度，并通过物料衡算方法，计算aa2/o系统中污泥脱硝池、厌氧池、缺氧池和好氧池第一廊道的反硝化速率。计算结果如表2所示。
表2各反应区反硝化速率的计算
注：单元的反硝化速率=单元的硝酸盐氮去除量
从2中可以看出，厌氧池和缺氧池的反硝化速率最大和两池的反硝化效果相对应。
3.2.3溶解氧对反硝化的影响
a-a2/o系统溶解氧的过程变化见图4，污泥反硝化池、厌氧池和缺氧池的溶解氧浓度均能满足各自的反应要求，分别为0.2、0.2和0.5mg/L。在好氧池中溶解氧浓度逐渐增高，在混合液回流点处为4mg/L左右，在好氧池的出口达到6mg/L左右，明显高于好氧池中溶解氧的理论值2mg/L，回流混合液中带有大量的溶解氧，势必会对缺氧池的反硝化造成影响。由硝化回流液中的溶解氧含量与缺氧池反硝化速率成反比例关系。可以看出，随着回流液中溶解氧的降低，反硝化速率逐渐增大。这表明硝化液中的溶解氧含量是影响反硝化脱氮的主要原因。
4结束语
通过a-a2/o工艺的脱氮途径及效能分析表明，系统对CoD、nH4+-n和tp的去除效果良好，但反硝化效率偏低。硝化过程主要在好氧池第一、二廊道完成，第三廊道对硝化的贡献极小，通过保持曝气池高浓度溶解氧强化了硝化过程的稳定运行。而污泥脱硝池反硝化能力不足以及溶解氧对反硝化碳源的消耗是影响缺氧池反硝化效果的主要因素，也是缺氧池反硝化速率及效率低下的主要原因。
参考文献
城市生活污水处理篇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28000m3/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（cyclicactivatedsludgesystem）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。
城市生活污水处理篇9
【关键词】污泥重金属形态BCR
1前言
污泥、土壤及沉积物的重金属污染问题是全球关注的环境问题[1,2]，污泥重金属元素含量与颗粒粒径组成、有机质含量以及氧化还原条件等有关，元素总量单一指标很难反映重金属的化学特征。近年来，随着重金属污染研究的深入，有关重金属的化学形态分布是国内外研究的热点。重金属元素化学形态连续提取方法逐渐得到广泛应用。土壤及沉积物中重金属的形态分布研究中，tessier[3]五步连续提取法应用最广[4,5]，近年来也有将欧洲参考交流局(theCommunityBureauofReference)提出的BCR[6]提取法用于沉积物中重金属的形态分布的研究[7]。研究表明，BCR提取法稳定性及重现性好，提取精度较高，不同研究结果具有可比性[6]。国内对污泥中重金属形态研究中应用BCR提取法的较少。
本文以三明市生活污水处理厂的污泥为研究对象，用微波消解和修正的BCR提取法，在实验室分析了污泥所含重金属的种类及含量，以及重金属的形态分布情况，以期对三明市生活污水处理厂的污泥的处理处置和资源化利用提供技术参考。
2材料与方法
2.1实验材料
供试污泥样品取自三明市生活污水处理厂，污泥经自然风干、研磨、过100目筛备用。实验所用试剂均为分析纯，国药集团化学试剂公司产品。
2.2实验方法
污泥中重金属含量采用微波消解仪消解，取0.25g污泥样品加入聚四氟乙烯消解罐中，加少量水润湿，加2mL氢氟酸、6mL盐酸和3mL硝酸，放入微波消解仪消解。消解温控程序置为室温180℃6min200℃7min210℃8min220℃6min，冷却后用电热板200℃下赶酸，酸快赶尽时加1mL高氯酸继续加热，至小体积时加2mL1+2的盐酸，继续加热至小体积，趁热加去离子水至残渣完全溶解，冷却稀释待测。消解完毕后消解液澄清微黄色，说明污泥消解进行的很完全。
污泥中重金属的形态分析参照修正的BCR提取法进行，具体分析方法如下：
第1步(水溶态)：称取烘干后的样品0.5000g置于50mL聚丙烯离心管中，加入12.5mL蒸馏水(pH=7.0)，室温下(25℃)振荡2h，然后以4000rpm离心20min，取上清液过滤移入50mL容量瓶中；往残渣中加入10mL蒸馏水，振荡15min，以4000rpm离心20min，取上清液过滤移入上述容量瓶中，定容，4℃冰箱内储存备测。
第2步(弱酸提取态)：往第1步的残渣中加入20mL0.1mol/L的醋酸，用手振荡试管使残渣全部分散，室温下(25℃)振荡16h，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第3步(可还原态)：往第2步的残渣中加入20mL当天配制的0.5mol/L的盐酸羟胺(Hno3酸化，pH＝2)，室温下(25℃)振荡16h，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第4步(可氧化态)：往第3步的残渣中缓慢加入5mL30％的双氧水(Hno3酸化，pH＝2)，室温下间隔振荡1h，然后于85℃水浴加热1h，待溶液蒸至近干，凉置；5mL30％的双氧水(Hno3酸化，pH＝2)，于85℃水浴加热1h；然后加入25mL1.0mol/L的醋酸铵(Hno3酸化，pH＝2)，室温下(25℃)振荡16h，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第5步(残渣态)：取第4步的残渣于聚四氟乙烯消解罐中，按照前述重金属全量消解方法微波消解，消解液4℃下保存备测。
用于测定重金属的污泥消解液和形态提取液全部过0.45μm滤膜，装入玻璃瓶中，并加入几滴稀硝酸，4℃下保存备测。
2.3分析测定与数据处理
供试污泥toC用固相总有机碳分析仪(日本SHimaDZUSSm-5000a型)测定，污泥重金属全量用微波消解仪(意大利mileStones.r.l.etHoSe型)消解，污泥消解液和提取液的重金属浓度均用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国perkinelmeriCpoptima2100DV型)测定。污泥(固液比1:2.5，1.0mol/LKCl，振荡30min)和萃取液的pH值采用酸度计(德国Sartoriusprofessionalmeterpp-15型)测定。
所有实验样品均重复三次，数据取三次的平均值。
3结果与讨论
3.1污泥中重金属的种类及含量
污泥重金属全量采用微波消解仪消解，消解结果见表1。由表1可见，三明市城市生活污水处理厂污泥含有含有Zn、pb、Cd、Cr、ni、Cu、Co等7种重金属，含量由高到低的顺序为Zn＞Cu＞pb＞Cr＞ni＞Co＞Cd，其含量分别为2513.91mg/kg、438.62mg/kg、152.3mg/kg、81.28mg/kg、35.08mg/kg、14.43mg/kg和1.58mg/kg。其中Zn超过污泥农用(酸性土壤)时的标准限制(2000mg/kg)，Zn、Cu和Cd的含量超过土壤环境质量标准的三级限值。污泥的pH值为5.29，含水率为6.48%(风干基)，总有机碳(toC)含量为25.46％。
3.2污泥中重金属的存在形态
污泥中重金属的存在形态对重金属的溶出性质和污泥的资源化利用有重要影响。污泥中重金属的存在形态采用修正的BCR提取法分析，形态分析结果见图1。由图1可见，污泥中不同重金属的存在形态不同。Zn以残渣态和弱酸结合态为主，分别占48％和27％，氧化态和还原态分别占16％和9％，水溶态不到1％。pb以还原态和残渣态为主，分别占59％和33％，氧化态占8％，几乎不含水溶态和弱酸结合态。Cd以还原态和氧化态为主，分别占49％和28％，残渣态和弱酸结合态各占10％左右，几乎不含水溶态。ni主要以残渣态为主，占63％，还原态、弱酸结合态和氧化态分别占18％、12％和7％，水溶态不足1％。Cr主要以残渣态和还原态存在，分别占70％和30％，几乎不含其余三种形态。Cu以还原态和残渣态为主，分别占64％和27％，氧化态、弱酸结合态分别占6％和3％，水溶态不足1％。Co主要以还原态和残渣态存在，分别占45％和37％，弱酸结合态和氧化态分别占9％和8％，水溶态大于1％。
所以，三明市城市生活污水处理厂污泥的重金属Zn、Cr和ni主要以残渣态为主，Cu、pb、Co和Cd主要以还原态为主。Zn和Cd的不稳定态含量较高，具有潜在的污染影响，在污泥利用时应给予关注。
4.结论
4.1三明市生活污水处理厂的污泥含有Zn、Cu、pb、Cr、ni、Co、Cd等7种重金属，含量由高到低的顺序为Zn＞Cu＞pb＞Cr＞ni＞Co＞Cd，其含量分别为2513.91mg/kg、438.62mg/kg、152.3mg/kg、81.28mg/kg、35.08mg/kg、14.43mg/kg和1.58mg/kg。其中Zn超过污泥农用(酸性土壤)时的标准限值(2000mg/kg)。
4.2BCR提取法形态分析结果表明，污泥中重金属Zn、Cr和ni主要以残渣态为主，Cu、pb、Co和Cd主要以还原态为主。Zn和Cd的不稳定态含量较高，具有潜在的污染影响，在污泥利用时应给予关注。
参考文献
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城市生活污水处理篇10
关键词：技术状况 定量分析 对策剖析
废水处理是防治水环境污染的重要技术措施之一，废水处理技术水平的高低将直接影响一个地区的水环境质量。本文以我国城市污水处理情况为基础，试从排污系统建设、废水治理设施以及废水处理效果等诸方面，对其作一技术剖析评价，以便对国内外废水处理技术状况有一量化概念，为提高我国的废水处理技术水平，促进经济与环境的协调发展提供技术参考。
1.排污系统建设
1.1排污管道总长度
排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分，也是废水集中处理的前提。近十年来，随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大，排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统，排污管道总长度（含污水管和雨水管，下同）已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里，增长了1.31倍（见图1），是1980年的5.49倍，是建国初期的12.47倍（有关数据不包括香港、澳门、台湾，下同）。
1.2排污管网密度
以城市市区面积计，1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计，我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2，中部城市为0.053km/km2，西部城市仅为0.026km/km2；其中，城市排污管网密度最高的是上海，为1.775km/km2，北京次之为0.869km/km2，分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。
1.3人均排污管道长度
按国家统计局的统计口径，以城市非农人口计，我国城市人均排污管道长度为0.63米，是1980年的2.6倍，是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。
1.4比较
与发达国家相比，我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上，无论是排污管道总长度、排污管网密度，还是人均排污管道长度，均存在着较大差距。
以联邦德国为例，尽管其国土面积只是我国的1/27，但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里，是我国的3.14倍；以辖区内全部面积计算，排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2；人均排污管道长度达到4.84米，其中，1992年至1995年间，每新接纳一个居民的废水，平均需新建排污管13.37米；居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%，即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网，其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%，小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。
2.废水处理设施
2.1废水排放量
从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右，但生活污水所占的比例上升很快，已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%，超过了工业废水排放量。其中，东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。
2.2废水处理规模
兴建废水治理设施是削减污染负荷，防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题，近年来，我国加快了废水治理设施的建设，在工业废水处理率不断提高的同时，城市污水处理能力增长速度也较快。1998年，我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日，是1985年的10.3倍，平均每年递增19.6%。其中，东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况见图6。
2.3废水处理工艺
目前，我国共有266个城市污水处理厂投入正常运行。其中，绝大多数城市污水处理厂都采用运行稳定、操作简便、处理费用低廉的生化处理工艺，包括普通活性污泥法、接触氧化法、氧化沟法、ab法以及sbr法等，只有少数城市污水处理厂因其实际情况而选用物理或物化的方法处理废水。按废水处理能力划分，目前采用各种生化处理工艺处理的城市污水约占其处理总量的92%。
2.4废水处理率
以城市污水处理厂实际处理的生活污水量与生活污水排放总量之比，作为城市生活污水集中处理率来进行评价。1998年我国城市生活污水集中处理率仅为10.3%(见图7)；其中，北京生活污水集中处理率最高，为40.3%，天津、云南次之，分别为37.2%和34.3%。从统计结果看，西部城市生活污水集中处理率高于全国平均水平，这与云南生活污水集中处理率较高以及西部城市生活污水排放量较低有很大关系。
2.5比较
从总体上看，我国城市污水处理尚处在起步阶段，城市污水处理率还很低。
联邦德国1898年便开始建设城镇污水处理设施，现有规模大小不等的城镇污水处理厂10390个，废水处理能力达1.506亿居民当量，相当于日处理废水3000万吨，是其全部居民生活污水排放量的1.92倍。其中，大中型污水处理厂虽仅占总数的13.1%，但其废水处理能力却达到1.24亿居民当量，占全部废水处理能力的82.1%。1995年联邦德国居民生活污水处理率已达89.0%，其中，原东、西德地区分别为70.0%和93.5%，即占全国人口总数89.0%的7269万居民的生活污水已在各类污水处理厂得到净化处理。
现在，世界各国都很重视水环境污染防治，并投入大量财力建设城镇污水处理厂，从而提高了生活污水处理率，减轻了对水体的污染。有关国家生活污水处理情况对比见图8，其中，中国为城市生活污水处理率。
3．污水处理效果
3.1排水水质状况
1998年，全国266个城市污水处理厂共处理污水29.27亿吨，其中工业废水9.28亿吨。由于目前城市污水处理厂主要集中在中等以上城市，且具有一定的规模，从总体上看，运行比较稳定，处理效果较好。全年平均进水cod浓度为336.4mg/l，出水cod浓度为83.3mg/l，去除率达75.2%,削减cod74.07万吨。全国城市污水处理厂的运行成本平均为0.367元/吨污水，去除每公斤cod花费1.451元。
3.2废水深度处理
几年前，我国城市污水处理厂的设计主要考虑的还是去除碳类有机污染物，但随着环境标准和水环境保护要求的提高，目前正逐步开展城市污水的脱氮脱磷等深度处理。所采用的方法也主要是生物脱氮和化学脱磷，但进行脱氮脱磷处理的生活污水占城市污水的比例还很低。
3.3剩余污泥处置
剩余污泥的处理也是城市污水处理中的一个重要环节，目前我国处置剩余污泥的主要途径是填埋，且大多数是与城市垃圾一并进行填埋处置，只有一小部分是焚烧处理。需要指出的是，约一半以上的剩余污泥未经稳定、消化处理，这不仅使其在农林方面的利用受到限制，也增加了污泥处置的费用。
3.4比较
从总体上看，我国现有城市污水处理厂废水处理效果较好，但脱氮脱磷处理的比例低，剩余污泥的处置不够安全。
1995年，联邦德国城镇污水处理厂所排放的废水中，cod浓度小于50mg/l的占废水总量的80.1%，bod浓度小于10mg/l的占87.5%；处理后废水平均浓度为cod41mg/l、bod7mg/l，耗氧等级为1.9；营养物质浓度也很低，总氮、总磷平均浓度分别为18mg/l和1mg/l，污水处理厂尾水的排放对水体的影响已很轻微。德国历年污水处理厂排水情况见图9。
近年来，由于严格控制大气污染物的排放和填埋技术的进一步发展，欧洲各国污泥处置情况发生了一些变化，目前以填埋和农用为主，焚烧处理的比例已大幅下降。
4．对策建议
从以上剖析可见，我国城市污水处理的技术状况与发达国家差距较大。而要真正解决我国的水环境污染问题，笔者认为，在城市污水处理技术方面，必须做好以下几点工作。
4．1设计规范化
目前，城市污水处理厂的设计往往以日处理污水量为主要依据，但由于污水浓度不同，同等规模的污水处理厂实际需处理的污染物量则可能相差数倍。这不仅增加了设计的工作量，不便于进行工程投资对比分析，也给污水处理能力的综合评价带来困难。因此，应以需处理的污染物量作为衡量污水处理厂规模的标准，并依此规范城市污水处理厂的设计。国家有关部门应组织力量，按处理不同的污染物量编制污水厂标准设计图集，如日处理cod5吨、10吨、25吨等不同等级的污水处理厂的标准设计，从而规范城市污水处理厂的设计，减轻具体工程的设计工作量，并为污水处理厂的运行管理创造良好条件(联邦德国在这方面有许多经验可供借鉴)。与此同时，还应注意开发适合中国国情的城市污水处理技术，即投资低、运行费用低、管理要求低的城市污水处理技术，并及时予以推广。
4．2产品标准化
产品的标准化对于推动一个行业的发展有着十分积极的意义。正是由于城市污水处理厂的设计往往厂厂而异，因而不少城市污水处理厂的好多设备都是非标设备。这既增加了工程建设投资，延误了工期，也不便于设备的维修保养和更换，还在一定程度上制约了环保产业的发展。因此，必须切实抓好城市污水处理厂设备的标准化工作，并着力解决城市污水处理厂主要设备的国产化问题。大到充氧、提升、搅拌、过滤等设备，小到格栅、阀门等产品都应形成系列标准，以便不同处理规模的污水处理厂挑选使用。
4．3投资多元化
我国现有的城市污水处理厂几乎都是由当地政府投资兴建的，要在较短时间内大规模地新建、扩建城市污水处理厂，从而控制和改善水环境质量，单靠地方财政的力量显然是很不够的。因此，在保证地方财政一定投入、继续做好利用外资工作的同时，应制定相关的政策，鼓励各类企业乃至个人对城市污水处理厂这个社会公益性的事业进行投资。如利用工厂企业的废水处理设施同时处理城市污水，企业投资建设所在社区的污水处理厂，房地产开发时一并完成排污管网的建设等等。
4．4运营专业化
城市污水处理厂运营管理的水平高低将直接关系到其排水水质的好差。我国现有的城市污水处理厂所处理的污水只占设计能力的3/4，一些城市污水处理厂的排水水质波动较大，这某种程度上也反映出运营管理的问题。因此，应努力提高城市污水处理厂运营管理的专业化水平。要加强对污水厂运营管理人员尤其是负责人的技术培训，提高其业务能力，要组织开展城市污水处理技术的交流和研讨，加速推广先进和成熟的技术，从而提高运营管理的总体水平。
总体而言，我国的城市污水处理起步较晚，也还存在着不少问题。但由于国家高度重视环境保护工作，只要我们认清形势，积极采取切实有效的措施，我国的城市污水处理就一定会得到长足的进步，从而逐步控制和改善水环境质量，促进国民经济的持续发展。
参考文献
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