5種主流的城市污水處理方法（城市生活污水的主要處理方法）
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一、處理步驟
我國(guó)城市污水一般通過收集進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理，具體可分為一、二、三級(jí)處理。一級(jí)處理，又稱初級(jí)處理。處理的對(duì)象是污水中的漂浮物和懸浮物?？梢圆捎煤Y濾截留法——篩網(wǎng)、格柵過濾、重力分離法——沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池等。離心分離法、旋流分離器、離心機(jī)等。二級(jí)處理，是指去除污水中污染物，使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求。主要環(huán)節(jié)要根據(jù)不同的污水處理程度、規(guī)模、水質(zhì)特點(diǎn)來確定處理工藝。比如活性污泥法、生物膜法等。三級(jí)處理，又稱深度處，彌補(bǔ)二級(jí)處理的欠缺，可使用化學(xué)和物理化學(xué)以及生物方法，比如中和法、人工濕地法等。
二、處理方法
1、活性污泥法
和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液通過曝氣設(shè)備充人空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)，這樣，廢水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng)，混合液進(jìn)入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離，流出沉淀池的就是凈化水、沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥，回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度、曝氣池中的生化反應(yīng)引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這部分污泥叫剩余污泥活性污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。
傳統(tǒng)活性污泥法。優(yōu)點(diǎn)：①不宜采用物理化學(xué)方法處理的廢水,BOD去除率可達(dá)95%以上。②建設(shè)投資額高,但處理的動(dòng)力費(fèi)較低。缺點(diǎn):所需停留時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備龐大,基建投資大,因而要加各種構(gòu)筑物,使各種構(gòu)筑物容積增大,從而使處理廠面積增大,增加管理人員及管理難度。發(fā)展方向:①為了廢水體系的組分、濃度均勻化,重新估價(jià)預(yù)處理,重新研究調(diào)整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③活性污泥法的設(shè)備中引入儀表化和擬定管理指標(biāo)。
兩段活性污泥法。兩段活性污泥法，簡(jiǎn)稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個(gè)污水處理系統(tǒng)。其工藝特點(diǎn)是：不設(shè)初淀池，A段高負(fù)荷，B段低負(fù)荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時(shí)期生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)微生物種群創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調(diào)節(jié)池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放該類設(shè)備，采用自吸式射流曝氣機(jī)、無支架的污泥懸浮型生物填料、側(cè)向流坡形斜板沉淀池等先進(jìn)技術(shù)。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
序批式活性污泥法。簡(jiǎn)稱SBR法，原則上，SBR法的主體工藝設(shè)備只有一個(gè)間隙反應(yīng)器，在一個(gè)運(yùn)行周期中，按運(yùn)行次序，分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段。SBR法的關(guān)鍵設(shè)備潷水器的研制，已取得長(zhǎng)足的發(fā)展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉(zhuǎn)式和套筒式三種。SBR法工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省費(fèi)用，理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、效率高，運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒有污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷、處理能力強(qiáng)。其主體工藝流程為：原污水→調(diào)節(jié)池→SBR反應(yīng)池→消毒池→出水。
2、生物膜法
在污水生物處理的發(fā)展和應(yīng)用中，活性污泥和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機(jī)污染物，主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)濾料表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2OCOA2NH2，和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣生物膜法采用的處理構(gòu)筑物有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化設(shè)備和生物流化床等。隨著新型填料的開發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善，與活性污泥法平行發(fā)展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發(fā)展。由于生物膜法具有處理效率高耐沖擊負(fù)荷性能好，產(chǎn)泥量低占地面積少便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)，在處理中極具競(jìng)爭(zhēng)力。
厭氧處理法中，厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長(zhǎng)，當(dāng)污水自下而上升式通過載體所構(gòu)成的固定床層時(shí)，在厭氧微生物作用下，污水中的有機(jī)物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：進(jìn)水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風(fēng)管→氧化溝→進(jìn)氣出水井→排水污水經(jīng)沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入?yún)捬跸剡M(jìn)行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。在拔風(fēng)系統(tǒng)作用下，生物濾池處于兼氧狀態(tài)，阻止了污水中甲烷細(xì)菌的產(chǎn)生，使整個(gè)系統(tǒng)仍處于酸性階段，而氧化溝內(nèi)溶解氧一般可穩(wěn)定在1.5～2.8mg/L，污水在此進(jìn)一步好氧處理。該工藝的實(shí)質(zhì)類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強(qiáng)化。拔風(fēng)系統(tǒng)是處理過程的關(guān)鍵。其主要優(yōu)點(diǎn)是不耗能、造價(jià)低、管理簡(jiǎn)單、無噪聲、無異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行效果穩(wěn)定。
3、OAO法及OAOO法
AO法及AOO法是近年來開發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學(xué)和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標(biāo)。AO法是缺氧、好氧的簡(jiǎn)稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡(jiǎn)稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮,AOO法可以同時(shí)去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機(jī)物充分硝化,所以必須降低污泥負(fù)荷,延長(zhǎng)曝氣時(shí)間和增大鼓風(fēng)量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽(yáng)市北部污水處理廠的實(shí)踐，采用AO工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風(fēng)量和曝氣裝置數(shù)量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負(fù)荷，否則不足以達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個(gè)厭氧池，以達(dá)到對(duì)磷的有效去除效果，基建費(fèi)用與電耗比AO工藝更高點(diǎn)。[6]
4、RSPR高濁度污水處理技術(shù)
最新發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統(tǒng)”將污水的“一級(jí)處理”和“三級(jí)處理”程序合并設(shè)計(jì)在一個(gè)SPR污水凈化器罐體內(nèi)，在30分鐘流程里快速完成。SPR污水處理系統(tǒng)首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒；選用高效而又經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染物、色度等從污水中分離出來；然后采用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實(shí)的絮體；再依靠旋流和過濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在自行設(shè)計(jì)的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離；清水經(jīng)過罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后，達(dá)到三級(jí)處理的水準(zhǔn)，出水實(shí)現(xiàn)回用；污泥則在濃縮室內(nèi)高度濃縮，定期靠壓力排出，由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機(jī)械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅亦可以用來制造人行道地磚，免除了二次污染。[6]
5、污水回用
城市污水處理應(yīng)考慮與污水資源化目標(biāo)相結(jié)合，城市污水作為城市第二水資源，回用于工業(yè)及市政清掃綠化，是解決水資源緊缺的一條有效途徑，在考慮污水處理廠規(guī)劃建設(shè)時(shí)宜同步規(guī)劃污水回用工程的建設(shè)。在進(jìn)行污水回用工程評(píng)價(jià)時(shí)，需分析回用水的利用途徑、可行性和因此產(chǎn)生的環(huán)境問題。城市污水處理廠污水回用的途徑是多方面的，大致可分為農(nóng)業(yè)用水（包括林、牧、漁業(yè)）、城市雜用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水和補(bǔ)充水源水。當(dāng)作為農(nóng)業(yè)用水、環(huán)境用水和補(bǔ)充水源水時(shí)，應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生的地面水、地下水、土壤及生態(tài)環(huán)境的影響作進(jìn)一步的分析。
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