中国城市建设研究院有限公司山东分院 山东 250100
摘要：水总是包含杂质，以浊液的状态或者某种溶液存在着，因这些杂质的介入，天然水体会引起各种污染，导致其物理、化学等方面特性发生改变，从而影响了水的有效利用，危害人体健康，破坏生态环境，造成水质恶化。给人们的生活和社会的发展生产带来极其恶劣的影响。本文主要就是针对污水处理的工艺设计来进行研究。
关键词：污水处理；现状；工艺设计
1.污水的概念分类及处理方法
污水根据来源的不同可以分为降水、工业废水和生活污水。降水包括冰和雪融化后形成的水，还有地面径流的雨水，雨水相对是比较干净的，前期的雨水较脏些，应进行适当处理才能排入水体，其他的一般不需要做处理可以直接排放。生产过程中所产生的或使用过的水，称之为工业废水，根据它所使用的原材料、生产类别和工艺过程的不同，和污染程度的大小，工业废水又可分为生产污水和生产废水。生产污水这类工业废水，在使用过程中所受污染程度较重，多含有有害有毒物质，危害性很大，必须经处理达标后才能排放出去。生产废水是水温升高或者所受污染程度较轻的工业废水，一般情况下可经过简单处理，进而重复使用或者直接排放；对有利用价值的物质可采取措施回收。人们在日常生活中用过的水，称之为生活污水，这类水中含有大量的病原体和有机物，在它排放前，必须进行处理。污水中所含的大量有机物，是污水处理过程中的主要对象，这些有机物的成分非常复杂，它的绝对含量很难测定，常用生物化学需氧量表示，生物化学需氧量简称为BOD，生活污水的BOD5一般在102～299mg/L之间。
2. 污水常规处理工艺
污水处理工艺根据处理程度的不同，分为一级、二级、三级处理工艺。（1）一级处理：首先在污水处理的进口，要设置格栅，它能够截留较大的漂浮物，以便减轻后续处理的工作量，其次在格栅的后面一般可设置沉砂池，能够去除比重较大的颗粒。一般可在生物处理构筑物的前面设置初沉池，这样无机物就得到了很好的去除效果。污水经过了一级处理后BOD5一般可去除29%左右，这远远达不到排放的标准，只能再进行二级处理。（2）二级处理：通常所采用的方法是生物处理法，把污水中呈现为胶体和溶解性状态的污染物去除。同样是利用了微生物的代谢，将污水中呈溶解性和胶体状态的污染物转化为稳定无害的物质，从而达到了排放的要求，这种处理一般去除率能达到89%以上，处理后的BOD5可降至19~29mg/L。（3）三级处理：在经过一级和二级处理后，水体并没有完全的净化，存在着难以降解的有机物、磷和氮等，这些可溶性的无机物能够导致水体呈现富营养化，因此需要进一步的处理，三级处理就是针对这些进行处理，处理方法主要有活性炭吸附法、离子交换法、和生物脱氮法等。
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3.污水处理工艺方案
3.1生物膜法
生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法早在20世纪六十年代就已经出现，当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。生物膜法成本低，并且还具有耐冲击，运行稳定、操作简单等优点，因此在我国的城市污水处理应用前景十分广阔。
3.2氧化沟工艺
氧化沟又称循环曝气池，是在活性污泥法的基础上发明的一种新型方法。目前在欧美各国应用广泛，我国氧化沟技术的发展是从90年代开始的，现在已有上百座氧化沟处理厂投入运行。常见的氧化沟有交替式氧化沟、Obral氧化沟、Carrousel氧化沟、三沟式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟和一体化氧化沟。氧化沟工艺具有以下几个特点：一是氧化沟曝气设备的多样性；二是构造形式具有多样性；三是简化了预处理和污泥处理过程；四是出水水质好，运行稳定。但是其运行成本较高，维修检修工作量大，节能效果不是很好。
3.3 CAST工艺
CAST工艺在主反应区（SBR池）的前面设置了生物选择区和接触区。首先将预处理污水和回流活性污泥流入生物选择区并进行混合；生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行。在随后的接触区形成了明显的基质浓度梯度，活性污泥能快速吸附和水解水中的有机物，同时回流污泥中的硝酸盐氮经反硝化后去除，而聚磷得到释放，从而能较好地除磷脱氮。CAST反应池的末端安装了可升降的自动撇水装置―――滗水器，整个工艺的曝气、沉淀、排水三个过程都在同一池子内周期循环运行，各池体交错运行，可以间断进水、排水，而总的生产线则保持连续进水、出水。该工艺在驿岗污水处理厂得到应用。
3.4普通活性污泥法
普通活性污泥法又称传统活性污泥法。传统活性污泥法系统，主要由普通曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统、剩余污泥排放等部分组成。其中，曝气池与二沉池是二级处理的主体。污水经一级处理后从初沉池进入曝气池，活性污泥也从二沉池底部经回流泵抽升回流进入曝气池，两者混合形成混合液。曝气池内设有空气管和曝气头等曝气装置，由鼓风机房送来的空气经曝气装置对混合液进行曝气，并使合液得到充足的氧气并受到充分的搅拌，使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物被活性污泥吸附，继而被活性污泥的微生物群体降解，使废水得到净化。完成净化过程后，混合液流入二沉池，经过沉淀，混合液中的活性污泥与已被净化的废水分离，处理水从二沉池排放，活性污泥在沉淀池的污泥区受重力浓缩，并以较高的浓度由二沉池的吸刮泥机收集流入回流污泥集泥池，再由回流泵连续不断地回流污泥，使活性污泥在曝气池和二沉池之间不断循环，始终维持曝气池中混合液的活性污泥浓度，保证来水得到持续的处理。微生物在降解BOD时，一方面产生H2O和CO2等代谢产物；另一方面自身不断增殖，系统中出现剩余污泥，需要向外排泥。
3.5曝气生物滤池工艺
曝气生物滤池（BAF）是一种80年代初出现的生物膜法处理工艺，特别是其中的厌氧水解-高负荷生物滤池是为适应城镇污水处理特点产生的工艺。其基本原理是在一级强化的基础上，以填料及其附着的生物膜为处理介质，将生物氧化和过滤过程结合在一起，省去了二次沉淀的设备，并通过反冲洗实现滤池的循环利用。具有占地面积小、投资少、水质高、效率高、运行方便、抗冲击性强等优点。
结语
污水处理技术的选用是污水处理厂构筑的重点，处理措施选用的是否合理，不仅会对工厂整治污水的效果产生影响，甚至对处理项目的基础建筑投入成本、运营成本、管制操纵的繁琐步骤、技术可靠性等都会产生影响。这也说明污水水量与处理标准的协调要建立在全面、长远、动态、科学的综合基础之上，不容偏颇和懈怠。
参考文献：
[1]彭雨生. 山地小城镇污水处理厂设计及运行效果研究[D].重庆大学，2013.
论文作者:张占锋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
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