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摘要：改革开放以来，我国各大中小城市如雨后春笋，呈现出欣欣向荣的局面。随着城市大面积建造以及各工业的大力发展，在取得成绩的同时也带来了一系列问题，特别是废弃污水处理问题越来越受到人们关注。为了迎合社会可持续发展战略，科学合理进行污水厂设计与处理工艺十分重要。文章重点就市政污水厂设计及处理工艺进行研究分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
关键字：市政污水厂；设计；处理工艺；研究
引言
市政污水处理厂建设作为市政环境污染防治的重要措施和手段之一，越来越受到政府和社会各界的高度重视。近几年来，我国政府加大了市政污水处理基础设施建设的投资力度，在全国不同地区建设了一批市政污水处理厂，同时在环境保护不断走向市场化的趋势下，一些由企业投资建设的商业化污水处理厂也逐步投入使用，这些污水处理厂大大加强了市政污水处理能力，对改善和提高市政区域水环境质量发挥了重大作用。
1市政污水厂处理现状分析
1.1污泥农用比例过大
目前我国的污泥农用比例约为44.8％，是污泥主要的处置方式之一。污泥农用存在一定的隐患和风险，而我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全，对于污泥处置的风险研究主要涉及污泥土地施用对植物的影响、重金属从土壤到植物的迁移和重金属、氮、磷在土壤中的迁移等方面，可用数据不充分，这些数据通常是基于短期的试验获得，而长期的田间试验数据较为缺乏，若用短期的试验数据预测长期的影响，其本身就存在一定的风险。此外，污泥土地施用后对周围相关暴露人群的影响资料和可用数据几乎为零。目前我国还没有出台污泥农用规范，对其风险缺乏研究，污泥农用可能造成的污染问题还未引起足够的重视。多数研究表明，污泥的有害成分进入土壤后一般不会立刻表现出其不利影响，但若长期大量使用则会出现明显的负面效应。
1.2污泥填埋引发的环境问题较多
目前城市污水厂污泥填埋造成的问题较多：一是消耗大量的土地资源，不少城市很难找到新的填埋场；二是产生大量的渗滤液，由于污泥含水率较高，加剧了垃圾填埋场渗滤液的污染，大部分混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象；三是对填埋产生的气体进行资源化利用的填埋场较少，填埋产生的废气不仅污染环境，还存在安全隐患。
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1.3污泥综合利用良莠不齐
污泥建材利用是污泥资源化方式的一种，主要包括利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前污泥的建材利用已被看作是一种可持续发展的污泥处置方式，在日本以及欧美等国的应用和研究较多。相对而言，我国在污泥建材利用发展方面较落后，虽然在污泥制砖方面的研究较多，但缺少实际的工程应用。总的来说，污泥建材利用大多还处于研究及尝试阶段，技术成熟和推广应用还需一段很长的时间。
2市政污水厂污水处理工艺研究
2.1AB法工艺
AB法工艺将曝气池分为高低负荷两段各有独立的沉淀和污泥回流系统，高负荷A段以生物絮凝吸附为主，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，去除BOD达50％以上，并有较强有很好的适应性，节能效益也较好。AB法的主要缺点是污泥产量大，特别是A段的污泥有机物含量高，后续处理难度大，同时由于A段吸附了较大部分的有机物，有可能造成B段碳源不足，硝化不充分。一般而言，AB法工艺对浓度高的污水处理效果较好，且要求有后续污泥消化处理设施。
2.2氧化沟工艺
氧化沟是一种改良的活性污泥法，曝气池成封闭的沟渠形，其流态是一种首尾相接的循环流，延时曝气使得污水和污泥同时得到净化。氧化沟处理设施简单，没有初沉池和污泥消化池，具有脱氮功能；运行简便且处理效果稳定。目前氧化沟已广泛应用于国内外城市污水及各类工业废水的处理，传统氧化沟工艺的缺点主要体现在池深较浅，电耗相对较高。
2.3AO工艺及其AAO工艺
AO工艺，即缺氧—好氧污水处理工艺，由缺氧池和好氧池串联而成，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。AAO法又称A2O法，厌氧-缺氧-好氧工艺，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果，实际运行中大多以脱氮为主除磷为辅。
2.4SBR及其改进工艺
SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，一般有五个步骤，分别是进水、曝气、沉淀、排水、闲置，该工艺优点是节省占地，减少污泥回流量，有节能效果；静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质，但是SBR技术对自控技术要求较高。另外，它的脱氮除磷效果不够稳定，如要求脱氮除磷，需做一些改进。SBR工艺的改进工艺主要有CASS工艺、MSBR工艺、ICEAS工艺等，CASS工艺是一种循环式活性污泥法，其预反应区容积较小，相对于传统SBR反应器设计更加优化。CASS工艺处理工业废水比例较高的城市污水有很好的效果，同时有脱氮除磷的效果，防止污泥膨胀的性能良好。
3市政污水厂污水消毒与污泥处理工艺
3.1污水消毒工艺研究
由于污水中含有大量病原菌、细菌、病毒及寄生虫等，所以很有必要对污水处理厂的出水进行消毒。目前国内主要采用加氯消毒，污水中的一部分有机物与氯发生反应，生成卤代烷等致癌物，这些稳定的致癌物会随着水流进入下游市政的给水管网，影响人类健康。但是经处理的污水加氯后，如果污水中余氯量很高时，还会杀死水体中的一些水生生物，破坏水体的生态环境。因此，基于此类弊端，建议不再对污水处理厂的出水进行加氯消毒。随着科技的发展以及人们对生活环境的关注日益增加，UV消毒法有望成为比较先进消毒的主要方法之一，目前此方法已经成功应用于工程实践中去，并取得了较好的效果。
3.2污泥处理
污泥处理是组成市政污水处理的重要部分，随着城市污水处理厂建设的普及、处理程度不断深化、处理效率也不断提高，与此同时污水厂的污泥量也随之不断增长，其具有容积大、稳定性差、容易腐败等特点，如果不及时处理好，将会引起更为严重的二次污染。因此，怎样对污泥合理处置，逐渐成为市政污水厂及其相关部分越来越关注的问题。污泥处理的常见方法是进行深海处理，使其自然干化后进行外运填埋，或进行浓缩、脱水、消化、焚烧后进行外运填埋等，有的可以当做农田化学肥料。根据目前我国的经济状况，对于大多数污水厂来说，将污泥应用于农田是一个十分现实、可行性较高的方案。将污泥添加到农田中，污泥中的磷、钾、氮等微元素充分与土质结合，对农作物产量增加具有极大的促进作用。
结束语
综上所述，市政污水处理厂建设所需的一次性投资大，污水处理厂常年的运行费用较高，所以需要科学合理地设计。污水处理厂的设计是一个复杂的系统工程，除必要的工艺优化选择外，设计人员还要充分考虑施工安装、生产管理等诸多方面。另外，选择污泥处理工艺的基础是污泥量和污泥组成，因此在设计中应尽量客观、合理地确定两者。总之，只要我们对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，就可避免失误，使设计更趋完美。
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论文作者:王宇刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
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