中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津 300084
从城镇，从普通住宅、工业建筑和各种公共建筑不断排出各种各样的污水和废水，需要及时妥善的排出或者进行处理，未经处理的污水直接进入自然水体，将造成环境问题甚至是公害。从环境保护角度来说，城市污水处理厂具有保护和改善环境、消除污水危害作用，而消除污染保护环境，是经济建设必不可少的条件。从卫生角度来说，城市污水处理厂对广大人民身体健康具有深远的意义，兴建完善的污水厂对于预防和控制各种传染病、癌症或者公害病有重要作用。另外从经济角度来说，“绿水青山就是金山银山”，不论是从具体的污水资源化利用本身还是提升整体人居环境，都与经济发展产生了越来越紧密的关系，因此城市污水处理厂在21世纪扮演着越来越重要的角色。而如何将污水处理厂统筹好、计划好，工程设计阶段则是重中之重。
1.合理确定建设规模
合理地确定设计的污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统，缺乏长期积累的污水水质水量资料，一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量，并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例，其不确定因素较多，因此提出的设计污水量往往偏大。实际上，按规划计算的污水量与可能有污水量、实际可能收集到的污水量和根据需要与可能进行处理的污水量是不同的，设计的污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量，并分期建设污水处理厂。要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性，有的取决于旧城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管迟迟未建成，致使许多已建成的水处理厂在相当一段时间内“吃不饱”。对设计的污水水质，应该对现有实测的水质资料进行分析（包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量），对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数（干管和支管可采用不同的截流倍数）。现在设计的需处理污水水质偏高的问题是普遍存在的，设计的污水水量和污水水质要通盘考虑，留余地过大，既增加投资亦会使设备闲置或低效运行。
2.城市污水处理厂的主要几种工艺路线
首先，技术合理。技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理。其次，经济节能。耗电小，造价低，占地少，易于管理。再次，操作管理方便，设备可靠。重视环境。最后，厂区平面布置与周围环境相协调，注意厂内噪声控制和臭气的治理，绿化、道路与分期建设结合好。
2.1 关于活性污泥法
当前流行的污水处理工艺有：SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。
首先，MBR膜生物反应器系统诞生在废水处理领域的20世纪60年代的美国，但由于生产技术所限，开发遇到了困难。膜生物反应器污染物去除率高，出水水质稳定，污泥浓度保持较高水平，从而降低污泥负荷且同时提高反应器的容积负荷，进而减少反应器容积和系统的占地。
其次，SBR法。SBR工艺为间歇式延时曝气活性污泥法，它的基本特点是在一个池子中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥。这种一体化工艺的特点是工艺简单，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。
CASS工艺是SBR工艺的改进型，在国内外得到广泛应用，其特点是占地小，运用费用低，技术成孰、工艺稳定。CASS工艺是通过充氧、缺氧和厌氧条件的连续变化达到降低BOD5、COD，硝化，脱氮及除磷的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反应池内分为选择区和反应区，反应池内污泥从反应区不断循环至选择区以吸收易溶性基质中的降解部分并促使絮凝性微生物生长，氧的供给会在一个预定的时段停止，此时整个体系处于均衡状态，活性污泥中的微粒便不断沉淀到达池底而形成上清液，上清液再经过特殊设计的滗水器在不扰动污泥层的情况下排除，与众不同的是反应过程中需氧量任何微小的降低都能被探测到并反馈到中心控制台而引起充氧强度的自动降低，系统因此能始终保持在低耗能，高效率的状态，从而极大地降低处理污水的运行费用。
A/A/O法。由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内早年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD 作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN 为3.5～7.0（完全脱氮COD/TKN>12.5），BOD/TKN 为1.5～3.5，COD/TP 为30～60，BOD/TP 为16～40（一般应＞20）。
最后，氧化沟法。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
帕式（Passveer）简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/（kW?h）。
奥式（Orbal）简称同心圆式，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
卡罗塞氧化沟（Carrousel），采用倒伞形叶轮曝气，由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统组成。卡罗塞氧化沟在我国广泛使用，规模大小不等，BOD去除率达95%以上，脱氮效果可达90%以上，除磷率在50%左右。
氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率（提高20%）和动力效率［达2.5～3.0 kgO2/（kW?h）］。
2.2 关于曝气生物滤池
曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填（滤）料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS＜20mg/L，去除BOD5 达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0 kgBOD5/（m3?d），水力停留时间1～2h；以硝化（90%以上）为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/（m3?d），水力停留时间2～3h。
3 总结
污水处理需要一定的技术支持，而当前，无论是何种处理方法等，其对相关技术的要求都是比较高的，因此，污水处理就必须要不断提高污水处理技术的研发力度及应用力度，从而保障污水处理技术的完善性与先进性，全面提高污水处理效率。污水处理还需要不断提高从业人员的技术能力，从业人员的技术能力是保障污水处理事业发展的重要基础，一是要不断完善我国高校对相关人才的培养力度，二是污水企业要做好对从业人员的技术能力提高培训工作，不断提高污水处理从业人员的技能水平，使其在工作中保质、保量地完成工作。通过这些切实可行的方法，不断提高我国污水处理的技术水平，从而起到推动污水处理工作的可持续发展。
参考文献：
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论文作者:张维,申敏
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/30
标签：污水论文; 污水处理论文; 污泥论文; 工艺论文; 水质论文; 曝气论文; 城市论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;