淺析我國城市污水處理工藝的現(xiàn)狀及存在的問題

何富彪

摘要：隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，水污染對(duì)環(huán)境的破壞問題逐漸成為了我國城市發(fā)展的障礙，雖然近些年來對(duì)污水處理事業(yè)發(fā)展的更加重視，加大了資金投入及治理力度，但其中還存在著許多問題需要解決，本文分析了城市污水處理工藝的現(xiàn)狀及存在的問題。

關(guān)鍵詞：C處理技術(shù)；現(xiàn)狀；問題

中圖分類號(hào)： U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、我國水資源、水環(huán)境及污水處理現(xiàn)狀

我國的水資源總量位于全世界第六，儲(chǔ)存量高達(dá)28000億立方米，但是人均水資源占有量僅為2400立方米左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界人均水資源占有量。而且，我國國土面積較大，水資源的分布極不均衡。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示我國的人均水資源占有量還在逐年下降。

發(fā)達(dá)國家水污染防治工作始于19 世紀(jì)中, 逐步修建完善下水道系統(tǒng); 本世紀(jì)初開始水處理工藝的研究及處理設(shè)施的建設(shè), 30年代形成一定規(guī)模; 二戰(zhàn)結(jié)束后經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇與工業(yè)的發(fā)展, 促進(jìn)了水處理事業(yè)在60一70年代達(dá)到高峰, 處理工藝趨于成熟、技術(shù)得到發(fā)展。80年代, 許多國家城市污水處理率已達(dá)80 % , 一些特大城市到90 %。近些年, 發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)的騰飛, 促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí), 水污染問題也變得非常突出。據(jù)統(tǒng)計(jì), 拉丁美洲2.79 億的城市人口僅有41%的下水道普及率,10%的污水處理率; 東南亞國家近1.9億人口集中在10 個(gè)特大城市, 下水道普及率不足10 %。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2000年底，全國已建成城市污水處理廠達(dá)427座，其中二級(jí)污水處理廠有282座。這些污水處理廠的建設(shè)，極大地提高了城市污水的處理水平，但污水處理量的增加還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于污水排放量的增長。

二、城市污水處理工藝的現(xiàn)狀

1、活性污泥法

活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化,是使微生物群體在曝氣池內(nèi)是懸浮狀,并和污水接觸而使之凈化的方法。

(1)傳統(tǒng)活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣,經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群,具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。其優(yōu)點(diǎn)有: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,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。

(2)間歇式活性污泥法

間歇式活性污泥法是采用一個(gè)處理池進(jìn)行曝氣、沉淀、排出處理水,使設(shè)備簡單化、小型化,池內(nèi)流態(tài)分明,運(yùn)行管理方便,可做到無人運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)于流入污水的負(fù)荷變動(dòng),有緩沖能力,處理性能穩(wěn)定,不僅能去除有機(jī)物質(zhì)和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般設(shè)2個(gè)曝氣沉淀池,連續(xù)進(jìn)入混合污水,各自錯(cuò)開半個(gè)周期進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)行一個(gè)周期為6h,周而復(fù)始,反復(fù)進(jìn)行。

(3)AB工藝法

AB工藝法也稱為吸附生物降解法,是七十年代中期首先在德國興起的,是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型,從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面,它與普通活性污泥法相比,有特殊的凈化機(jī)制和多方面的優(yōu)越性,它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段,A段在對(duì)有機(jī)物質(zhì)吸附、吸收、氧化三種方式中,前兩者起主要作用,而B段主要由后兩者起作用,特別是氧化作用占主要地位。

(4)A/O法和A2/O

A/O工藝是Anoxic/Oxic(缺氧有氧)或Anerabic/Oxic(厭氧好氧)工藝的縮寫,是為污水生物除磷脫氮而開發(fā)的污水處理技術(shù)。在生物脫氮過程中,由于反硝化菌是異養(yǎng)性細(xì)菌,要有充足的碳源作為生命活動(dòng)的能源,完成反硝化過程;而污水經(jīng)過好氧硝化反應(yīng)后,水中的有機(jī)物濃度已經(jīng)很低,不能滿足反硝化的需要,因此,傳統(tǒng)的生物除磷脫氮工藝在缺氧單元前投加甲醇,以彌補(bǔ)有機(jī)碳源。目前典型的A/O工藝是把缺氧單元提前到好氧單元前,利用進(jìn)水中的有機(jī)物作為碳源,稱之為前置反硝化流程,通過混合液回流把硝酸鹽和亞硝酸鹽帶入缺氧單元。

A2/O工藝就是在A/O脫氮工藝的缺氧池前增設(shè)了一厭氧區(qū),沉淀池的回流污泥和進(jìn)水首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)進(jìn)行磷的厭氧釋放,然后再進(jìn)入缺氧區(qū)。好氧區(qū)具有消化功能,好氧區(qū)的混合液回流到缺氧區(qū),使之反硝化脫氮。

2、生物膜法

污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術(shù)。它是土壤自凈的人工強(qiáng)化,是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀,并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點(diǎn):對(duì)水量、水質(zhì)變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)勝;在低水溫條件下,也能夠保持一定的凈化功能;宜于固液分離;能夠處理低濃度的污水;動(dòng)力費(fèi)用低,產(chǎn)生的污泥量少。

3、氧化塘

氧化塘是一種構(gòu)造簡單、易于維護(hù)管理、污水凈化效果良好、節(jié)省能源的污水處理法。氧化塘對(duì)污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近,污水在塘內(nèi)經(jīng)較長時(shí)間的緩慢流動(dòng)、貯存,通過微生物的代謝活動(dòng),使污水中的有機(jī)污染物降解,污水得到凈化。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界已有近50個(gè)國家采用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優(yōu)點(diǎn):①可以充分用地形,工程簡易,基建投資省;②能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化,使污水凈化與利用相結(jié)合;③污水處理成本低廉。

4、序批式曝氣法(SBR法)

序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝,最初是在一個(gè)池中間歇進(jìn)水、間歇曝氣,然后沉淀、排水、排泥,處理工序相當(dāng)簡化。如采用延時(shí)曝氣的SBR法,還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序,整個(gè)污水廠只需要幾個(gè)構(gòu)筑物。目前,我國只在一些規(guī)模不大的城市污水廠應(yīng)用,規(guī)模為每天10000m3以下,但由于其突出的簡易特點(diǎn),已顯示出管理簡單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單,而且對(duì)水量水質(zhì)的變化有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可以省去調(diào)節(jié)池,不存在污泥膨脹的危險(xiǎn),污泥沉降性好,可以脫氮除磷,出水水質(zhì)好,占地省,在一定規(guī)模下造價(jià)省,運(yùn)行費(fèi)用低。它的缺點(diǎn)是進(jìn)水、曝氣倒換頻繁,且由于排出裝置,國內(nèi)尚未形成該工藝,發(fā)展有一定限制,一直未能推廣。但仍是很有潛力的工藝,逐漸受到重視。

三、我國城市污水處理工藝中存在的問題分析

1、生物膜處理法存在的不足

(1)負(fù)荷不高，所需面積較大，不宜進(jìn)行水量較大的污水處理;(2)濾料發(fā)生堵塞的概率較高;(3)極易產(chǎn)生濾池蠅，對(duì)環(huán)境衛(wèi)生造成較大污染;(4)生物膜的再生管理十分復(fù)雜，不易操作。

2、氧化塘工藝存在的不足

(1) 占地面積較大;(2) 水體凈化效果穩(wěn)定性較差;(3)污泥及浮油沒有及時(shí)清理干凈。

3、3A/O 工藝存在的不足

(1)所需設(shè)備較多、不易操作與維護(hù)、投資龐大;(2)污泥回流復(fù)雜;(3)生物池與二沉池占地面積大;(4)抗沖擊負(fù)荷能力較弱。結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外的污水處理工藝進(jìn)行分析，許多工藝仍存在較多問題，但這些問題并不是一朝一夕就能解決，尤其是不能使其在理論與實(shí)踐上發(fā)生脫離，所以，要想有效改善這些污水處理工藝，還需不斷學(xué)習(xí)改進(jìn)，提高其先進(jìn)性，才能從根本上降低成本，取得良好的效果。

4、工藝的設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行脫節(jié)

無論國內(nèi)還是國外，所采用的污水處理工藝，其基本原理都一樣，而我國的污水處理技術(shù)之所以與國外的先進(jìn)技術(shù)存在較大差距，是因?yàn)槲覈奶幚砉に嚊]有正確處理好設(shè)計(jì)方案與實(shí)際建設(shè)間的技術(shù)參數(shù)，結(jié)果導(dǎo)致設(shè)計(jì)與運(yùn)行發(fā)生脫節(jié)現(xiàn)象，此外，設(shè)備的質(zhì)量也是一個(gè)重要影響因素，我國的污水處理設(shè)備質(zhì)量較差，如曝氣系統(tǒng)。

結(jié)束語

綜上所述，城市污水處理是一個(gè)迫在眉睫的問題，目前越來越多的受到人們的關(guān)注。面對(duì)現(xiàn)實(shí)存在的問題，在污水處理工藝上仍有待發(fā)展和完善，有針對(duì)性地采取對(duì)策措施，將為我國城市污水處理事業(yè)的又好又快發(fā)展創(chuàng)造良好的氛圍和條件。

參考文獻(xiàn)

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［2］張全盼，關(guān)于城市污水處理技術(shù)的幾點(diǎn)思考[J]環(huán)境工程建設(shè)（電子版），2011（36）。