北方城鎮(zhèn)污水處理工藝研究及探討

吳帥

摘? ? 要：近幾年來。隨著我國城市人口的增加。此外，工業(yè)化進程正在深入發(fā)展。大量的廢水和工業(yè)廢水被排放到地表水中，造成明顯的污染問題，對公共衛(wèi)生和正常生活產(chǎn)生不利影響，對環(huán)境保護系統(tǒng)的建設(shè)造成不利影響。北方城市廢水占北方廢水總排放量的主要部分。

關(guān)鍵詞：北方地區(qū);污水處理;工藝分析;優(yōu)化

1? 引言

現(xiàn)代社會的快速發(fā)展和工業(yè)化的深化不僅提高了產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)和質(zhì)量，而且增加了城市污染。因此，城市廢水的處理尤其重要。如果這個問題沒有得到正確的解決，它將對周圍的環(huán)境產(chǎn)生負面影響，給公共生活帶來額外的不便，對健康的威脅，以及對工業(yè)生產(chǎn)過程的根本影響。

2? 北方地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水排放特征

在北部地區(qū)的城鎮(zhèn)，廢水的主要排放源是淋浴、洗滌和廁所。廢水的主要特點如下：（1）生產(chǎn)分散。由于北部地區(qū)的地理條件，城鎮(zhèn)布局更加分散，因此排放的廢水也更加分散，集中收集的廢水較少。（2）水質(zhì)水量差異很大。因為通常排放高峰期間主要為三個時段，早、中、晚， 變化系數(shù)大。而在其他時期，污水量較低。與此同時，污水排放因季節(jié)而異：夏季多，冬季少。 （3）寒冷氣候。我們國家的北方地區(qū)溫差大，東北地區(qū)為高寒地區(qū)，污水處理廠的工藝選擇需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。

3? 北方小型城鎮(zhèn)污水處理問題

目前存在的。在北方城市污水處理的應(yīng)用和選擇中，大型和中型城市污水處理廠的污水處理過程經(jīng)常受到影響。在城市污水處理工藝的選擇上，城鎮(zhèn)與大城市和中等城市有很大的不同。因此，采用大型和中型城市污水處理方法有一定的適應(yīng)性。如果選用工藝與大中型城市完全一致，則會產(chǎn)生負面影響。此外，更多的北方城鎮(zhèn)污水處理存在不完善的情況，沒有從本地的實際情況考慮，采用高規(guī)格高標(biāo)準(zhǔn)的處理工藝，反過來，投資和運行成本成本高，造成嚴重的后果，這一現(xiàn)象明顯忽視城鎮(zhèn)污水處理在北方的差異性。中國北方的城市與南方經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的城市有些不同。因此，許多小城鎮(zhèn)長期以來都處于封閉的環(huán)境中，與外界的溝通和接觸有限。他們不能充分利用發(fā)達地區(qū)的成功經(jīng)驗，學(xué)習(xí)先進的管理技術(shù)。因此，污水處理廠不能正常工作，影響污水處理的整體效果。

4? 污水處理工藝的選擇方法

在選擇廢水處理過程中使用技術(shù)和經(jīng)濟比較的方法。技術(shù)比較可以在第一次選擇方案時使用。城市污水處理的工藝需要結(jié)合處理規(guī)模、水質(zhì)指標(biāo)、排放標(biāo)準(zhǔn)、排放水體的收納能力、當(dāng)?shù)貧夂?、?jīng)濟等多方因素，結(jié)論和經(jīng)驗值可以通過定性比較得出結(jié)論。（1）年度成本法。每個方案的資本投資和年度運營成本是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投資回報計算的。在計算利息后，每一項的年度費用應(yīng)在每年結(jié)束時轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于服務(wù)期限的年度償還。年度成本最少的項目在經(jīng)濟上是可取的。（2）凈現(xiàn)值法。整個項目持續(xù)時間（包括投資和運營成本）的收益和成本以適當(dāng)?shù)馁N現(xiàn)率轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)年的現(xiàn)值。總現(xiàn)值與成本的差額為凈現(xiàn)值。

5? 城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)

（1）傳統(tǒng)活性污泥法（A2/O 工藝）， 傳統(tǒng)的A2/O過程是20世紀70年代在厭氧和缺氧過程中開發(fā)的一種同步脫氮脫磷過程。因此，它具有生物脫磷和反硝化功能。A2/O過程包括在厭氧、缺氧和好氧交替的過程中實現(xiàn)消除磷和氮的反應(yīng)。在厭氧條件下，二沉池回流的污泥聚磷菌被抑制，通過釋放磷酸鹽迅速獲得能量吸收降解可溶性有機物質(zhì)，并在細胞內(nèi)將有機物轉(zhuǎn)變成聚β羥丁酸（PHB）儲存起來。在這個過程中，磷被釋放出來。在缺氧的情況下，在污水中有機碳為反硝化細菌的電子供體，在無氧呼吸過程中將硝酸鹽作為電子受體，然后將硝酸鹽還原為氮，并釋放它來完成反硝化過程。在有氧條件下，磷酸鹽分解體內(nèi)的PHB，合成所需的能量，在廢水中合成聚磷酸鹽用于細胞的增殖，通過排放剩余污泥除磷;在污水中硝化細菌氧化氨氮變成硝酸鹽，并回流至缺氧池，作為反硝化的必要條件。A2/O工藝將去除有機物、脫氮、除磷三種反應(yīng)過程聯(lián)系起來，通過厭氧和缺氧環(huán)境實現(xiàn)除磷和反硝化脫氮，為最終好氧階段降解有機物提供了共同的反應(yīng)條件。盡可能少的土建構(gòu)筑物實現(xiàn)復(fù)雜的污水處理流程。微生物菌群在厭氧、缺氧和好氧的過程中將有機物、氮、磷有效地消除。

（2）氧化溝法。氧化池是一種活性污泥法，又稱為氧化渠，構(gòu)筑物封閉無終端渠形式布置。氧化廢水具有良好的出水質(zhì)量、易于管理、穩(wěn)定運行和低處理成本等優(yōu)點。此項技術(shù)得到了廣泛推廣。歐洲有2000多個污水處理廠，北美有800多個污水處理廠。氧化溝通常采用延時曝氣，其結(jié)構(gòu)形式為環(huán)形溝渠，平面池型為圓形、橢圓形和馬蹄形，斷面常采用矩形。氧化溝運行時采用曝氣和推流攪拌設(shè)施使活性污泥混合液在氧化溝廊道中循環(huán)流動，混合液實現(xiàn)了完全混合的效果。理論上氧化溝污泥混合液是完全混合狀態(tài)，由于局部過程混合液流速大，流速不低于0.3米/秒，氧化溝運行過程形成較好的活性污泥絮體，有利于在二沉池中沉淀。氧化溝渠內(nèi)溶解氧濃度存在明顯梯度變化，使得污水在厭氧、缺氧、好氧過程中交替運行，形成多次A2O段，有利于脫氮除磷。

（3）SBR工藝：SBR工藝是間歇活性污泥法的簡稱， 在同一個反應(yīng)池中按時間順序依次完成進水、反應(yīng)、沉淀和排水等工序。SBR法進水過程處于厭氧、缺氧過程，在反應(yīng)區(qū)進行曝氣充氧，然后進入沉淀池進行污泥水分離，在同一個反應(yīng)池中整個過程實現(xiàn)了去有機物、脫氮和除磷。SBR工藝無需污泥回流，也沒有單獨的厭氧池、缺氧池和好氧池，在進水至出水過程中實現(xiàn)了厭氧、缺氧和好氧反應(yīng)，實現(xiàn)了去有機物、脫氮和除磷，本工藝能有效的抑制絲狀菌引發(fā)的活性污泥膨脹。

（4）土地處理。污水處理系統(tǒng)是一種廢水處理方法，通過土壤-植物系統(tǒng)，在人工控制的條件下，通過土壤-植物系統(tǒng)，通過一系列的物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生化凈化過程來凈化廢水。污水處理系統(tǒng)的土地與其他污水處理技術(shù)相比在投資、節(jié)能、效益和運行費用上有較大的優(yōu)勢，未經(jīng)處理的污水被視為城市作為一種資源，例如養(yǎng)分入廢水和農(nóng)田水利、牧場和樹木被條約、可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。此外，能夠移植土地、規(guī)范國家和創(chuàng)造良好環(huán)境的污水處理系統(tǒng)是一個環(huán)境生態(tài)項目。在我國，對污水處理技術(shù)進行了大量的研究和應(yīng)用，如緩慢滲透、快速滲透、表面擴散等。實踐表明，污水處理技術(shù)適用于農(nóng)村地區(qū)的家庭廢水處理，對bod、cod、氨氮、總氮和總磷的拆解率較高。

（5）膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種以生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的新型污水處理技術(shù)，主要由生物反應(yīng)器和膜組件兩個單元設(shè)備組成。廢水在生物反應(yīng)器中備微生物同化和異化，異化產(chǎn)物多為無害的二氧化碳和水，同化物質(zhì)成為微生物的組成部分。膜組件主要用于截留微生物和過濾出水，由于膜的截留過濾作用，微生物可以被有效地截留在反應(yīng)器中，從而控制反應(yīng)器中的污泥濃度和停留時間。根據(jù)膜組件形式可以分為管式膜、板框膜、中空纖維膜;根據(jù)膜材料可以分為有機膜和無機膜;根據(jù)壓力驅(qū)動方式可以分為外壓式和抽吸式。

總之，與快速發(fā)展市場經(jīng)濟、有效的戰(zhàn)略來解決廢水不能制定框架內(nèi)積極促進城市建筑、現(xiàn)實的意識的快速發(fā)展的城市和研究問題嚴重的城市廢水的排放。與此同時，根據(jù)北方城市發(fā)展的特點和當(dāng)?shù)貤l件，可以選擇合理的污水處理技術(shù)，以真正創(chuàng)造一個生態(tài)、生態(tài)和可持續(xù)的城市環(huán)境。

在市場經(jīng)濟的快速發(fā)展的時代，污水處理也應(yīng)該緊跟時代的步伐，結(jié)合城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃和實際情況，調(diào)研污水處理存在的問題，依據(jù)北方城鎮(zhèn)發(fā)展特征，因地制宜，優(yōu)選選擇合理的污水處理技術(shù)，方能真正營造環(huán)保、綠色、生態(tài)的城鎮(zhèn)環(huán)境，實現(xiàn)城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。

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