城市污水和污水处理厂

城市污水和污水处理厂 摘要：本文介绍了城市污水的来源和特点以及污水处理厂的发展历史，我国城市污水处理的现状以及当前全国城市污水厂普遍应用的污水处理工艺，在选择城市污水处理工艺时应考虑资金及土地资源方面的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，通过开发新型高效污水处理工艺提高污水净化率和污水处理量。 1、城市污水 1.1城市污水按来源可分为生活污水、工业废水和径流污水。 生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市公用设施。其中主要是粪便和洗涤污水，集中排入城市下水道管网系统，输入污水处理厂进行处理后排放。其水量水质明显具有昼夜周期性和季节周期变化的特点。 工业废水在城市污水中的比重，因城市工业生产规模和水平而不同，可从百分之几到百分之几十。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难以生物降解的污染物。因此，工业废水必须进行处理，达到一定标准后方能排入生活污水系统。生活污水和工业废水的水量以及两者的比例决定着城市污水处理的方法、技术和处理程度。 城市径流污水是雨雪淋洗城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的。这种污水具有季节变化和成分复杂的特点，在降雨初期所含污染物甚至会高出生活污水多倍。 1.2污水水质会随其来源不同而有很大差别，因而它们的处理方法也会不同。 例如生物膜法主要是去除水中的氮磷等易引起富营养化的物质，而针对工业废水中的高重金属含量则可能用到化学法等处理方法。 1.3Wastewater Characteristics 1940年以前，大部分的城市污水是由家庭生活产生的，其中含有大量的有机物，也含有细菌，寄生虫卵，病毒等。其特点是氮、磷、硫含量非常高。 1940年以后，随着工业化的显著提高，工业废水量急剧增长并一直排放进生活污水收集系统。这些含有重金属和大量有机合成物的由工业活动产生的废水量持续增长，且每年有10000中新的有机物产生。 2、城市污水处理技术 2.1 污水处理概况 在西方的工业化国家，许多工厂是有责任去处理它们自己的废物的。政府机构制定了工业废物处理标准。在许多国家居民区的污水处理 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 是当地政府的责任。这些固体沉淀物可以散布到农田里作为肥料，或者，在某些国家，倾倒进海洋。在大部分人口密集区的海滨浴场都检测到高含量的不合格细菌，这些主要是由未经处理的和处理不充分的污水直接排放进河流和湖泊引起的。这些细菌可能会引起游泳者的想肠胃不适。 在欧洲和北美，30-60%的污水沉淀物是投放进农田里的。像这样直接利用未经处理的污水作为肥料（中国在很长时间内也是这样做的）有一个缺点就是致病微生物能够在土壤中存活并通过人类和动物对农作物的消费而传播到它们体内。污水污泥是安全的，但可能有高含量的重金属和其他一些工业污染物。 2.2污水处理厂发展历史 2.2.1城市污水处理技术发展历史 人类防治水污染的历史主要还是伴随着工业化革命和城市化的急剧发展开始的，污水处理的理论和技术，从城镇污水处理开始，大致经历了近百年的历史。1850~1890年，为治理Thames河的污染，英国政府改造了沿河城市的排水系统，并于1889~1891年分别在Beckon和Crossness建立了沉淀污水处理厂。同时建设了污水截流管道，实行雨污分流。1892~1905年，英国开展了早期的生物法处理污水方面的研究，进行了用焦炭作为滤床填料来进行污水处理的研究。1897年，英国建成了世界上第一座采取生物净化法处理城市生活污水的处理厂。 第二次世界大战后，于1950~1965年间，英国建造了采用活性污泥法 ，规模分别为48×104t/d和10×104t/d的两座污水处理厂。1965~1969年，为进一步治理Thames河水质污染，除继续采用活性污泥法外，英国还主要采用了一种大型充气设备，使河水通过喷嘴向空中喷射，提高了河水中的溶解氧，使从污水处理厂排出的水的COD降低了90%。 2.2.2我国城市污水处理现状 我国是世界上较早关注研究开发和采用污水处理技术的国家之一。 1921年到1926年，上海就建立了北区、东区和西区三座污水处理厂。20世纪50年代建立了上海曹杨、西安和兰州等污水处理厂。 直到20世纪80年代后，我国的污水处理事业才有了一定程度的发展，到20世纪末，我国的城市污水处理厂已建成了近200座。且目前国际上采用的许多种污水处理技术，在我国都有工程实例。 2.2.3面临问题 （1）我国污水处理基础设施薄弱； （2）污水处理设备和技术相对滞后； （3）而我国人口基数大，城市生活污水量增长迅速； （4）污水处理需求得不到满足，导致大量污水没有经过污水处理就排入江河流域或湖泊海洋，对周边水体环境造成污染。 2007 年，全国“城考”城市生活污水集中处理率平均为51.95% 。其中有162 个城市的城市生活污水未经二级处理切未达到排放标准。截止2005 年，全国661 个设市城市拥有污水处理厂708 座，平均每一百五十万人才拥有一座污水处理厂，远远达不到一些发达国家平均7000—8000 人就拥有一座污水处理厂的标准。 2.2.4我国污水处理困难的主要原因 （1）建设污水厂依然靠国家和地方财政支持，使的污水厂建设缓慢； （2）污水收集管网滞后； （3）污水厂的管理和监督机制混乱； （4）一些地区并未真正意识到污水处理的重要性和紧迫性。 2.3我国城市污水处理工艺 2.3.1现在的污水处理技术，按其作用原理和去除的对象可分为物理法、化学法、生物法等。 我国城市污水处理系统包括一级处理，二级处理。一级处理一般利用格栅截留，沉淀，离心分离等物理方法去除污水中悬浮物，沙砾等物质，通常作为二级处理的前处理。二级处理一般为生物处理，可以大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，经过二级处理后，污水一般可达到排入水体的水质标准。 污水处理总体上工艺流程大体可分为：格栅处理、泵房提升、沉砂处理、一次沉淀池、曝气池处理、二次沉淀池处理、泥浆制备等。 2.3.2我国目前的城市污水处理工艺主要有：CCAS 工艺，传统活性污泥法， 氧化沟工艺，AB，A/O，A2/O，SBR，UNITANK 工艺， 生物膜法等【1】。 2.3.2.1CASS工艺 CASS 工艺即连续循环曝气系统工艺，生物处理的核心是CASS 反应池，除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达标排放。该工艺对污水预处理要求不高，在主反应区内依照“曝气、闲置、沉淀、排水”程序周期运行，使污水在“好氧- 缺氧”的反复中完成去碳、脱氮，和在“好氧- 厌氧”的反复中完成除磷。 CASS工艺基本原理 ：CASS工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机的结合，在沉淀阶段无进水；在操作循环的曝气阶段完成生物降解过程；在非曝气阶段完成泥水分离功能；排水装置为移动式撇水堰，可将每一循环操作中所处理的废水经沉淀阶段后排出系统。 CASS工艺优点：系统组成简单、投资低、运行灵活、可靠性好、无污泥膨胀等优点。 2.3.2.2传统活性污泥法 活性污泥工艺是污水处理的主要工艺，其主要处理构筑物是曝气池和沉淀池。从治理城市污水有机污染物来讲，活性污泥法是目前最为有效最为成熟的方法。 传统活性污泥工艺采用中等污泥负荷，曝气池为连续推流式。污水中的有机物在曝气池内停留一段时间后， 大部分被曝气池中的微生物吸附， 随即氧化分解成无机物。在沉淀池中， 呈絮状的微生物絮体——活性污泥下沉， 而上部的清液溢流排放。 活性污泥法的净化反应过程一般包括： （1）絮凝吸附；微生物形成的生物絮凝体具有生理、物理、化学等作用产生的吸附作用和凝聚沉淀作用。 （2）生物代谢；微生物将有机污染物摄入体内加以代谢。 （3）泥水分离；活性污泥在二沉池内沉降，经历絮凝沉淀、成层沉淀与压缩沉淀等过程，在污泥区形成浓缩污泥层。 传统活性污泥法优点：有机物去除效率高；出水水质好；占地面积小。 2.3.2.3氧化沟工艺 氧化沟（Oxidation Dictch .OD）污水处理工艺实际上是连环循环曝气池，又称氧化渠（ Oxidation Channel），氧化沟法是活性污泥法的一种变形，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以其在水力流态上不同于传统的活性污泥法，是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，氧化沟法是活性污泥法的一种变形， 属于低负荷、延时曝气活性污泥法，污水经预处理后直接进入氧化沟，污水和活性污泥混合后在环形沟内以表面曝气为主进行循环流动，具有推流式和完全混合式的双重特点。 氧化沟工艺优点：氧化沟法处理工艺及构筑物简单、有机物去除率较高、脱氮、除磷 、综合指标较优、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等。 氧化沟工艺缺点：负荷低、占地大、电耗大、运转费用偏高的缺点， 适用于中小规模的低负荷污水处理厂。 氧化沟技术的展望：氧化沟自从Pasveer氧化沟1954年出现以来，就是依靠其简便的方式处理污水而得到不断发展的，且氧化沟应用多年，经久不衰，而且取得了相当多的突破。 氧化沟技术发展的强势在于氧化沟的环流，这种环流是造成氧化沟长久不衰的内在原因。 2.3.2.4AB法 AB法是吸附—生物降解法（Adsorption Bio -- degradation）的简称。属超高负荷活性污泥法。 AB法的工艺流程：A段污泥负荷较高，泥龄短，水力停留时间较短；B段污泥负荷较低，水力停留时间约为2--6h，泥龄15--20d。 AB法基本原理：A段细菌数量多，主要以吸附絮凝作用、吸收、氧化等方式去除有机物； B段去除有机污染物的方式以氧化为主。A段对有机物的去除起着关键的作用。 AB工艺优缺点：AB工艺对BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率，一般均高于常规活性污泥法；A段负荷高，抗冲击负荷能力强。 AB工艺主要弱点为：产泥量大，且不具备深度脱氮除磷功能，出水水质尚达不到防止水体富营养化的要求。 该工艺不设初沉池， 由污泥负荷较高的A 段和污泥负荷较低的B 段串联组成， 并分别有独立的污泥回流系统 2.3.2.5A/O 法 A/O 工艺也叫厌氧好氧工艺，A(Anacrobic) 是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic) 是好氧段，A/O 法是在传统活性污泥法基础上发展起来的一种缺氧—好氧生物法处理工艺。该工艺中好氧池和缺氧池形成硝化——反硝化系统， 具有明显的脱氮作用， 但需要进行严格的控制， 管理水平的要求比较高。 优点：工作效率高；流程简单；对污染物能够进行有效的降解；容积负荷高； A／O工艺的耐负荷冲击能力较强。 缺点：A／O工艺没有专门的污泥回流处理系统，因此不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的讲解程度较低；如果要提高脱氮率，就必须加强处理系统内部的循环比，这样就会增大运行费用，另外，内循环液来自于曝气池，其中含有一定的DO，是缺氧段难以维持理想的缺氧状态，对反硝化的效果有很大影响，脱氧率很难达到90％以上。 2.3.2.6A2/O 法 A2/O 法即厌氧/ 缺氧/ 好氧工艺， 它把除磷、脱氮和降解有机物3 个生化过程巧妙地结合起来。磷在厌氧区释放， 在好氧区吸收， 达到除磷目的。污染物在好氧区被氧化降解， 去除COD 和BOD5， 同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继而转化为亚硝酸氮和硝酸氮， 含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反硝化脱氮。该工艺由于污泥回流，污泥处理工作量大， 节能差， 且工艺条件比较复杂。 2.3.2.7 SBR法 间歇式活性污泥法又叫序列间歇式反应器法（ SequencingBatchReactor） 或序列间歇式（ 序批式） 活性污泥法， 简称SBR 法。它是基于以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理活性污泥法的工艺。按时序来以间歇曝气方式运行，改变活性污泥生长环境的，被全球广泛认同和采用的污水处理技术。 SBR可以实现厌氧/ 缺氧/ 好氧的交替运行, 这种交替变化的环境条件常可获得沉淀性能好的活性污泥, 成本低, 且方便可取。 获得的活性污泥可以用来进行重金属离子的吸附。 SBR 技术的核心是SBR 反应池， 该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。它的主要特征是运行的有序和间歇操作。 SBR优点：处理工艺流程简单；构筑物数量少、造价低；结构简单；处理后出水水质好；特别适用在难生化降解的废水处理。 缺点 ：严重依靠现代自动化控制技术；自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对操作管理人员素质要求较高；如采用人工操作，会出现因进出水工序操作繁锁，曝气板容易堵塞。 2.3.2.8UNITANK 工艺 UNITANK 废水处理工艺是SBR 工艺的一种变型，其废水处理池的池型为矩形，三池共用池壁，节省投资，同时占地面积省；系统在恒定水位下运行，运行方式较为灵活，可用于脱氮除磷。 它是传统SBR 工艺的一种变型和发展，类似于三沟式氧化沟工艺，是一种高效、经济、灵活的污水处理工艺，具有良好的发展前景。 优点： （1）处理流程简单，无需二沉池，刮泥设备和污泥回流设备； （2）节省占地面积和基建投资，降低运行费用； （3）效率高于传统活性污泥法的动态沉淀效率； （4）吸附再生的交替过程适合脱氮除磷； （5）依靠吸附和再生阶段能有效抑制污泥膨胀； （6）易于自动化控制。 2.3.2.9生物膜法 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。 Filtralite’s large pore volumes and surface areas make it an ideal media for biological treatment of effluent water. Biofilm processes are excellent for treating water containing nitrogen, BOD etc. Many years of experience has shown that Filtralite is the perfect media for these types of plants. If extra strict outlet levels are required, tertiary filters are used. Filtralite has the ideal properties for use in mono- or multi media tertiary filters. The large porosity of the Filtralite grains gives low head loss and high storage capacity for suspended solids, resulting in long filter runs and low operational costs. 主要类别：生物滤池、普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等；生物转盘；生物接触氧化法； 好氧生物流化床等。 生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，运动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物的悬浮与附着之分，更重要的是扩散过程在生物膜处理中是一个必须考虑的因素。 生物膜反应器中，有机污染物、溶解氧及各种必须的营养物质首先要从液相扩散到生物膜表面，进而进入到生物膜内部，只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才有可能被生物膜内微生物分解与转化，最终形成各种代谢产物。 2.3.3污水处理工艺选择 污水处理工艺选择应遵循以下四条基本原则： （1）处理工艺较成熟可靠，具有完整的工艺流程和合理、准确的工艺参数，处理后的出水水质能满足相应的排放标准； （2）抗污水冲击负荷能力强，选择适应，调节能力强，出水水质稳定、可靠； （3）建设和运行费用与业主单位承受能力及相关要求相协调； （4）操作管理简便。 2.4我国城市污水的发展趋势 我国城市污水处理工艺的发展趋势是向高效反应器方面的发展， 对沉淀和分离性的改进， 对生物处理的质和量的提高以及对污水处理充氧性能的改善均是高效反应器发展的要点。开发各类处理效率高，经济投入低，可达到一定污水处理要求的城市污水处理新技术， 对于我国这样一个水环境污染较严重又缺乏资金的发展中国家，其中以水解—好氧处理工艺、厌氧—好氧生物处理工艺、流化床和曝气生物滤池等为代表的低耗、高效污水处理工艺有望满足我国日益增长的污水处理需求。 2.5城市污水处理的展望 未来我国将加快城市污水处理厂建设，大力发展高新污水处理产业，研发新型污水处理技术工艺，改进和完善当前城市污水厂的管理体制，同时将竞争机制引入到污水厂生产中，建立多元化的投资模式，利用先进的企业化管理实现社会与政府双赢利，积极探索城市给排水运营建设和运营一体化的管理体制，使污水处理逐步脱离政府的单一管理和支持，从而真正的走向市场经济。 参考文献 [1]贾敏，我国城市污水处理[J]，北方环境，2011，23（5），99-100。 [2]沈文，熊佳晴，城镇污水处理厂工艺 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及特点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，工业用水与废水，2012，43（3），78-80。 [3]于进，胡汉青。CASS污水处理工艺的自动控制，中国给水排水，2011，27（8），103-105。 [4]刘惠成，朱斌。金湖污水处理厂的CASS 工艺运行[J]，三峡环境与生态，2010，3（3），43-46。 [5]Simon Judd，Claire Judd。The MBR Book，Principles and Applications of Membrane Bioreactors in Water and Wastewater Treatment，第一版，科学出版社，2009，174-175。 [6]邓荣森。氧化沟污水处理理论与技术，化学工业出版社，2006，1-7。 [7]吕炳南，陈志强。污水生物处理新技术，哈尔滨工业大学出版社，2005，2-12。 [8]吴云海，胡月，谢正威。SBR活性污泥吸附水中重金属离子的研究[J]，水资源保护，2010，26（5），71-74. 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