城市污水处理技术及工艺流程

城市污水处理技术及工艺流程

葛宝明

葛宝明（呼玛县环保局，黑龙江呼玛165100）

摘要：随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，工业废水和生活污水排出量日趋增多，如何加强城市污水处理工程管理已成为当前迫切需要解决的重要课题。

关键词：城市污水；处理；特点；工艺流程

城市污水是城市发展中的产物。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体，使其经过水体的稀释和自然净化变污为清，变成我们可以循环利用的资源。但是随着城市社会经济发展的规模越来越大，排放的污水越来越多，水质越来越复杂，水体有限的自然净化能力已经不堪污水治理的重负了。大量的污水倾泄入水体和土壤，破坏了水体和土壤的自然生态，使水体物种消失、鱼虾绝迹、变成了臭河死湖，土壤里重金属和有毒物质富集，污染物通过食物链危害我们的身体健康，造成巨大的经济损失，制约了城市社会经济的可持续性发展，使我们不得不开展污水处理工程，改善自己的生存环境。

1城市污水处理技术经济特点

我国的污水治理工作是从工业废水治理开始的，近30年来，我们建造和运行了成千上万座工业废水处理站，这些技术和经验在今后大规模的城市污水处理工程中是可以借鉴的。

工业废水处理的特点是：针对性强，技术变化多。主要技术有隔油、气浮、混凝、沉淀、重力过滤和膜过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电解、电渗析、反渗透等专用技术来分离减少工业废水中的油、色、重金属、有毒有害物质，在工业废水治理中也常常用到水解酸化、接触氧化、表面曝气、纯氧曝气、厌氧和好氧活性污泥法等生化技术。

由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强，工艺组合灵活，结构通常为钢制，即使内部管线穿插较多，运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的，但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。

城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多，处理设施通常为钢筋混凝土结构，因此相应地要求整体工艺构成要简单，单体设施构成也要简化，尽量减少管线穿插和复杂结构，以便减少全厂设施设备的维修管理总量。近几十年在国内外城市污水处理工程实践中，采用较多的城市污水处理工艺有传统活性污泥法，吸附再生法、分段进水法、AB法、A/O法、A/A/O法、SBR法、氧化沟法、一体化池（UNITANK）等等，而各种工艺中又有一些变化了和改进了新形态。

2几种不同污水处理工艺技术特点

AB法由于采取了两次生化处理，工艺的单元构成较复杂，产生的污泥也不稳定，需要污泥处置设施对其进行稳定化处理和处置，管理环节多，建设投入比较多（1500～2000元/（立方米/天）），污水处理单位成本也高（0.7～1.0元/立方米）。但是，由于该工艺是针对高浓度城市污水处理而设计的，去除单位污染物的建设投入和运行消耗并不高，是一种特殊场合宜用的城市污水处理工艺。

传统活性污泥法、分段进水法、吸附再生法属于中等负荷的污水处理工艺，该工艺出水水质稳定且较好，运行管理比较简单，但是由于污泥不稳定，需要增加设施进行稳定化处理，增加了运行管理环节，加大了基建投入（1000～2000元/（立方米/天）），但是污泥产生的沼气可用来发电或直接驱动鼓风机，使污水处理总能耗低（0.15～0.20kWh/m3），运行成本低（0.25元/立方米左右），由于其明显的经济性，特别是在大型城市污水处理项目建设中（＞20万立方米/天），是国内外广泛采用的城市污水处理工艺。

氧化沟、序批池（SBR）、一体化（UNITANK）都是属于低负荷污水处理工艺，出水水质非常好。由于负荷低、一般不再设置初沉池，而二沉池也往往和曝气池组合为一；由于泥龄长、污泥较为稳定，一般可以不再作稳定化处理而直接处置或者应用，省去了污泥稳定化设施，大大简化了工艺构成，使运行管理非常简单，但是负荷低、泥龄长也使生化部分大大增加，增加了污水处理设施的建设投入，提高了能耗（0.28kWh/m3左右），提高了运行消耗成本。

随着人们对水环境保护的关注不断提高，政府对城市污水处理厂也提出了更高的水质要求。为了在降解BOD污染物的同时也能去除造成水体富营养化的氮和磷，国内外近几年较多地采用了生物脱氮除磷处理技术——A/O法和A/A/O法。这两种工艺既可以在传统的活性污泥法、分段进料法上应用，也可以在氧化沟、序批池（SBR）和一体化法（UNITANK）中使用，以进一步提高出水水质。

3污水处理工程工艺流程控制

生活污水因其可生化性较好，BOD5/COD=0.45左右，通常均采用生化法进行处理。生活污水的COD约在400~600mg/L之间，经过一级生化处理即可达到排放要求，因此，一般均采用好氧生化法进行处理。传统的活性污泥法（完全混合曝气法）已使用多年，应用面较广，具有较成熟的设计参数和运行管理经验，但完全混合曝气法生物负荷率较低，曝气时间长，污泥量高，易产生污泥膨胀，占地面积较大。延时曝气法、深井曝气法和纯氧曝气法都是传统活性污泥法的改进，通过改变曝气方式提高生物负荷率，减少剩余污泥产量。但延时曝气法曝气时间长，占地面积大；深井曝气法施工困难，动力消耗较大；纯氧曝气法以纯氧作为气源，运行费用高，一般很难被用户接受。

近年来新研制开发的序批式活性污泥法（SBR法）和ICEAS工艺从一个新的角度去考察污水处理工艺，它提供了时间程序的污水处理，而不是连续流提供的空间程序的污水处理，具有运行管理简单，占地面积小，耐冲击负荷，可脱氮除磷等特点，适用于工业废水的处理。由于SBR和ICEAS工艺自动化程度高，对电磁阀、气动阀、液位传感器、定时钟等的精密度和灵敏度要求较高，其应用发展受到一定限制。对于生活污水，由于脱氮除磷的要求不高，基本没有除磷的要求，一般生化法已能满足脱氮的要求，因此，用SBR或ICEAS似有“大材小用”之嫌。

当前我国生活污水多采用生物接触氧化法进行处理。生物接触氧化法在反应器内装有填料，使反应器内污泥浓度大大高于传统的活性污泥法。

4污水处理工程施工阶段组织与管理

为有力有序地完成污水处理工程的施工任务，该工程设置项目工程经理部，并由该项经理全面负责指挥该项目工程的施工组织与管理工作。施工前将所有的设计详细计算、设计图、施工图、工程所有选用的喉管、潜水泵、鼓风机、控制屏等所有材料及设备送给施工单位及当地所有有关部门审批后再动工。组织各有关专业人员严格按照有关工艺标准、技术要求进行设计，提前做好图纸会审的各项准备工作。根据要求，结合施工现场实际情况进行设备现场平面布置，落实好三通一平工作。组织落实好相关机械、设备、材料、工具及相关人员的进场及安置工作。

安装调试实行全过程的质量管理，做好工程质量通病预防工作，确保工程质量达到设计目标。每道工序、每个分项设备安装前应由各相关专业负责人向全体施工人员交底，明确工艺要求、施工工序、具体步骤、关键及重要部位的施工要点、操作要领和技术措施，做到交清、交全。认真按照安装手册安装，推行三检制度，依据国家质量验评标准、制造规范、操作规程做好各分项工程的评定、验收、交接，对不合格的处、点及工序坚决返工，杜绝质弱隐患，确保工程的优良品。