我國污水處理面臨著水污染嚴(yán)重、污水治理起步晚、基礎(chǔ)設(shè)施差、要求高的形勢(shì)。近年來城市污水處理的建設(shè)有了很大發(fā)展。截止2005年6月低，全國661個(gè)設(shè)市城市建有污水處理廠708座，處理能力為4912萬立方米/d，是2000年的兩倍多，全年城市污水處理能力162.8億立方米，比2000年增加了43%城市污水處理率達(dá)45.7%.但絕大多數(shù)的城市污水處理能力滿足不了實(shí)際需要，全國還有297個(gè)城市沒有建成污水處理廠，其中，地級(jí)城市63個(gè)。包括人口50萬以上的大城市8個(gè)，位于重點(diǎn)流域，區(qū)域“十五”規(guī)劃內(nèi)的城市54個(gè)。全國5萬多個(gè)乘坐，370多萬個(gè)村莊，9億多人口居住地尚無污水處理設(shè)施。 

與國際相比，我國城市污水處理率低，其主要原因是我國的城市污水處理廠建設(shè)滯后。 

3.1城市污水工藝簡(jiǎn)介 

城市生活污水的主要污染物是有機(jī)物。針對(duì)生活污水，目前國內(nèi)外主要采用的主要是生物法。生物法包括活性污泥法、生物濾池兩大類，又以活性污泥法為主，活性污泥法有很多種形式，即傳統(tǒng)活性污泥工藝、SBR即其變型工藝、氧化溝工藝、A/O工藝、A2/O工藝等。 

（1）傳統(tǒng)活性污泥法工藝：使用最早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理，對(duì)消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低。但是它對(duì)氮磷去除效率不高。 

（2）AB法工藝：AB工藝中的主要處理構(gòu)筑物主要有兩段曝氣

池和兩個(gè)沉淀池構(gòu)成，兩段曝氣池?fù)碛懈髯元?dú)立的污泥回流系統(tǒng)，因此有各自獨(dú)特的微生物群，有利于系統(tǒng)功能的穩(wěn)定。但工藝單元構(gòu)成復(fù)雜，建設(shè)投資和處理成本高。該法是針對(duì)高濃度污水而設(shè)計(jì)的特殊場(chǎng)合的處理工藝。 

（3）氧化溝工藝：氧化溝也叫做氧化渠，也稱為循環(huán)曝氣池，是一種改良的活性污泥法。氧化溝的曝氣池呈封閉狀，污水和活性污泥在其中做不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。采用氧化處理污水是，可以不設(shè)初沉池，二次沉淀池可以和曝氣部分分開設(shè)置，此時(shí)需要設(shè)置污泥回流系統(tǒng)。如果二次沉淀池與曝氣部分在同一渠中，則可以省去二次二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。 

氧化溝可以認(rèn)為是一個(gè)完全混合曝氣池，池內(nèi)濃度變化極小，新進(jìn)入的污水將得到迅速的稀釋，因此具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

（4）A2/O工藝：目前生物除磷脫氮工藝中應(yīng)用較多的一種方法，是最簡(jiǎn)單的同步除磷脫氮工藝，利用厭氧、缺氧、好氧實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解過程，原污水與沉淀池回流的含磷污泥同步進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，在厭氧反應(yīng)器內(nèi)釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氧化，污水經(jīng)過厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，在缺氧反應(yīng)器內(nèi)，通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化脫氮，達(dá)到同時(shí)去碳和脫氮的目的。釋放能量可供本身生長(zhǎng)繁殖，吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，有機(jī)物經(jīng)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)后，濃度降低。A2/O工藝總水力停留時(shí)間小于其他同類工藝，厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群地繁殖生長(zhǎng)，因此脫氮除磷效果非常好?？裳鲋平z狀菌繁殖，克服污泥膨脹，對(duì)較高濃度和較低濃度均能得到良好的處理效果。    

（5）SBR工藝：SBR工藝是序批式間歇活性污泥污泥法的簡(jiǎn)稱，是近年來在國內(nèi)外引起廣泛重視的活性污泥運(yùn)行方式。傳統(tǒng)SBR法處理污水是將連續(xù)工藝中污水先進(jìn)入反應(yīng)池，進(jìn)水時(shí)形成厭氧、缺氧，然后進(jìn)入沉淀池泥水分離，曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀。這種方法不需要回流污泥，無專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)分時(shí)段進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧過程，沉淀性能好，有機(jī)物去除效率高，提高難降解廢水的處理效率，仰制絲狀菌膨脹，不需要二沉池和污泥回流，工藝簡(jiǎn)單。但每座池子都需要安裝曝氣設(shè)備，水頭損失大。

（6）生物接觸氧化法工藝：該工藝管理較簡(jiǎn)單、節(jié)能，在我國也得到廣泛地應(yīng)用，該工藝采用接觸氧化池，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，通過曝氣，在微生物新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)物得到去除，污水得到凈化去除效果明顯。  

3.2.處理工藝的優(yōu)選    

3.2.1.常規(guī)活性污泥和氧化溝、A/2O工藝的比較    常規(guī)活性污泥適用于中等負(fù)荷的大型污水處理廠。氧化溝的基建費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用高，后期運(yùn)行成本較高占地面積大，投資費(fèi)用稍高，池內(nèi)容易形成死區(qū)，有沉砂。A2/O基建費(fèi)用適中，運(yùn)行費(fèi)用低，有利于后期長(zhǎng)期運(yùn)行。本工藝可以成為最簡(jiǎn)單的脫氮除磷工藝。   但該工藝也有一些待解決問題：1.除磷效果難于再提高，污泥增長(zhǎng)有一定限度，不易提高。2.脫氮效果也難以提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不易太高。  

3.2.2.最終工藝的確定    工藝的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)滿足一下原則    （1)結(jié)合污水處理廠接納污水水質(zhì)水量的實(shí)際情況，選擇處理構(gòu)筑物形式和設(shè)計(jì)參數(shù)，確保污水處理系統(tǒng)在運(yùn)行中具有較大的靈活性和調(diào)整余地，一適應(yīng)水質(zhì)水量的變化。    

（2）處理系統(tǒng)采用經(jīng)工程實(shí)踐證明是行之有效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)明顯，適應(yīng)性強(qiáng)、管理簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定的形式，充分保證處理出水達(dá)標(biāo)排放。  

（3）污水和污泥處理設(shè)備選用新材料、低能耗、高效率、易維護(hù)、性能價(jià)格比好的產(chǎn)品。    

（4）控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控，降低運(yùn)行操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，使污水處理廠運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，提高污水處理廠的運(yùn)行管理水平。    

（5）充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜節(jié)約占地和減少工程投資。  

3.3.A2/O工藝  

3.3.1.概述    

A/A/O工藝，是英文Anaerobi-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱（厭氧-缺氧-好氧法)。是一種常用的污水處理工藝，可用于二級(jí)污水處理和三級(jí)污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。  

該法是20世紀(jì)70年代，由美國一些專家在A/A/O法脫氮工藝基礎(chǔ)上開發(fā)的。    

污水首先進(jìn)入?yún)捬醭兀嫘詤捬蹙鷮⑽鬯械囊捉到庥袡C(jī)物轉(zhuǎn)化成VFAS?；亓魑勰鄮氲木哿拙鷮Ⅲw內(nèi)的聚磷分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下生存，另一部分供聚磷菌主動(dòng)吸收VFAS，并在體內(nèi)儲(chǔ)存PHB。進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用混合液回流帶入的硝酸鹽及進(jìn)水的有機(jī)物進(jìn)行反硝化脫氮，接著進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的一降解BOD外，主要分解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量供自身聲場(chǎng)繁殖，并主動(dòng)吸收環(huán)境中的溶解磷，此為吸磷，以聚磷的形式在體內(nèi)儲(chǔ)存。污水經(jīng)厭氧、好氧區(qū)，有機(jī)物分布被聚磷菌和反硝化細(xì)菌利用后濃度已很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長(zhǎng)繁殖，最后，混合液進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉淀污泥的一部分回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。而且在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行條件下，不易發(fā)生污泥膨脹。

3.3.2.A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)    

（1）運(yùn)行中不要加藥，兩個(gè)A點(diǎn)只需要輕緩攪拌，一部增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。    

（2）在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量繁殖，避免了污泥膨脹。    

（3）工藝簡(jiǎn)單，總停留時(shí)間短。    

（4）構(gòu)筑物少，不需要建初沉池和硝化污泥池，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。    

（5）污泥產(chǎn)量低，污泥性能穩(wěn)定，不需要精選硝化處理。 

（6）能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷，即使對(duì)高濃度廢水也也具有很大的耐沖擊能力。    

（7)三段功能明確，界限分明，可根據(jù)出水條件和出水，人為創(chuàng)造創(chuàng)造和控制三段時(shí)空比例和運(yùn)行條件，只要碳源充足，就可以取得較好的脫氮除磷效果。  

3.3.3.與其他工藝對(duì)比  

（1）與氧化溝工藝相比    

氧化溝工藝池深淺，占地面積相對(duì)大，基建投資較大，使得工程造價(jià)和征地費(fèi)用增大。需要建設(shè)單獨(dú)的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。A2/O工藝占地相對(duì)小一些，運(yùn)行中無需加藥，運(yùn)行費(fèi)用低。  

（2）與SBR工藝相比    

SBR工藝生物脫氮效果很難提高，自動(dòng)化程度高，對(duì)自控系統(tǒng)可靠性能要求較高。進(jìn)水閥門/啟閉機(jī)及曝氣閥門頻繁開啟，質(zhì)量要求高。A2/O工藝是最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。    

3.4.工藝流程    

該工藝在厭氧-好氧除磷工藝中加—缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。A2/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成:一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下，釋放出聚磷菌，在好氧狀態(tài)下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.5mg/L,由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖闳氪髿猓_(dá)到脫氮的目的。    

首段厭氧池，流入原污水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥，本地主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使水中的BOD濃度下降，另外，NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NO3-N含量沒有變化。    

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-N濃度大幅下降，而磷的變化很小。    

好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氮化續(xù)而被硝化，使NH3-N的濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。所以，A2/O工藝他可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。  

 在好氧池的活性污泥中能積累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它轉(zhuǎn)化成不溶性多聚正磷酸鹽在體內(nèi)儲(chǔ)存起來，最后通過二次沉淀池排放剩余污泥達(dá)到系統(tǒng)除磷的目的。  

本文在比較了我國城市污水處理幾種經(jīng)典工藝的基礎(chǔ)上，概括分析對(duì)比了傳統(tǒng)活性污泥工藝、AB工藝、SBR工藝、氧化溝工藝、A2/O工藝等優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)對(duì)比結(jié)果，A2/O工藝比較適合處理城市生活污水，本工藝可以達(dá)到以下效果：    

（1）以A2/O作為核心城市生活污水處理工藝，將污水經(jīng)過一系列處理后，出水完全可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。    

（2)A2/O工藝城市污水處理工藝運(yùn)行靈活，運(yùn)行簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)不需要加藥，運(yùn)行成本較低，系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。  

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