扬州城市污水处理厂技术详解

城市污水处理厂是水资源利用和水污染治理的必然趋势，是可持续发展要求的必然结果。 污水处理厂技术的选择直接关系到建设成本和运行成本、处理效果、占地面积大小、管理是否方便等关键问题。 因此，在污水处理厂设计时，需要对比工艺方案来确定方案。

处理厂流程是指在达到所需处理水平的前提下，对污水处理各单元进行有机组合。 确定污水处理厂工艺流程的主要依据是所要达到的处理程度，而处理程度主要取决于接受处理后污水的水体或处理后污水的出口的自净能力。 因此，每个地区、每个城市的具体条件和需求不同，选择的流程也不同。 据统计，目前国际上应用最多的是活性污泥法，有不同的模式，如传统活性污泥法、分段曝气法、曝气沉淀池、AB法、AO法等。当然，其他的也可采用生物膜法、物化法、自然处理法、氧化池等方法。每种处理工艺方法都有其特点和适用范围，应根据各地实际情况选择处理形式。要求。

活性污泥法是一种人工增强水体自净作用的方法。 是使微生物群悬浮在曝气池中，与污水接触而使其净化的方法。 包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长期曝气法、分段曝气法、有限曝气法、AB法等传统活性污泥法的改造，以及AO法、AOO等。近年来，发展高效氮肥和除磷工艺。 目前活性污泥法占主导地位，适用于生活污水比例较大的城市污水处理。 但随着AO法、AOO法、AB法等新工艺的发展，适合处理工业污水含量较高的污水。 加工效果也得到了提高。

优点：①对于不适合采用物理化学方法处理的废水，BOD去除率可达95%以上。 ②建设投资高，但处理能源成本低。

缺点：所需停留时间长、设备庞大、基建投资大。 因此必须增设各种建筑物，增加各种建筑物的体积，从而增加处理厂的面积，增加管理人员和管理难度。

发展方向：①为了使废水系统的成分和浓度均化，重新评估预处理并重新研究和调整池。 ②讨论活性污泥微生物菌种的选择。 ③活性污泥工艺设备引进仪器仪表，制定管理指标。

近年来，随着城市规模的不断扩大和城镇本身的发展，下水道设施呈现出从大城市向中小城市和乡村城镇转移的趋势。 小型污水处理设施逐步增多。 农村小城镇大力改善人居环境条件。 需求变得越来越迫切。

与大型处理设施相比，小型污水处理设施的自然条件和社会条件有很大不同。 因此，有必要研究利用小型污水处理设施来替代过去的大规模处理方法。 小型污水处理应具有以下特点：①运行管理方便； ②维护方便； ③ 建设成本低； ④出水水质好。 国内外一些污水处理厂（如日本千叶县大原町污水净化厂）的多年实践证明，间歇式活性污泥法是一种能够满足这些条件的处理方法。

间歇式活性污泥法采用处理池进行曝气、沉淀，处理后的水排放，使设备简单化、小型化。 罐内流态清晰，操作管理方便，可实现无人化操作。 对于流入污水的负荷具有缓冲能力，处理性能稳定。 不仅能去除有机物和悬浮物，而且具有良好的反硝化效果。 间歇式活性污泥法是一种代表性方法。 一般有两个曝气沉淀池，连续进入混合污水。 每次操作错开半个周期。 一个运行周期为6小时，周而复始。

AB 工艺，也称为吸附生物降解，最早于 20 世纪 70 年代中期在德国开发。 它是对传统活性污泥法的改进。 许多污水厂的数据表明，该工艺对于处理难降解工业废水是有效的。 或较高浓度的城市污水处理，与普通活性污泥法相比，具有特殊的净化机理和诸多优点。 它将传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段。A段对有机物的吸附、吸收、氧化三种方式中，前两种起主要作用，B段主要起作用。在后两者中发挥作用，尤其是氧化。

从工艺流程来看，AB工艺的主要特点是：①AB工艺没有初沉池，污水经过细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池； ②设置中间沉淀池，使A、B段污泥严格分离，分别回流，保持各自菌群特性； ③AB工艺A段曝气吸附池运行高负荷，泥龄较短，B段曝气池运行低负荷； ④AB工艺中曝气池低负荷运行A级曝气池可根据污水成分进行好氧或好氧运行，提高污水的可生化性，从而大大减轻B级曝气池的负荷。 因此AB工艺两阶段曝气池总容积明显小于传统活性污泥工艺； ⑤ 由于AB工艺中A、B段运行条件不同，两段微生物群落的代谢功能不同，因此A、B段均设有污泥回流设备。 但根据专家研究和部分污水厂（如我市北环污水净化有限公司）的实际运行情况，总体来说还是优于传统活性污泥法。 这种方法可以节省基础设施投资和电力消耗。 污水浓度越高，节省的投资和电耗越多，优势越明显。

AO法和AOO法是近年来发展起来的生物脱氮除磷新工艺。 与传统化学、生物脱氮除磷相比，还可以有效改善BOD、COD、SS等出水指标。 AO法是缺氧和需氧的缩写，AOO法是厌氧、缺氧和好氧的缩写。 除氮是在缺氧段完成的，而除磷则需要厌氧段完成。 AO法主要去除氮，而AOO法可以同时去除氮和磷。 这两种工艺都需要污水充分曝气，使含氮有机物充分硝化，因此必须减少污泥负荷，延长曝气时间，增加鼓风量。 根据天津东郊污水处理厂和沉阳北方污水处理厂的实践，AO工艺比传统活污泥工艺具有更好的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥容积、鼓风量和曝气装置数量。 两者都增加一倍左右，而且由于该工艺需要的污泥负荷相对较低，否则不足以实现污泥的好氧稳定，因此AO法会带来基建投资和电耗的大幅增加。 AOO法还在缺氧段前增加了厌氧池，以实现有效除磷。 基础设施成本和功耗均高于AO工艺。

污水生物膜处理法是与活性污泥法并行的好氧生物处理技术。 它是一种人工增强土壤自净作用的方法。 它是使微生物群体以薄膜的形式附着在其他物体的表面，并让其与污水接触，从而净化污水的方法。 包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等。优点：①对水量、水质变化的适应性强； ② 能够在低水温条件下保持一定的净化功能； ③ 适用于固液分离； ④ 能够处理低浓度污水； ④ 动力成本低，污泥产生量少。 缺点：①负荷低，占地面积大，不适合处理大水量的污水； ②滤料易堵塞； ③产生滤蝇，影响环境卫生； ④生物膜再生管理相对复杂。 我国仅有少数污水处理厂采用此工艺。 我市尹家堡污水处理厂是较早采用该工艺的污水处理厂之一。 从30多年的运行管理经验来看，该工艺确实运行成本低，但生物膜易脱落，难以培养，一定程度上增加了管理难度。

氧化池是一种结构简单、维护管理方便、污水净化效果好、节约能源的污水处理方法。 氧化池的污水净化过程与天然水体自净过程非常相似。 污水缓慢流动，在池塘内长期储存。 通过微生物的代谢活动，降解污水中的有机污染物，使污水得到净化。 据统计，目前有近50个国家采用氧化池处理污水。 氧化池具有一些突出的优点：①可充分利用地形，工程简单，节省基建投资； ②可实现污水的资源化利用，将污水净化与利用结合起来； ③污水处理成本低。 但氧化池也存在一定的缺点：①占地面积大； ②污水净化效果不稳定； ③污泥应及时清除； ④应及时清除浮油。

氧化沟在世界上也得到广泛应用。 我市北滘污水净化厂也于2006年采用了奥贝尔氧化沟工艺，经过一年的试运行，处理效果基本能达到原设计指标，氮去除率很高，但磷的去除效果很平均。 与普通活性污泥法相比，氧化沟工艺提高了混合液污泥浓度（ML ss），减少了剩余污泥的产生量。 氧化沟的形式有多种：卡罗素式、三沟式、组合式等。一般采用机械曝气机搅动水面进行充氧。 曝气机为水平轴旋转刷式。 氧化沟水深约3m，最大水深不超过3.6m。 有的氧化沟采用碟式或立轴倒伞式曝气机。 一些污水厂采用三槽氧化沟，如香洲净化厂、深圳污水处理厂。 这种氧化沟没有二沉池。 进、出水通过程序定期切换，并具有曝气、沉淀功能。 需要污泥回流，以节省能源消耗和地面建设成本，但由于曝气设备利用率低，导致设备成本增加。

由于不需要回流污泥装置，运行管理简单，而且氧化沟具有氧化池的一些优点，又克服了氧化池占地面积大、处理效果不稳定的缺点，因此应用广泛发展到一定程度。 共建氧化沟是近年来发展起来的一系列改造措施的总称。 其特点是沉淀池与氧化沟合建，进水、曝气连续进行。 它还具有其他氧化沟的优点。 节省基础设施成本，运营成本低，管理简单方便。 但无论是何种形式的氧化沟，由于水深不能太大的限制，其发展受到影响，部分曝气机满负荷运行。

顺序间歇曝气（SBR）是一个古老的过程。 最初，间歇性地向池中进水，间歇性曝气，然后进行沉降、排水和污泥排出。 治疗过程相当简化。 如果采用延迟曝气的SBR法，可以省去污泥消化和沼气储存利用的过程，整个污水厂只需要很少的构筑物。 目前我国仅在一些小型城市污水厂中使用，规模不足10 0(~n3/天。但由于其突出的简易性，已显示出管理简单、运行稳定的优点，并引起了广泛关注，该工艺不仅简单，而且对水量和水质变化的适应性强，可以省去调节池，而且不存在污泥膨胀的风险，具有良好的污泥处理效果。具有沉降性，可去除氮、磷，出水水质好，占用空间少，省钱，一定规模节省成本，运行成本低，其缺点是进水和曝气频繁切换，由于放电装置，这一工艺在国内尚未形成，其发展有一定的局限性，没有得到推广，但仍有两种具有巨大潜力的工艺逐渐引起人们的关注。

SBR工艺近年来发展迅速，并出现了许多变型。 目前常用的有以下几种：①传统间歇进水、间歇曝气。 该类型对水量、水质变化的适应能力较强，水量变化较大。 适用于水式污水处理厂。 ②连续进水，间歇曝气，不控制进水，但不得影响沉淀。 ③双池串联，连续进水，前池连续曝气，后池间歇曝气。 混合液从后池回流至前池，以维持污泥浓度。 后两种形式为连续进水，可用于较大的污水处理厂。

污水含有微生物和易吸收的有机物。 因此，如果污水处于有氧状态（存在溶解氧），则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化为新的细菌细胞。 当污水长时间在压力管道中输送时，大气中氧气的供应中断，剩余的溶解氧很快被耗尽。 短时间后，特殊微生物开始将酸盐还原成硫化氢，所以此时的污水称为腐败污水。 当这些污水再次与空气接触时，会释放出硫化氢，并在下水道管壁上氧化成酸盐，造成严重危害和腐蚀。 在英国，至少有50条下水道通过向下水道注入氧气成功地防止了这种腐蚀和损坏。 然而，这种氧氧化部分受到悬浮污水中微生物和下水道主管表面生长的生物膜的影响。 而且氧气使用量大，成本比其他方法高25倍左右。 因此，该技术仅在一定条件下适用，但仍可以作为减轻超负荷污水处理厂负荷的有效补充方法。 目前国内还没有使用这种方法的例子。 这是因为这种方式的投资太大，而我国目前的经济条件还达不到。 不过，根据全市下水道十几年的监测数据，如果“谁污染、谁治理”的政策能够全面落实，各大排水企业承担部分责任，对于城市污水处理是有好处的。整个城市的水环境不容忽视。 。

通过以上工艺的比较，不难看出，就处理效果而言，活性污泥法通常处理效率较高，生物膜法较低。 活性污泥法中，SBR法、氧化沟法、AB法等处理效率较高。 当污水中有机物浓度较高时，AB法、AO法等工艺更有优势。 当有机物浓度较低时，氧化沟、SBR法等延迟曝气工艺优势明显。 传统的活性污泥工艺具有广泛的适应性，对有机物浓度的高低都能很好地适应。 当其他工艺的优势不明显时，可以采用传统的污泥工艺。 当出水脱氮除磷有特殊要求时，可根据不同要求采用AO法、AOO法等方法实现脱氮、脱磷或同时脱氮除磷。 从投资角度来看，活性污泥法比其他方法需要更多的投资，并且生物膜法和氧化池较少。 但生物膜法管理要求较严格，氧化池卫生条件较差，会污染地下水。 从占地面积来看，传统的活性污泥法和氧化池占地面积较大。 目前，从世界各国的污水处理情况来看，大型污水厂大多采用传统的活性污泥法，氧化沟在小型污水厂中占有很大比例。