城市污水處理工藝技術研究范文

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摘要:

結合城市污水處理的現狀，介紹了常用的污水處理方法及工藝優化原則，并結合實例，從所需構筑物與設備、電氣設計、污水處理、管理要點等方面，闡述了A/O工藝在污水處理廠的應用，以優化污水處理技術，提高污水處理效果。

關鍵詞:

污水處理，A/O工藝，除磷脫氮

現在城市污水排放量不斷增加，雖然在各項技術與設備應用基礎上處理工藝得到了一定更新，但是總體來說處理能力仍存在較大限制，綜合處理效果并不理想。因此，需要確定城市污水處理的必要性，從處理現狀出發，對各項處理工藝技術進行分析，并采取措施進行優化，爭取不斷提高處理效果。而加強分析城市污水處理現狀，研究相應的城市污水處理工藝技術便成為當前解決污水處理問題的關鍵。

1城市污水處理現狀分析

在城市污水排放量不斷增加的背景下，為降低污水直接排放對生態環境的影響，并提高水資源綜合利用效果，近年來城市污水處理工藝技術研究已經成為要點。目前主要應用的污水處理技術為活性污泥法，可以占到八成以上，另外還有污水生物膜法、厭氧生物處理法以及生態處理方法等。不同處理技術所對應的實施要求不同，相應的適于應用的污水對象也存在一定差異，一般需要對污水微生物生長方式、代謝方式以及提供反應器形式不同來選擇。從總體上來看，城市現在所建污水處理工藝大多為一級處理與二級處理，其中一級處理主要為物理方法，應用上已經比較成熟，可以通過沉淀、格柵攔截等方法去除廢水中含有的砂礫與大塊懸浮物等物質［1］。二級處理則主要是應用生化方法，將廢水中含有的氮磷等營養鹽，以及懸浮性、溶解性有機物通過微生物生命活動手段進行去除。

2城市污水處理常用工藝分析

2．1活性污泥法活性污泥處理法是現在城市污水處理常用方法之一，與其他處理方法相比具有處理效率高，以及出水質量好等優點。此種方法處理工藝主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流以及剩余污泥排放系統組成，其中廢水與回流活性污泥會一起進入到曝氣池內形成混合液。常用活性污泥法如SBR法、AB法、A/O法、普通曝氣法等，不同處理工藝間存在一定差異性，需要結合實際情況來選擇［2］。

2．2厭氧生物法本質上即利用厭氧細菌或者兼性細菌對污泥中所含有機物進行分解，產生甲烷、二氧化碳等氣體，采取措施對氣體進行收集利用。結合應用實踐效果來看，厭氧生物處理方法反應速度慢、效率低并且對環境要求較高，一般僅被用于污泥的處理。隨著技術不斷研究，厭氧生物處理技術之間出現多種新型工藝，如厭氧生物濾池、厭氧膨脹床、厭氧轉盤以及厭氧流化床法等。想要提高此種方法應用效率，需要做好污染物濃度與溫度的控制，并且可以復合使用其他方法，如厭氧—好氧復合工藝，處理結果出水水質高、污泥產量少，并且具有較高的經濟優勢。

2．3生物膜法應用生物膜法對污水進行處理時，主要是通過微生物，其會附著在固體填料表面形成生物膜，可以有效去除溶解性有機污染物。即污水與生物膜接觸后，被溶解后的有機污染物會被吸附并轉化為CO2，H2O以及NH3等，提高出水質量［3］。近年來逐漸涌現出更多新型生物膜法處理工藝，如空氣流床、生物流化床、純氧流動床以及厭氧兼型流化床等，已經被有效應用到污水深度處理中，尤其是在硝化與反硝化方面具有良好的效果。

2．4生態處理法主要可以分為水體凈化法與土壤凈化法兩種，其中水體凈化法主要針對生物穩定塘，凈化工藝原理與活性污泥法相似。而土壤凈化法又可以分為土壤滲濾與污水灌溉兩種，處理工藝原理與生物膜相似。與其他污水處理技術相比，生態處理法在實際應用中，所需投資小，并且運行管理簡單，能夠針對難降解有機物、細菌以及氮磷營養物進行有效去除，出水水質良好。

3城市污水處理工藝優化原則

3．1簡易性原則城市污水處理近年來管理力度不斷加大，但是因為缺乏相應經驗，在工藝處理與管理工作的實施上還存在較大的不足。為提高城市污水處理效率，在選擇處理技術時，應盡量遵循簡易性原則，降低所用設備的復雜程度，提高設備維護效果，降低污水處理難度。同時，還需要考慮污水處理質量，通過有效控制來提高污水處理效果。

3．2經濟性原則很多污水處理技術的實施需要相應的設備作為支持，尤其是建立污水處理廠時，需要投入大量的資金，增加了城市污水處理的經濟壓力。因此，在對污水處理工藝與技術進行分析時，需要從經濟角度出發，對各項資源進行配置優化，減少資源的浪費，避免產生不必要的運行費用。

3．3可靠性原則污水處理技術應用具有較高可靠性是提高處理效率的前提。污水處理為城市基礎建設的重要組成部分，所需投資大，對技術實施質量與管理效果均有著嚴格要求。基于此，在選擇各項技術、設備以及工藝時，需要秉持可靠性與成熟性原則，提高處理系統實施的穩定性，保證污水處理效果滿足實際建設需求。

4城市污水處理工藝技術實例分析

4．1實例概述以某城市污水處理廠為例，整個污水處理系統相對老舊，出水水質并不能完全滿足專業規范要求，存在嚴重超標的TP，NH+4-N等。為提高處理效果，需要在現有基礎上增設除磷脫氮工藝，將處理后污水內含的氨氮、總氮以及總磷控制在允許數值內。同時需引進新型處理工藝技術，以控制污水處理成本。另外，為提高出水質量，必須要對出水后深度處理系統予以改造。

4．2處理工藝分析1)工藝選擇。所選的處理工藝應具有較高工藝性、經濟性、技術性與穩定性，同時所選的處理技術在操作上需靈活，尤其是要適合實際應用環境。通過對現有樣品的研究，為滿足實際處理效果，可以選擇A/O工藝、水解酸化二級上流生物濾池以及改良A2/O工藝。通過對比最終確定A/O工藝，因其可以適應更多水質處理要求，同時在操作上更為簡單。2)工藝設計。a．構筑物與設備。主要包括進水泵房、細格柵與沉砂池、沉淀池、A/O生化反應池、二沉池、深度處理調節池、曝氣生物濾池、混凝沉淀與V型過濾池、清水池、污泥濃縮池以及附屬建筑［4］。其中要重點做好A/O生化反應池設計，主要對污水進行充分降解，完成硝化脫氮反應。對于各環節設備的選擇，需要根據實際處理需求來設定各項參數，確保污水處理作業順利進行。b．電氣設計。本工程用電負荷為二類負荷等級，應選擇用雙路電源供電，互為對方備用設備，每路電源均可以帶全場全部用電負荷。其中，要重點做好負荷計算，其中新增電氣設備總裝機容量為2256．32kW，運行負荷為1653．54kW，則可以確定日耗電量。c．污水處理。第一，除磷。在厭氧環境下污水中的聚磷菌會釋放出大量的磷，從而在好氧環境下才能吸收更多的磷來達到除磷的目的，經過處理后形成剩余污泥排出。第二，脫氮。進行此階段處理時，需要將環境控制在DO＜0．7mg/L。在兼氧脫氮菌的作用下，通過水中BOD來作為氫供給體，使得好氧池內混合液中含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽還原成為氮氣，實現脫氮的效果。d．管理要點。在應用A/O工藝進行污水處理時，要確保不會出現污泥膨脹與污泥流失等問題。為提高脫氮效果，應將MLSS控制在3000mg/L以上，而TKN/MLSS負荷率在硝化反應中應控制在0．05gTKN/(gMLSS•d)以內。另外，需要了解在硝化反應中影響硝化效果的主要因素是硝化菌的活性，自養型硝化菌的最小比增殖速度為0．21/d，而異養型好氧菌的最小比增殖速度為1．2/d。基于此，要想增大硝化菌的活性，就需要將污泥齡保持在4．76d以上。而對于異養型好氧菌，只需要將污泥齡控制在0．8d即可。為提高硝化菌繁殖效率，需要增大MLSS濃度或者增大曝氣池容積，來降低有機負荷，以增大污泥齡，一般污泥負荷率應控制在0．18kgBOD5/(kgMLSS•d)以下。因硝化菌對pH、溫度等因素較為敏感，還需控制pH值為8．0～8．4，溫度介于20℃～30℃之間，以保證硝化反應速率。

5結語

城市污水處理技術比較多，想要提高處理效果，保證出水質量，滿足專業規范要求，必須要結合實際情況，對多項工藝技術進行對比分析，選擇可行性最高的一種方法。然后做好其余項目工作的準備，同時最大程度降低各項不利因素的影響。雖然目前已有諸多新型技術被應用到城市污水處理中，但是還需要立足現狀對新型處理技術與工藝做好深入的研究與甄別，切忌盲目引進和采用，這樣才能將城市污水處理做到合理化、最優化。

參考文獻:

［1］劉志紅．城市污水處理工藝對水質提升效果的比較研究［D］．呼和浩特:內蒙古大學，2012．

［2］吳鵬．ABR-MBR組合工藝處理城市污水的性能研究［D］．無錫:江南大學，2013．

［3］李蓮芳，尤春波．城市污水處理工藝技術研究進展［J］．三峽環境與生態，2012，34(5):24-27．

［4］何文．城市污水處理廠升級改造工藝研究［D］．西安:西安建筑科技大學，2013．

作者：徐俊杰 單位：內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司