時(shí)間：2023-01-15 19:14:04
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關(guān)鍵詞：城市污水；污水處理技術(shù)；環(huán)境保護(hù)
引言
我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，居民用水量比重較大，而我國(guó)也是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，由于城鄉(xiāng)間的生活、農(nóng)業(yè)需要大量的水源并且人們對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，這就導(dǎo)致了城鄉(xiāng)間水資源分配不均衡和水資源污染嚴(yán)重等問(wèn)題。面對(duì)我國(guó)水資源嚴(yán)重受到威脅這一情況，我們有必要對(duì)城市污水處理進(jìn)行深入的分析。
一、城市污水現(xiàn)狀分析
在城市工業(yè)方面，工業(yè)用水量一直占據(jù)著重要的比例，同時(shí)對(duì)不同的水質(zhì)需求也有著較高的要求，然而其污水排放量也對(duì)城市污水處理有著重要影響。對(duì)于工業(yè)用水的合理配置和節(jié)約處理，同時(shí)對(duì)污水的及時(shí)處理，對(duì)于節(jié)省新鮮水和污水回收利用具有重要意義。如在2000年，我國(guó)某電廠經(jīng)過(guò)污水處理技術(shù)后，每月平均節(jié)約新鮮水45萬(wàn)立方米。而對(duì)于城市生活用水方面，雖然其危害度和數(shù)量都小于工業(yè)污水，但是若不及時(shí)處理，仍然阻礙著城市的發(fā)展。因此，在我國(guó)城市污水的監(jiān)測(cè)和處理的過(guò)程中，仍存在著一系列的問(wèn)題。例如我國(guó)現(xiàn)今城市污水處理過(guò)于集中，覆蓋范圍并不全面；污水回用系統(tǒng)尚未建立；監(jiān)測(cè)與處理技術(shù)相比國(guó)外仍有一定距離，同時(shí)在處理成本上也是一個(gè)不小的開(kāi)支
二、污水檢測(cè)
2.1污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
城市污水的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括在線監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用設(shè)施以及業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等部分。在污水監(jiān)測(cè)過(guò)程中，要遵循市場(chǎng)化、先進(jìn)化和全面化的原則。首先要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備和指標(biāo)，對(duì)此，在線監(jiān)測(cè)設(shè)備具有重要的意義，包括采配水系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)等組成部分；在數(shù)據(jù)處理上要科學(xué)合理，尊重事實(shí)，多向國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和方法學(xué)習(xí)；而在檢測(cè)過(guò)程中，力圖全面。主要體現(xiàn)在對(duì)工業(yè)污水、生活污水等的綜合考慮和監(jiān)測(cè)。而在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，還需要一些諸如供配電及穩(wěn)定單元、自來(lái)水及純水單元、廢液處理排放單元、自動(dòng)留樣單元等輔助系統(tǒng)。
2.2治理措施
城市污水的治理措施與監(jiān)測(cè)相輔相成，在通過(guò)對(duì)污水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合處理。治理過(guò)程中，先要對(duì)治理區(qū)域進(jìn)行分類和劃區(qū)域處理，即對(duì)工業(yè)污水和生活污水進(jìn)行分類，由于污水種類不同，因此要采取不同的治理方法。而為了提高治理效率，劃區(qū)域的方法勢(shì)在必行。另外，在治理流程上需實(shí)現(xiàn)工藝流程化，對(duì)于不同的治理方式集中處理。在治理設(shè)備和資金的利用上要制定預(yù)算和計(jì)劃，力求科學(xué)合理。最后還要處理好污水治理后的回收利用問(wèn)題。
三、關(guān)鍵技術(shù)
3.1污泥處理技術(shù)
對(duì)于城市污水治理過(guò)程中，首先就要進(jìn)行污泥過(guò)濾處理。相對(duì)于污水中水分子來(lái)說(shuō)，污泥屬于大顆粒物質(zhì)，因此，這一過(guò)程的治理相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，主要用到過(guò)濾的方法，同時(shí)，也是技術(shù)最為先進(jìn)的領(lǐng)域之一。在國(guó)家及各個(gè)處理單位的政策支持的同時(shí)，還需要對(duì)不同種類的污泥進(jìn)行分類處理。處理后的污泥在農(nóng)用、建筑等方面都能夠得到合理利用。
3.2智能控制技術(shù)
智能控制系統(tǒng)中的科技含金量較高，無(wú)論在污水監(jiān)測(cè)方面還是在污水治理方面，都具有良好的應(yīng)用前景。智能控制系統(tǒng)綜合了控制論、人功智能、系統(tǒng)論和信息論等多種科學(xué)領(lǐng)域。，主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制和操作控制等方面。通過(guò)這些技術(shù)，很容易實(shí)現(xiàn)污水監(jiān)測(cè)和治理的批量化處理。
3.3 污水回收技術(shù)
經(jīng)過(guò)治理后的污水，不但能夠滿足一定程度的生產(chǎn)和生活，同時(shí)，對(duì)于污水內(nèi)部所含有的不同物質(zhì)也能夠進(jìn)行回收利用。例如，許多工業(yè)廢水中含有大量的重金屬和稀有物質(zhì)，加以處理后，節(jié)省了大量的社會(huì)資源和自然資源。而回收后的污水，在經(jīng)過(guò)測(cè)定后還可重新應(yīng)用于生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)等方面，甚至直接飲用。
3.4人工濕地技術(shù)
目前在歐美許多國(guó)家都采用人工濕地技術(shù)，用于治理城市污水的質(zhì)量，能夠很好地治理村鎮(zhèn)及小型的社區(qū)污水排放。主要有潛流式和表流式人工濕地兩種，對(duì)于污水中所含有的病原體微生物等具有良好的去除效果。然而，它還受到了許多自然條件的制約，目前在我國(guó)只有南方的某些城市得到了應(yīng)用。
3.5穩(wěn)定塘技術(shù)
穩(wěn)定塘技術(shù)是一項(xiàng)較為傳統(tǒng)的污水治理技術(shù)，同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，它也得到了相應(yīng)的發(fā)展。主要由若干的自然形成或者人工形成的池塘組成，通過(guò)塘內(nèi)的各種藻類生物等對(duì)污水進(jìn)行降解、吸收等處理，在城市高度發(fā)展的今天仍有較高的實(shí)際意義。
四、污水處理廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)
城市污水處理廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)包括處理程度和規(guī)模的確定、廠址選擇、污水及污泥處理工藝選擇、總平面布置、工藝流程確定、處理構(gòu)筑物等方面的內(nèi)容。在處理程度或答應(yīng)的出水排放總量確定以后，就可以據(jù)此列出所有能夠滿足要求的工藝流程（方案）。選擇可行的幾種處理工藝方案，通過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定處理工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)。城市污水處理工藝方案的選擇一般應(yīng)體現(xiàn)以下總體要求：滿足要求，因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)公道。也就是說(shuō)，在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足處理要求（排放水體或回用）的條件下，使基建造價(jià)和運(yùn)行用度最為經(jīng)濟(jì)節(jié)省，運(yùn)行治理簡(jiǎn)單，控制調(diào)節(jié)方便，占地和能耗最小，污泥量少。同時(shí)要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。同時(shí)，也要爭(zhēng)取做到：
第一、滿足處理功能與效率要求；第二規(guī)模與工藝標(biāo)準(zhǔn)因地制宜；第三，技術(shù)成熟可靠切實(shí)可行；第四，經(jīng)濟(jì)公道效益明顯
五、對(duì)城市污水處理技術(shù)的幾點(diǎn)思考
第一，城市污水處理設(shè)施規(guī)模大，投入多，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固簡(jiǎn)單，使用年限長(zhǎng)，規(guī)模效益好，單位處理成本較低，運(yùn)行效果比較穩(wěn)定，在環(huán)境治理上發(fā)揮的作用突出，因此要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件和處理要求，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，慎重選擇工藝、考慮方案。
第二，AB法是針對(duì)高深度城市污水處理的，氧化溝、序批池（SBR）一體化池（UNITANK）負(fù)荷低，工藝構(gòu)成簡(jiǎn)單，管理簡(jiǎn)單方便，出水水質(zhì)好，適用于中小規(guī)模的污水處理廠；傳統(tǒng)活性污泥法等中等負(fù)荷的污水處理工藝較適用于大型城市污水處理工程，在這樣的工程中，應(yīng)盡量考慮污泥消化，以回收能源降低運(yùn)行成本。
第三，為了減少城市污水處理廠建設(shè)投資和運(yùn)行，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、城市污水處理廠的體制和機(jī)制的改革、管理崗位的設(shè)置、附屬設(shè)施的數(shù)量及其他因素也應(yīng)通盤(pán)考慮。
第四，除了利用城市污水處理技術(shù)之外，還要對(duì)城市居民進(jìn)行保護(hù)水資源的思想教育，讓居民們深刻地體會(huì)到保護(hù)水資源的重要性。充分利用媒體資源，向民眾宣傳水資源保護(hù)的方針政策和法規(guī)。讓民眾樹(shù)立牢固的環(huán)保意識(shí)，了解水資源保護(hù)的重要性和緊迫感并強(qiáng)化其自身的責(zé)任感。此外，政府也應(yīng)該積極引導(dǎo)市民參與水資源的保護(hù)工作，增強(qiáng)其主人公意識(shí)使水資源保護(hù)深入人心。
六、結(jié)語(yǔ)
隨著環(huán)境問(wèn)題的不斷突出，如何利用污水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)水資源的保護(hù)措施成為了目前人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，有關(guān)部門要從經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上對(duì)污水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)良好的創(chuàng)新和深入的分析，爭(zhēng)取改善污水處理技術(shù)的管理，從而改善水資源環(huán)境，提高水資源質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的整體發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]王凱軍.可持續(xù)發(fā)展的新型、高效城市污水處理技術(shù)探討[J].給水排水，2005，02：32-35.
【關(guān)鍵詞】城市污水；處理現(xiàn)狀；展望
一、前言
隨著當(dāng)今社會(huì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，生產(chǎn)和生活中對(duì)城市污水處理的要求也日益漸高。因此，積極采用科學(xué)處理技術(shù)，不斷完善處理中存在的問(wèn)題就成為當(dāng)前一項(xiàng)十分緊迫的問(wèn)題。
二、城市生活污水的概述
城市生活污水主要來(lái)自家庭、商業(yè)和城市公用設(shè)施等，主要由洗滌污水構(gòu)成。生活污水通過(guò)下水道管網(wǎng)系統(tǒng)被輸送到污水處理廠，在污水處理廠進(jìn)行處理后排放。城市生活污水的水量和水質(zhì)具有周期性變化的特點(diǎn)。
有機(jī)物是生活污水的主要污染物，例如：淀粉、蛋白質(zhì)、糖類和礦物油等，城市生活污水的化學(xué)需氧量、生物需氧量、總氮量和總磷量都相對(duì)較高。生活污水經(jīng)過(guò)普通污水處理廠的物理處理和生化處理后，大大降低了化學(xué)需氧量和生物需氧量，但總氮量和總磷量仍然較高。當(dāng)含氮量和含磷量較高的水質(zhì)排入自然界，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類大量生長(zhǎng)繁殖，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成赤潮和水華。氮和磷促使藻類植物大量生長(zhǎng)和繁殖，但是當(dāng)藻類大量死亡時(shí)，就會(huì)造成水體腐敗發(fā)臭，以致水質(zhì)惡化，污染環(huán)境。
三、城市生活污水主要處理方法
1、活性泥技術(shù)
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)活性泥技術(shù)就是利用活性污泥去除水中的有機(jī)物。首先是回流的活性污泥和污水同時(shí)進(jìn)入曝氣池，并將空氣打入曝氣池，使污水和活性污泥充分混合，曝氣池中微生物吸附、混合液進(jìn)入二次沉淀池進(jìn)行分離操作。最后就可以向外排放凈化后的水，分離出一部分活性污泥通過(guò)回流系統(tǒng)，回流至曝氣池，另一部分將從系統(tǒng)出中排出。活性泥技術(shù)的主要設(shè)備為曝氣池和二次沉淀池。由活性泥技術(shù)，還衍生出了很多更先進(jìn)的方法，例如AB法和SBR法。在SBR法的基礎(chǔ)上，又發(fā)展出了CAST法，即循環(huán)式活性污泥技術(shù)。
作為目前比較先進(jìn)的污水處理技術(shù)，CAST法具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）生物選擇區(qū)的設(shè)置有助于抑制污泥膨脹。（2）高效的同步硝化與反硝化。（3）健全完善的生物除磷系統(tǒng)。（4）抗沖擊負(fù)荷功效顯著。
但是由于這種技術(shù)正處于起步階段，各方面的性能于功效還不夠完善，以此對(duì)其進(jìn)行更為深入的分析研究使其在原理、操作等各方面得到不斷的發(fā)展與完善，是目前亟待解決的問(wèn)題。但作為新興技術(shù)的代表，CAST法無(wú)疑還是有很好的發(fā)展前景的，而作為其根源的活性泥法，無(wú)論從實(shí)用性還是發(fā)展?jié)摿?lái)說(shuō)，都是目前的佼佼者。
SBR工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個(gè)完整的操作過(guò)程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過(guò)程包括如下5個(gè)階段：①進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。其中自進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥至閑置期結(jié)束為一個(gè)運(yùn)行周期。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。
2、生物接觸氧化法
生物接觸氧化法就是在生物接觸氧化池內(nèi)安裝一定數(shù)量的填料，為了使污水達(dá)到凈化的目的，通過(guò)填料上的生物膜和供應(yīng)的氧氣發(fā)生生物氧化作用，以此來(lái)將氧化分解廢水中的有機(jī)物。生物接觸氧化法是生物法處理廢水中的一種重要方法。
生物接觸氧化法是一種高效凈化有機(jī)廢水的處理工藝。其不但具有生物膜法的特點(diǎn)，還具有活性泥法的優(yōu)點(diǎn)。該方法不但適用于處理生活污水，還適用于工業(yè)污水和養(yǎng)殖污水等，并且已經(jīng)取得了較好的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。生物接觸氧化法具有高效節(jié)能、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，并且被廣泛應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)中。
生物接觸氧化法是生活廢水經(jīng)過(guò)物理處理后的重要環(huán)節(jié)，也是整個(gè)處理工藝中的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)生物接觸氧化法的處理，亞硝酸和硫化氰等有害物質(zhì)都可以被有效的除去，對(duì)后續(xù)的處理工藝起到重要的關(guān)鍵作用。
同一般的生物膜相比，生物接觸氧化法是以生物膜吸附廢水中的有機(jī)物，通過(guò)微生物和供應(yīng)的氧氣發(fā)生生物氧化作用，凈化廢水。
一般來(lái)說(shuō)，在氧化池內(nèi)的生物膜主要是由菌膠團(tuán)、絲狀菌和真菌等微生物組成。生物接觸氧化法同和普通生物膜法相比，區(qū)別在于填料的應(yīng)用，也就是微生物在氧化池內(nèi)的狀態(tài)不同。例如：對(duì)于活性污泥法中的絲狀菌，是會(huì)影響生物凈化作用的因素。但是在生物接觸氧化池內(nèi)，由于填料的存在，使絲狀菌呈立體結(jié)構(gòu)，增加了與廢水接觸的表面面積，而且絲狀菌對(duì)有機(jī)物，具有氧化能力，并且適應(yīng)負(fù)荷變化較大的水質(zhì)，可以極大地提高凈化的能力。
四、我國(guó)城市污水處理的展望
現(xiàn)階段，我國(guó)污水處理廠的建設(shè)重心逐漸由大城市向中小城市轉(zhuǎn)移，呈現(xiàn)單體小型化、區(qū)域分散化的發(fā)展趨勢(shì)。在這種情況下，先前的一些處理技術(shù)反而找到了得以充分發(fā)揮作用的空間。比如氧化溝技術(shù)，就是在國(guó)外大規(guī)模的污水處理廠建成以后，逐漸開(kāi)發(fā)的適合于中小型污水處理廠的處理技術(shù)。對(duì)于大型的污水處理廠，由于設(shè)備臺(tái)套數(shù)不可能無(wú)限制地增加，氧化溝處理法存在一定的局限性。反而很多小型污水處理廠，處理量不是很大，設(shè)備臺(tái)套數(shù)也不需要很多，通過(guò)變頻調(diào)節(jié)，可以在一定范圍內(nèi)滿足處理需求，其運(yùn)營(yíng)管理的難度也相對(duì)較低，因此采用這類處理方法就是合理的。此外，考慮到小型污水廠很難為污泥處理建設(shè)一套單獨(dú)的設(shè)施，氧化溝還能與污泥處理結(jié)合起來(lái)，長(zhǎng)泥齡的氧化溝可以使污泥基本穩(wěn)定，為后續(xù)處理處置帶來(lái)方便，節(jié)約建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。
1、工業(yè)廢水處理與城市污水合并處理
工業(yè)廢水與城市污水是合并處理還是分別處理，是多年?duì)庌q的老問(wèn)題，世界各國(guó)都存在，在我國(guó)更為突出。工業(yè)廢水與城市污水處理的關(guān)系能否合理的解決，關(guān)系到如何發(fā)揮投資效益，即能不能使有效的資金用于更好地防治水污染的問(wèn)題。多數(shù)人已認(rèn)識(shí)到，應(yīng)優(yōu)先考慮工業(yè)廢水與城市污水的合并處理，規(guī)定工業(yè)廢水進(jìn)入城市下水道的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并在廠內(nèi)進(jìn)行必要的預(yù)處理，以控制并處理容易造成的問(wèn)題，工廠和城市應(yīng)對(duì)城市下水道和污水處理廠的投資和運(yùn)行費(fèi)用共同負(fù)責(zé)，可按水量、水質(zhì)合理分?jǐn)偂?/p>
2、城市污水再生利用
污水經(jīng)過(guò)不同深度的處理后，成為人們的第二水資源。污水經(jīng)過(guò)處理不能得到合理的使用，就會(huì)淡化了城市生活污水的概述。中國(guó)水資源的擁有量在世界排名第121位，說(shuō)明我國(guó)淡水資源匱乏。實(shí)踐證明來(lái)源較為可靠的再生水是第二水資源之一，但是人們對(duì)再生水的認(rèn)識(shí)有偏見(jiàn)，認(rèn)為再生水是由污水經(jīng)過(guò)處理后獲得的，歸根還是污水，所以不能得到重用，因此給再生水利用渠道的開(kāi)發(fā)造成了極大的困難。面對(duì)淡水資源的寶貴要求，人們重新認(rèn)識(shí)再生水，把再生水利用的渠道拓寬，要因地制宜根據(jù)需要確定利用途徑。例如農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、市政、園林用水、生活雜用水、城市二級(jí)河道景觀用水、利用現(xiàn)有坑塘儲(chǔ)存再生水、地下水回灌溉用水等。
3、建設(shè)環(huán)保型的污水處理廠
污水處理廠是消除污染、化害為利、造福于民的產(chǎn)業(yè)，建設(shè)污水處理廠要消除自身對(duì)環(huán)境的污染，特別是隨著環(huán)保法的深入人心，全民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，污水處理廠自身的污染應(yīng)引起高度的重視。城市污水處理廠的建設(shè)可以從少到多，從低級(jí)到高級(jí)。結(jié)合我國(guó)實(shí)際，盡量開(kāi)發(fā)高效、低耗的處理技術(shù)，以便在財(cái)力、物力不充足的條件下，經(jīng)濟(jì)有效地解決水污染防治問(wèn)題。
最后，要提高污水產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化、系列化、成套化水平。加快開(kāi)發(fā)與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大或國(guó)內(nèi)空白的急需的污水技術(shù)和產(chǎn)品；鞏固和提高具有一定比較優(yōu)勢(shì)、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量大的技術(shù)和產(chǎn)品；依法淘汰設(shè)計(jì)不合理、性能落后、高耗低效的技術(shù)和產(chǎn)品。
五、結(jié)束語(yǔ)
處理技術(shù)管理作為城市污水處理項(xiàng)目管理的核心工作之一。對(duì)污水處理現(xiàn)狀和問(wèn)題進(jìn)行改善就顯得十分重要。我們必須將科學(xué)技術(shù)融合到污水處理項(xiàng)目管理工作中。
參考文獻(xiàn)
[1]葉雯，劉美南.我國(guó)城市污水再生利用的現(xiàn)狀與對(duì)策[J].中國(guó)給水排水，2002
關(guān)鍵詞：污水處理城市污水
城市污水是城市發(fā)展中的產(chǎn)物。城市污水的早期處理是通過(guò)污水收集系統(tǒng)收集排放到附近下游水體，使其經(jīng)過(guò)水體的稀釋和自然凈化變污為清，變成我們可以循環(huán)利用的資源。但是隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)模越來(lái)越大，排放的污水越來(lái)越多，水質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜，水體有限的自然凈化能力已經(jīng)不堪污水治理的重負(fù)了。大量的污水傾泄入水體和土壤，破壞了水體和土壤的自然生態(tài)，使水體物種消失、魚(yú)蝦絕跡、變成了臭河死湖，土壤里重金屬和有毒物質(zhì)富集，污染物通過(guò)食物鏈危害我們的身體健康，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，制約了城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，使我們不得不開(kāi)展污水處理工程，改善自己的生存環(huán)境。
國(guó)際上，大規(guī)模的水污染治理是在第二次世界大戰(zhàn)后，隨著50年代經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展帶來(lái)的60年代日益嚴(yán)重的環(huán)境污染而展開(kāi)的，如英國(guó)的泰晤士河和歐洲的萊茵河等水系的污染和治理就是典型的例子。在污水處理設(shè)施中城市排水管線和污水處理廠的興建和運(yùn)行是在水污染控制中發(fā)揮著骨干作用。至70年代末，美國(guó)投入了數(shù)千億美元興建了18000余所城市污水處理廠，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)各耗費(fèi)了巨額資金興建了7000至8000座城市污水處理廠，這些污水處理廠的投入運(yùn)行對(duì)這些國(guó)家的水體污染改觀起了關(guān)鍵的作用，也為人類治理水污染積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。80年代，這些國(guó)家的污水處理水平又有進(jìn)一步提高，興建了一批具有脫氮除磷功效的設(shè)施，對(duì)水體質(zhì)量改善和水環(huán)境保護(hù)起了重大的作用。
我國(guó)從70年代提出“環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策”后，興建了一批污水處理設(shè)施和城市污水處理廠，特別是在改革開(kāi)放以來(lái)，在工業(yè)廢水治理和城市污水處理方面取得了一些進(jìn)展。據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)，在全國(guó)643座城市中，已經(jīng)投入數(shù)百億元資金建成了大中型城市污水處理廠167座，其中包括像天津市紀(jì)莊子污水處理廠、天津市東郊污水處理廠、北京市高碑店污水處理廠、上海市蘇州河污水截流工程等國(guó)內(nèi)外知名的特大型城市污水治理項(xiàng)目。這些污水治理項(xiàng)目已經(jīng)在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用，并推動(dòng)了我國(guó)城市污水處理技術(shù)的發(fā)展和積累了大量的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)。但是這些進(jìn)展與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度相比還很不適應(yīng)，與環(huán)境治理發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距。目前，在全國(guó)684個(gè)城市中我國(guó)僅有200余座在建和建成的城市污水處理廠，并且集中在80多個(gè)城市中，全國(guó)大約還有600個(gè)城市沒(méi)有城市污水處理廠，全國(guó)城市污水處理率目前僅達(dá)到20%左右，這一狀況與國(guó)家提出“至2000年使水環(huán)境污染不斷惡化的趨勢(shì)得到控制，至2010年使總體環(huán)境質(zhì)量得到改善”的發(fā)展目標(biāo)是不相稱的。全國(guó)城市污水處理情況見(jiàn)表1。作為發(fā)展中國(guó)家，我們現(xiàn)在還沒(méi)有美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)那樣的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，投入那樣多的資金用于城市污水處理工程，但是我們應(yīng)該在加快發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，研究和分析別人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在治理控制水污染工作中，少走彎路，發(fā)揮有限資金的最大效用，力爭(zhēng)改善我們自己生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。
城市污水處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)
我國(guó)的污水治理工作是從工業(yè)廢水治理開(kāi)始的，近30年來(lái)，我們建造和運(yùn)行了成千上萬(wàn)座工業(yè)廢水處理站，這些技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)在今后大規(guī)模的城市污水處理工程中是可以借鑒的。
工業(yè)廢水處理的特點(diǎn)是：針對(duì)性強(qiáng)，技術(shù)變化多。主要技術(shù)有隔油、氣浮、混凝、沉淀、重力過(guò)濾和膜過(guò)濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等專用技術(shù)來(lái)分離減少工業(yè)廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質(zhì)，在工業(yè)廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化技術(shù)。
由于工業(yè)廢水處理設(shè)施一般規(guī)模小、技術(shù)性強(qiáng)，工藝組合靈活，結(jié)構(gòu)通常為鋼制，即使內(nèi)部管線穿插較多，運(yùn)行維護(hù)也不太困難。工業(yè)廢水處理在技術(shù)上是與城市污水處理類同的，但是如果把工業(yè)廢水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單地套用在城市污水處理工程中會(huì)帶來(lái)很多預(yù)想不到的問(wèn)題。
城市污水處理廠的特點(diǎn)是規(guī)模大、占地大、設(shè)施尺寸大、單元多，處理設(shè)施通常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此相應(yīng)地要求整體工藝構(gòu)成要簡(jiǎn)單，單體設(shè)施構(gòu)成也要簡(jiǎn)化，盡量減少管線穿插和復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以便減少全廠設(shè)施設(shè)備的維修管理總量。正因?yàn)槌鞘形鬯幚碓O(shè)施規(guī)模大，投入多，它的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固簡(jiǎn)單，使用年限長(zhǎng)，規(guī)模效益好，單位處理成本較低，運(yùn)行效果比較穩(wěn)定，在環(huán)境治理上發(fā)揮的作用突出，因此一經(jīng)確定要搞城市污水處理工程時(shí)，要根據(jù)城市污水處理工程的特點(diǎn)，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，慎重選擇工藝、考慮方案，即：整體工藝構(gòu)成要簡(jiǎn)單，單體設(shè)施構(gòu)成要簡(jiǎn)化，便于維護(hù)，便于運(yùn)行，能耗盡可能低，占地盡可能省，運(yùn)行效果要穩(wěn)定。
近幾十年在國(guó)內(nèi)外城市污水處理工程實(shí)踐中，采用較多的城市污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法，吸附再生法、分段進(jìn)水法、AB法、A/O法、A/A/O法、SBR法、氧化溝法、一體化池（UNITANK）等等，而各種工藝中又有一些變化了和改進(jìn)了新形態(tài)。幾種不同污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)見(jiàn)表2。
幾種不同污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)
以上列舉的這些城市污水處理工藝，其核心設(shè)施—曝氣池都是敞開(kāi)的，一般在池底裝有曝氣器或者在池面裝有曝氣機(jī)，設(shè)施結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，便于檢修和維護(hù)，其中：
AB法由于采取了兩次生化處理，工藝的單元構(gòu)成較復(fù)雜，產(chǎn)生的污泥也不穩(wěn)定，需要污泥處置設(shè)施對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化處理和處置，管理環(huán)節(jié)多，建設(shè)投入比較多（1500～2000元/(m3/d)），污水處理單位成本也高（0.7～1.0元/m3）。但是，由于該工藝是針對(duì)高濃度城市污水處理而設(shè)計(jì)的，去除單位污染物的建設(shè)投入和運(yùn)行消耗并不高，是一種特殊場(chǎng)合宜用的城市污水處理工藝。
傳統(tǒng)活性污泥法、分段進(jìn)水法、吸附再生法屬于中等負(fù)荷的污水處理工藝，該工藝出水水質(zhì)穩(wěn)定且較好，運(yùn)行管理比較簡(jiǎn)單，但是由于污泥不穩(wěn)定，需要增加設(shè)施進(jìn)行穩(wěn)定化處理，增加了運(yùn)行管理環(huán)節(jié)，加大了基建投入（1000～2000元/(m3/d)），但是污泥產(chǎn)生的沼氣可用來(lái)發(fā)電或直接驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，使污水處理總能耗低（0.15～0.20kWh/m3），運(yùn)行成本低（0.25元/m3左右），由于其明顯的經(jīng)濟(jì)性，特別是在大型城市污水處理項(xiàng)目建設(shè)中（＞20萬(wàn)m3/d），是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的城市污水處理工藝。
氧化溝、序批池（SBR）、一體化（UNITANK）都是屬于低負(fù)荷污水處理工藝，出水水質(zhì)非常好。由于負(fù)荷低、一般不再設(shè)置初沉池，而二沉池也往往和曝氣池組合為一；由于泥齡長(zhǎng)、污泥較為穩(wěn)定，一般可以不再作穩(wěn)定化處理而直接處置或
者應(yīng)用，省去了污泥穩(wěn)定化設(shè)施，大大簡(jiǎn)化了工藝構(gòu)成，使運(yùn)行管理非常簡(jiǎn)單，但是負(fù)荷低、泥齡長(zhǎng)也使生化部分大大增加，增加了污水處理設(shè)施的建設(shè)投入，提高了能耗（0.28kWh/m3左右），提高了運(yùn)行消耗成本。這一類工藝還有一個(gè)特點(diǎn)是負(fù)荷變化范圍寬，在需要的時(shí)候也可以按中等負(fù)荷運(yùn)行，適應(yīng)城市水污染治理的階段需要。這一類工藝比較適合規(guī)模較小（＜20萬(wàn)m3/d），技術(shù)力量較薄弱的中小城市的城市污水處理。
隨著人們對(duì)水環(huán)境保護(hù)的關(guān)注不斷提高，政府對(duì)城市污水處理廠也提出了更高的水質(zhì)要求。為了在降解BOD污染物的同時(shí)也能去除造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的氮和磷，國(guó)內(nèi)外近幾年較多地采用了生物脫氮除磷處理技術(shù)——A/O法和A/A/O法。這兩種工藝既可以在傳統(tǒng)的活性污泥法、分段進(jìn)料法上應(yīng)用，也可以在氧化溝、序批池（SBR）和一體化法（UNITANK）中使用，以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。
以上是城市污水處理所采用的主體工藝，除此之外，在實(shí)際的城市污水處理工程中，完整的污水處理工藝還應(yīng)包括預(yù)處理部分、一級(jí)處理部分、污泥處理部分以及最終的污泥處置部分、深度處理部分。而且，這些部分的設(shè)施、設(shè)備的選擇和考慮也是構(gòu)成城市污水處理廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要內(nèi)容，是建設(shè)管理好一座城市污水處理廠并使其發(fā)揮應(yīng)有的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的重要因素。
城市污水處理廠的預(yù)處理部分通常包括格柵除污機(jī)、水泵和除砂設(shè)備。格柵除污機(jī)的作用是截流大塊物質(zhì)以保護(hù)后續(xù)水泵設(shè)備管線正常運(yùn)行。多數(shù)城市污水處理廠的進(jìn)水泵房前設(shè)置兩道格柵，前一道為粗格柵，后一道為細(xì)格柵。為了節(jié)省資金，一般粗格柵為手動(dòng)而細(xì)格柵為自動(dòng)。粗格柵的柵條間距為100～250mm，細(xì)格柵的柵條間距為10～25mm。格柵的種類很多：有鏈條式、鋼絲繩式、液壓式、回轉(zhuǎn)式、步進(jìn)式和弧形格柵，過(guò)去國(guó)內(nèi)采用較多的是鏈條式和鋼絲繩式格柵，效果不好，因此在80年代90年代國(guó)內(nèi)進(jìn)口了一批自動(dòng)格柵，近幾年回轉(zhuǎn)式和步進(jìn)式兩種自動(dòng)格柵采用較多，使用效果較好，而且國(guó)內(nèi)制造的產(chǎn)品質(zhì)量也很高。
城市污水預(yù)處理的第二個(gè)組成部分是進(jìn)水泵房。進(jìn)水泵房的作用是通過(guò)抽升和泵送污水提高水頭以保證污水可靠重力流過(guò)后續(xù)的建在地面上的各種處理構(gòu)筑物，由于潛水泵房構(gòu)成簡(jiǎn)單、建設(shè)投入少，管理簡(jiǎn)便，近幾年潛水泵采用較為普遍。
城市污水預(yù)處理的第三個(gè)重要組成是除砂設(shè)施，其作用是去除污水中裹攜的砂、石和大塊顆粒物，以減少在后續(xù)管線中的沉淀，避免堵塞；減少在后續(xù)構(gòu)筑物中的沉淀，避免形成死區(qū)，影響構(gòu)筑物的功效；減少在后續(xù)物料輸送中的混雜量，降低設(shè)備磨損和損壞，對(duì)于那些有污泥消化系統(tǒng)的城市污水處理廠，除砂系統(tǒng)運(yùn)行效果的好壞至為重要。對(duì)那些沒(méi)有污泥消化系統(tǒng)的城市污水處理廠，如果除砂系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，使設(shè)施中大量積砂，終將造成停水清砂，影響設(shè)施運(yùn)行，增加清理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在我國(guó)城市污水處理廠中，采用的除砂設(shè)施主要有：平流沉砂池，曝氣沉砂池和最近幾年新出現(xiàn)的漩渦沉砂池，其中曝氣沉砂池除砂效果最好，而漩渦沉砂池運(yùn)行衛(wèi)生條件比較好。
一級(jí)處理設(shè)施主要是初次沉淀池，目的是通過(guò)它將污水中的懸浮物沉降去除，減少后續(xù)處理的能耗，和二次沉淀池一樣，其池形有圓形和方形兩種。圓形池運(yùn)行穩(wěn)定，但占地較大；方形池占地少，能耗小，但是對(duì)刮吸泥機(jī)的質(zhì)量依賴較高。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以制造較高質(zhì)量的橋車式刮吸泥機(jī)，應(yīng)該盡快開(kāi)發(fā)鏈條式刮吸泥機(jī)。對(duì)于采用低污泥負(fù)荷的序批式（SBR）、一體化池（UNITANK）、氧化溝等活性污泥法工藝的城市污水處理廠，通常不再設(shè)置初次沉淀池，而有時(shí)甚至連二次沉淀池也省略合并到曝氣池中去了。
二級(jí)處理是污水處理的主體工藝，主要由曝氣池和二次沉淀池組成，目的是通過(guò)微生物的新陳代謝將污水中大部分污染物變成二氧化碳和水，微生物隨后同凈化的污水一起流入二次沉淀池，微生物沉淀在池底，而凈化的水則源源不斷地通過(guò)出水堰流出污水處理廠，匯入周圍的水體。二級(jí)處理中使用的設(shè)備也是整個(gè)城市污水處理廠的心臟設(shè)備，主要是鼓風(fēng)機(jī)、曝氣機(jī)和曝氣器。中小型污水處理廠可以使用多級(jí)低速離心風(fēng)機(jī)和陶磁曝氣頭，這樣鼓風(fēng)機(jī)噪聲小、曝氣頭充氧效率高；采用氧化溝工藝的可以采用轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟；大型污水處理廠最好使用單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)，以便控制和優(yōu)化鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，節(jié)能降低成本。離心風(fēng)機(jī)、曝氣機(jī)和曝氣頭國(guó)內(nèi)都可以制造。
污泥處理和污泥處置主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥和農(nóng)用及填埋。在我國(guó)濃縮、脫水技術(shù)是較成熟的，國(guó)產(chǎn)濃縮攪拌柵和污泥脫水機(jī)都可以使用，但是應(yīng)該盡早開(kāi)發(fā)出可用的濃縮脫水一體化機(jī)。
當(dāng)污水處理廠采用污泥消化技術(shù)時(shí)，污泥得到了穩(wěn)定、肥效得到了改進(jìn)，不僅有利于污泥的進(jìn)一步處置和利用，還減少了污泥脫水中絮凝劑的用量；污泥消化產(chǎn)生的沼氣可以用來(lái)發(fā)電，1m3的污泥（含水率約96%）可產(chǎn)生10m3左右的沼氣，可發(fā)12kWh左右的電，余熱還可以用來(lái)加熱污泥，總的能量利用率達(dá)到70%以上，可補(bǔ)充城市污水處理廠20%～40%的電耗和節(jié)省相當(dāng)大的一部分煤耗，有很好的效益，對(duì)降低城市污水處理的運(yùn)行成本將起到較重要的作用。但是，在我國(guó)的187座城市污水處理廠中，有污泥消化設(shè)施的不多，穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)電的不多。這里有技術(shù)上的原因，也有管理上的原因，還有方方面面的限制，因此我國(guó)在這一方面應(yīng)積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，努力推廣和發(fā)展這一技術(shù)，在大型城市污水處理廠的建設(shè)中，應(yīng)爭(zhēng)取多建造污泥消化設(shè)施。
在中小型城市污水處理廠中，特別是采用低負(fù)荷工藝的污水處理廠，泥已經(jīng)基本穩(wěn)定，在沒(méi)有重金屬和有害物質(zhì)污染的條件下，經(jīng)過(guò)脫水之后應(yīng)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處置后爭(zhēng)取農(nóng)用。近幾年我國(guó)在污泥制肥方面有不少成功的，深度也已經(jīng)開(kāi)發(fā)制作了一些專用堆肥和制肥設(shè)備，應(yīng)該繼續(xù)努力，擴(kuò)大規(guī)模，推廣污泥資源的再利用。表3是國(guó)外部分國(guó)家的污泥處置的情況。
國(guó)外部分國(guó)家污泥處置情況
深度處理是為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的受納水體要求和回用于工業(yè)等特殊目的而進(jìn)行處理，通用的技術(shù)有混凝沉淀和過(guò)濾，有時(shí)還要加氯消毒。隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高水平發(fā)展，深度處理是未來(lái)社會(huì)的需要。
除了以上技術(shù)因素之外，城市污水處理設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，城市污水處理廠的體制和機(jī)制改革，運(yùn)行管理人員的素質(zhì)水平和崗位設(shè)置數(shù)量，附屬設(shè)施的數(shù)量，社會(huì)化服務(wù)的水平，廠區(qū)綠化等公共工程的考慮也是決定城市污水處理廠現(xiàn)代化水平和總體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素。因此在評(píng)價(jià)某項(xiàng)城市污水處理工程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能時(shí)，在比較了不同的污水處理工藝和選用的設(shè)施設(shè)備質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還要考慮到上述非技術(shù)因素和當(dāng)?shù)氐木唧w條件與要求，才能得出科學(xué)和實(shí)事求是的結(jié)果。
結(jié)論
（1）城市污水處理設(shè)施規(guī)模大，投入多，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固簡(jiǎn)單，使用年限長(zhǎng)，規(guī)模效益好，單位處理成本較低，運(yùn)行效果比較穩(wěn)定，在環(huán)境治理上發(fā)揮的作用突出，因此要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件和處理要求，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，慎重選擇工藝、考慮方案。
關(guān)鍵詞：城市污水處理 特點(diǎn)工藝流程
隨著社會(huì)的發(fā)展和人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污染物濃度達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域污染綜合防治、以環(huán)境容量為依據(jù)的污染物排放總量控制的兩個(gè)階段。
城市污水是城市發(fā)展中的產(chǎn)物。城市污水的早期處理是通過(guò)污水收集系統(tǒng)收集排放到附近下游水體，使其經(jīng)過(guò)水體的稀釋和自然凈化變污為清，變成我們可以循環(huán)利用的資源。但是隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)模越來(lái)越大，排放的污水越來(lái)越多，水質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜，水體有限的自然凈化能力已經(jīng)不堪污水治理的重負(fù)了。大量的污水傾泄入水體和土壤，破壞了水體和土壤的自然生態(tài)，使水體物種消失、魚(yú)蝦絕跡、變成了臭河死湖，土壤里重金屬和有毒物質(zhì)富集，污染物通過(guò)食物鏈危害我們的身體健康，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，制約了城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，使我們不得不開(kāi)展污水處理工程，改善自己的生存環(huán)境。
一、污水處理技術(shù)的分析
在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經(jīng)實(shí)用化了的今天，城市總體規(guī)劃與給水排水系統(tǒng)規(guī)劃都應(yīng)當(dāng)重新考慮，將污水的再生和回用放到重要位置上來(lái)。21世紀(jì)排水系統(tǒng)的定位應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水的資源化，從而恢復(fù)健康水循環(huán)和良好水環(huán)境，維系水資源可持續(xù)利用。
1、污水處理廠的規(guī)模、數(shù)目與選址
污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行近期及遠(yuǎn)期規(guī)模的研究，以合理確定工程分期。以遠(yuǎn)期規(guī)模做為污水處理廠選址的依據(jù)，其選址用地條件應(yīng)滿足遠(yuǎn)期處理用地的需要，以利于工程的擴(kuò)建。對(duì)中小城市污水處理廠，近期建設(shè)規(guī)模不宜過(guò)大。按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法，污水處理廠廠址一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區(qū)，但是這種系統(tǒng)布局使污水廠距離再生水用戶較遠(yuǎn)，需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用相應(yīng)增加，不利于污水的資源化。因此，城市污水廠的數(shù)目不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，而應(yīng)該依據(jù)城市實(shí)際中水回用的需要在適當(dāng)位置建設(shè)合適規(guī)模的污水處理廠，使得整個(gè)城市形成大、中、小，近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水處理廠布局規(guī)劃。這樣，既有利于污水回用，又減輕了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，易于實(shí)現(xiàn)分期建設(shè)，符合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情。
2、處理工藝
污水處理的方法較多，按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分成不同的工藝流程。因此應(yīng)該根據(jù)污水水質(zhì)和回用水水質(zhì)的要求，對(duì)水處理單元進(jìn)行多種組合，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇出經(jīng)濟(jì)可行的污水處理流程。污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，應(yīng)在市區(qū)選擇幾個(gè)有代表性的排污口，定期實(shí)測(cè)其水質(zhì)水量，采用加權(quán)平均確定其現(xiàn)狀水質(zhì)濃度，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合其它監(jiān)測(cè)資料并考慮一定余地，確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。因不同城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的差異，切忌簡(jiǎn)單類比。這就要求在確定工藝流程的時(shí)候增加對(duì)該廠附近地區(qū)污水再生水需求情況的調(diào)查，以便對(duì)處理工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)和完善，即可滿足污水回用水質(zhì)的要求。隨著環(huán)境及法規(guī)的壓力，城市污水處理廠普遍采用二級(jí)生物處理工藝，在生物法中，有活性污泥法和生物膜法兩大類，活性污泥法因其處理效率高，在城市污水處理廠得到廣泛應(yīng)用。
另外，在排水管網(wǎng)為合流制的條件下，進(jìn)入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的2-4倍，當(dāng)出現(xiàn)雨水沖擊負(fù)荷時(shí)，大量活性污泥從曝氣池轉(zhuǎn)移至二沉池，并造成污泥流失。改進(jìn)型Orbal氧化溝工藝和SBR工藝可解決上述問(wèn)題并使有機(jī)物得到有效降解。
二、污水處理工程工藝流程控制
生活污水因其可生化性較好，BOD5/COD=0.45 左右，通常均采用生化法進(jìn)行處理。生活污水的 COD約在 400~600 mg/L 之間，經(jīng)過(guò)一級(jí)生化處理即可達(dá)到排放要求，因此，一般均采用好氧生化法進(jìn)行處理。傳統(tǒng)的活性污泥法（完全混合曝氣法）已使用多年，應(yīng)用面較廣，具有較成熟的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，但完全混合曝氣法生物負(fù)荷率較低，曝氣時(shí)間長(zhǎng)，污泥量高，易產(chǎn)生污泥膨脹，占地面積較大。延時(shí)曝氣法、深井曝氣法和純氧曝氣法都是傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn)，通過(guò)改變曝氣方式提高生物負(fù)荷率，減少剩余污泥產(chǎn)量。但延時(shí)曝氣法曝氣時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大；深井曝氣法施工困難，動(dòng)力消耗較大；純氧曝氣法以純氧作為氣源，運(yùn)行費(fèi)用高，一般很難被用戶接受。
近年來(lái)新研制開(kāi)發(fā)的序批式活性污泥法（ SBR 法）和 ICEAS 工藝從一個(gè)新的角度去考察污水處理工藝，它提供了時(shí)間程序的污水處理，而不是連續(xù)流提供的空間程序的污水處理，具有運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，占地面積小，耐沖擊負(fù)荷，可脫氮除磷等特點(diǎn)，適用于工業(yè)廢水的處理。由于 SBR 和 ICEAS 工藝自動(dòng)化程度高，對(duì)電磁閥、氣動(dòng)閥、液位傳感器、定時(shí)鐘等的精密度和靈敏度要求較高，其應(yīng)用發(fā)展受到一定限制。對(duì)于生活污水，由于脫氮除磷的要求不高，基本沒(méi)有除磷的要求，一般生化法已能滿足脫氮的要求，因此，用 SBR 或 ICEAS 似有“大材小用”之嫌。
當(dāng)前我國(guó)生活污水多采用生物接觸氧化法進(jìn)行處理。生物接觸氧化法在反應(yīng)器內(nèi)裝有填料，使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度大大高于傳統(tǒng)的活性污泥法。MLSS=10 g/L 左右（而普通活性污泥法 MLSS=2~3 g/L），因而，污泥負(fù)荷大大提高，可達(dá) 0.5 kgBOD5/ （m3.d），具有承受較高有機(jī)負(fù)荷和沖擊負(fù)荷的能力，曝氣時(shí)間的縮短使占地面積大大降低。由于生物膜法不存在污泥膨脹之憂，操作管理方便，因而在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究。填料的發(fā)展推陳出新，使生物接觸氧化法得到完善，使其應(yīng)用更加簡(jiǎn)單、方便、可靠和高效。
三、污水處理工程施工階段組織與管理
為有力有序地完成污水處理工程的施工任務(wù)，該工程設(shè)置項(xiàng)目工程經(jīng)理部，并由該項(xiàng)經(jīng)理全面負(fù)責(zé)指揮該項(xiàng)目工程的施工組織與管理工作。施工前將所有的設(shè)計(jì)詳細(xì)計(jì)算、設(shè)計(jì)圖、施工圖、工程所有選用的喉管、潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)、控制屏等所有材料及設(shè)備送給施工單位及當(dāng)?shù)厮杏嘘P(guān)部門審批后再動(dòng)工。組織各有關(guān)專業(yè)人員嚴(yán)格按照有關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，提前做好圖紙會(huì)審的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。根據(jù)要求，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)平面布置，落實(shí)好三通一平工作。組織落實(shí)好相關(guān)機(jī)械、設(shè)備、材料、工具及相關(guān)人員的進(jìn)場(chǎng)及安置工作。
關(guān)鍵詞：城市污水 處理技術(shù)改善環(huán)境 發(fā)展方向
Abstract: with the constant enlargement of the city and the city 's rapid economic development, city sewage emissions will also increase, water pollution will be more serious, become restrict city continuously, stable, harmonious development is one of the main factors. Strengthening sewage treatment to avoid the sewage and pollutants directly into the waters, to improving zoology environment, promote a city grade and promote economy development has important sense.
Key words: city sewage treatment technology to improve the environment development direction
中圖分類號(hào)： [TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言：水處理發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)的水污染經(jīng)歷了一個(gè)從工業(yè)廢水到生活污水，從行業(yè)重視到國(guó)家重視，從國(guó)家重視到全民重視，從直接排放到末端治理，從單獨(dú)分散的點(diǎn)源治理到流域性和區(qū)域性的水污染防治發(fā)展，工業(yè)廢水從末端治理轉(zhuǎn)移到清潔生產(chǎn)為主的“污染綜合預(yù)防”生活污水從合流集中處理排放到分流、分散處理回用的發(fā)展過(guò)程。這期間除了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及環(huán)保觀念等因素制約外，滲透著人們對(duì)水和水污染控制認(rèn)識(shí)逐漸深入的過(guò)程。
1．我國(guó)面臨的主要水環(huán)境問(wèn)題
1.1污水處理率與投資預(yù)測(cè)
資源性短缺和水環(huán)境污染造成的水資源危機(jī)已經(jīng)成為我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素，目前，全國(guó)600多個(gè)城市大約有2/3的城市缺水。在某些地區(qū)，甚至對(duì)人民基本生存條件造成極大威脅。而我國(guó)水環(huán)境問(wèn)題具有復(fù)雜性，北方地區(qū)面臨的水環(huán)境問(wèn)題不同與南方地區(qū)的問(wèn)題，主要是水資源短缺和合理利用、水污染控制和污水的回用、季節(jié)性河流的達(dá)標(biāo)（特別是功能區(qū)達(dá)標(biāo)）等問(wèn)題。在南方地區(qū)則水污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化，成為突出的環(huán)境問(wèn)題。
我國(guó)2000年廢水排放量約480億m3/年。自90年代以來(lái)，我國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)總值連續(xù)以8%—11%的高速率的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)新世紀(jì)的頭20年內(nèi)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將保持在6%～9%的高、中速率穩(wěn)定發(fā)展。考慮上述因素污水量增加量按5%的速率考慮，到2010年增加污水量300億m3。
我國(guó)中小城鎮(zhèn)建設(shè)得到了很大發(fā)展。到2012年，全國(guó)設(shè)市城市將達(dá)到1300個(gè)左右，建制鎮(zhèn)達(dá)到2.5~3萬(wàn)個(gè)，全國(guó)村鎮(zhèn)自來(lái)水普及率達(dá)到75%,小城鎮(zhèn)人均日用水量190升、村莊120升（依此計(jì)算新增城鎮(zhèn)年廢水量可能達(dá)到270億噸）。
綜上所述，考慮現(xiàn)狀污水量、污水增量和建制鎮(zhèn)污水量，到2012年城市污水排放總量約為1100億m3。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展到2012年城市污水處理率要達(dá)到50%．則需增加500億m3/a( 1.4億m3/d天)的處理規(guī)模。如果按靜態(tài)投資（考慮配套管網(wǎng)）處理每立方米污水投資為2000—3000元的低限值計(jì)算．則需投資3000—4000億元。
1.2城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)重點(diǎn)
由于我國(guó)目前還處于社會(huì)主義發(fā)展的初級(jí)階段。大多數(shù)中小城鎮(zhèn)處于不太發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)，造成污染的是量大面廣，是我國(guó)下一階段治理的重點(diǎn)。對(duì)于我國(guó)大量的中、小城鎮(zhèn)的小型城市污水處理廠，是我國(guó)水污染控制的難點(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn)必須開(kāi)發(fā)中小城鎮(zhèn)適用的簡(jiǎn)易高效污水處理成套技術(shù)，重點(diǎn)要解決城市污水處理廠的三高問(wèn)題，即投資高、電耗高和運(yùn)行費(fèi)用高。國(guó)家環(huán)保總局曾提出需要建立與我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情相適應(yīng)的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的先進(jìn)工藝技術(shù)的示范工程，示范工程應(yīng)該滿足：
噸水投資低，噸水造價(jià)應(yīng)該控制在800元左右。
運(yùn)行費(fèi)用低，噸水運(yùn)行費(fèi)應(yīng)該控制在0.3元以下。
在工程中采用國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備，并且采用總承包和實(shí)施運(yùn)營(yíng)的機(jī)制。
這是解決我國(guó)中小城鎮(zhèn)污水處理的一種希望和要求．
2．城市污水處理技術(shù)問(wèn)題的思考
2.1關(guān)于城市污水處理主導(dǎo)工藝的思考
對(duì)于引進(jìn)的工藝技術(shù)，在與國(guó)外咨詢公司合作過(guò)程中，大部分較好的實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。但是．往往我們自己設(shè)計(jì)的污水處理工程項(xiàng)目．在實(shí)施的過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種應(yīng)用不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。這是因?yàn)橐酝覈?guó)污水處理技術(shù)研究偏重于工藝開(kāi)發(fā)研究，對(duì)一種工藝的了解缺乏足夠的系統(tǒng)性、完整性，也缺乏對(duì)整個(gè)處理工藝綜合性的比較研究和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系．
2.2從可持續(xù)性思考城市污水處理工藝技術(shù)
目前我國(guó)城市污水處理廠普遍采用的工藝是國(guó)外在水污染控制過(guò)程中．被證明是行之有效的技術(shù)。并且是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家所采用的主導(dǎo)技術(shù)，我國(guó)與歐美等國(guó)家與工藝幾乎處在同一水平上，但是我國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)總值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述國(guó)家，采用以上技術(shù)是否能夠完全適合我國(guó)的國(guó)情，是我們需要考慮的一個(gè)問(wèn)題。這需要從技術(shù)的先進(jìn)性和是否代表了可持續(xù)發(fā)展的方向兩個(gè)方面來(lái)考慮。
2.3關(guān)于城市污水處理廠污泥處理的思考
城市污水污泥處理和處置方面在我國(guó)還剛剛起步，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比尚有較大差距。隨著大量污水處理廠的投產(chǎn)，污泥產(chǎn)量將會(huì)有大幅度的增如。污泥厭氧消化的投資高，污泥處理費(fèi)用約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)用的20%—40%。在我國(guó)僅有的十幾座污泥消化池中，能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多，有些池子根本就沒(méi)有運(yùn)行。
3．城市污水處理新工藝新技術(shù)介紹
3.1生物化學(xué)反應(yīng)理論基礎(chǔ)
人們過(guò)去對(duì)于好氧微生物和專性厭氧微生物研究十分充分，而對(duì)兼氧性微生物的研究不夠。各種類型有機(jī)污染物的厭氧（缺氧）、好氧降解反應(yīng)過(guò)程匯總?cè)缦隆?/p>
好氧（缺氧）過(guò)程厭氧（缺氧）過(guò)程
(1)COD．H20+CO2（傳統(tǒng)好氧）。
(2)COD-CH4+CO2(傳統(tǒng)厭氧)。
(3)NH4+．NO2- - NO3-（硝化）。
(4)NO3-（NO2-）．N2（厭氧或缺氧（短程）反硝化）。
(5)PO4-+生物-P.生物-P(厭氧)。
(6)NH4++NO2- - N2（厭氧氨氧化）。
(7)H2S．SO（微需氧或缺氧）。
(8)SO4=.H2S（厭氧反應(yīng)）。
(9)R-C1-CO2+C1-（好氧反應(yīng)）。
【關(guān)鍵詞】城市污水廠 污水處理 工藝
一、活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體在曝氣池內(nèi)呈懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、STEP 曝氣法、長(zhǎng)時(shí)間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB 法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO 法、AOO 等近年來(lái)開(kāi)發(fā)高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導(dǎo)地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO 法、AOO 法、AB 法等新工藝的開(kāi)發(fā)，對(duì)于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
（一）傳統(tǒng)活性污泥法
優(yōu)點(diǎn)： ①不宜采用物理化學(xué)方法處理的廢水，BOD 去除率可達(dá)95 %以上。②建設(shè)投資額高，但處理的動(dòng)力費(fèi)較低。缺點(diǎn)：所需停留時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備龐大，基建投資大，因而要加各種構(gòu)筑物，使各種構(gòu)筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。發(fā)展方向： ①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價(jià)預(yù)處理，重新研究調(diào)整槽；②探討選擇活性污泥微生物系的菌種；③活性污泥法的設(shè)備中引入儀表化和擬定管理指標(biāo)。
（二）間歇式活性污泥法
近幾年來(lái)隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設(shè)施已呈現(xiàn)出大城市轉(zhuǎn)向中小城市、農(nóng)村小鎮(zhèn)的趨勢(shì)，小規(guī)模污水處理設(shè)施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)對(duì)于改善生活環(huán)境條件的要求越來(lái)越迫切了。
小規(guī)模污水處理設(shè)施與大規(guī)模處理設(shè)施比較，它的自然條件和社會(huì)條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設(shè)施，用以取代過(guò)去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應(yīng)具備如下特點(diǎn)： ①容易運(yùn)行管理； ②維修方便； ③建設(shè)費(fèi)用低； ④出水水質(zhì)良好。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外一些污水處理廠（如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等） 的多年實(shí)踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。間歇式活性污泥法是采用一個(gè)處理池進(jìn)行曝氣、沉淀、排出處理水，使設(shè)備簡(jiǎn)單化、小型化，池內(nèi)流態(tài)分明，運(yùn)行管理方便，可做到無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于流入污水的負(fù)荷變動(dòng)，有緩沖能力，處理性能穩(wěn)定，不僅能去除有機(jī)物質(zhì)和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設(shè)2 個(gè)曝氣沉淀池，連續(xù)進(jìn)入混合污水，各自錯(cuò)開(kāi)半個(gè)周期進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一個(gè)周期為6h，周而復(fù)始，反復(fù)進(jìn)行。
（三）AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是20世紀(jì)70年代中期首先在德國(guó)興起的，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型。從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機(jī)制和多方面的優(yōu)越性。它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段――A 段和B 段，A 段在對(duì)有機(jī)物質(zhì)吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B(niǎo) 段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。
（四）AO 法及AOO 法
AO 法及AOO 法是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學(xué)和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS 的出水指標(biāo)。AO 法是缺氧、好氧的簡(jiǎn)稱，AOO 法是厭氧、缺氧和好氧的簡(jiǎn)稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO 法主要是脫氮，AOO 法可以同時(shí)去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機(jī)物充分硝化，所以必須降低污泥負(fù)荷，延長(zhǎng)曝氣時(shí)間和增大鼓風(fēng)量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽(yáng)市北部污水處理廠的實(shí)踐，采用AO 工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風(fēng)量和曝氣裝置數(shù)量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負(fù)荷，否則不足以達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來(lái)基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個(gè)厭氧池，以達(dá)到對(duì)磷的有效去除效果，基建費(fèi)用與電耗比AO工藝更高點(diǎn)。
二、序批式曝氣法（SBR法）
序批式曝氣法（SBR） 是一種古老的工藝，最初是在一個(gè)池中間歇進(jìn)水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當(dāng)簡(jiǎn)化。如采用延時(shí)曝氣的SBR 法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個(gè)污水廠只需要幾個(gè)構(gòu)筑物。目前，我國(guó)只在一些規(guī)模不大的城市污水廠應(yīng)用，規(guī)模為每天10 000m3 以下，但由于其突出的簡(jiǎn)易特點(diǎn)，已顯示出管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡(jiǎn)單，而且對(duì)水量水質(zhì)的變化有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以省去調(diào)節(jié)池，不存在污泥膨脹的危險(xiǎn)，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質(zhì)好，占地省，在一定規(guī)模下造價(jià)省，運(yùn)行費(fèi)用低。它的缺點(diǎn)是進(jìn)水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國(guó)內(nèi)尚未形成該工藝，發(fā)展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢(shì)的工藝，逐漸受到重視。SBR工藝近年來(lái)發(fā)展很快，已出現(xiàn)多種改型，目前常用的有以下幾種型式： ①傳統(tǒng)間歇進(jìn)水，間歇曝氣，這種型式對(duì)水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，水量變化很大，水型污水廠最為適用。②連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，對(duì)進(jìn)水不加控制，但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯(lián)，連續(xù)進(jìn)水，前池連續(xù)曝氣，后池間歇曝氣，從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續(xù)進(jìn)水，可用于較大型污水處理廠。
關(guān)鍵詞：城市污水處理 適用技術(shù) 水污染防治
城市化是現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志，中小城市是溝通大城市與小城鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)的橋梁，大城市和小城鎮(zhèn)的發(fā)展都離不開(kāi)中小城市。
我國(guó)中小城市劃分是指根據(jù)管理工作的需要，按市區(qū)(不包括市轄縣)的非農(nóng)業(yè)人口總數(shù)多少對(duì)城市規(guī)模進(jìn)行劃分。在我國(guó)城市規(guī)模的分類為：城市人口在20萬(wàn)人以下的為小城市，20～50萬(wàn)人為中等城市。
全國(guó)中小城市眾多，僅小城市占全國(guó)城市總數(shù)的60%以上，全國(guó)中小城市建設(shè)好了，國(guó)家的整體面貌就會(huì)發(fā)生根本變化；反之，如果只是少數(shù)幾個(gè)大城市發(fā)展，眾多的中小城市還很落后，那我們的國(guó)家談不上現(xiàn)代化，也很難躋入世界市場(chǎng)，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。所以，要十分重視中小城市的建設(shè)與發(fā)展。
全國(guó)400個(gè)中小城市，每年排放廢水10O億立方米左右，水污染十分嚴(yán)重。發(fā)展中小城市是中國(guó)未來(lái)城市化的重點(diǎn)和方向。中小城市的健康發(fā)展，是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、保障人民健康和國(guó)家走向持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。目前中小城市的水污染不僅加劇了水資源的短缺，而且造成流域內(nèi)居民發(fā)病率上升。
在我國(guó)中小城市中，建設(shè)城市污水處理廠是水污染防治的骨干工程。建設(shè)城市污水處理廠是納入流域、區(qū)域水質(zhì)管理規(guī)劃并納入社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容。為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)水污染防治法》，使全國(guó)水環(huán)境狀況基本上同國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高相適應(yīng)，必須盡快扭轉(zhuǎn)我國(guó)城市水環(huán)境污染的局面。因此，污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行是我國(guó)中小城市當(dāng)前水污染控制的重點(diǎn)。
中國(guó)在中小城市污水處理方面尚缺乏適用技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)，缺乏管理經(jīng)驗(yàn)。建立中國(guó)中小城市污水管理體制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技術(shù)和城市污水處理技術(shù)，可以大大推動(dòng)我國(guó)污水處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和促進(jìn)中小城市持續(xù)發(fā)展。
1 我國(guó)中小城市城市污水處理適用技術(shù)和工藝
國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會(huì)《關(guān)于防治水污染技術(shù)政策的規(guī)定》中指出：積極開(kāi)發(fā)和研究高效、低能耗和能源部分自給的人工生物處理等城市污水處理技術(shù)和工藝流程，以節(jié)約投資、降低維護(hù)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)。建設(shè)部、國(guó)家環(huán)保總局和科技部新近聯(lián)合頒布的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策(城建［2000］124號(hào))》對(duì)我國(guó)城市污水的治理從處理工藝到具體的措施都作出了規(guī)定。結(jié)合我國(guó)的特點(diǎn)，中小城市城市污水處理適用技術(shù)和工藝的重要特點(diǎn)是“高效低耗”，高效低耗城市污水處理技術(shù)和工藝，目前并無(wú)一明確的數(shù)值界定，其特征必定會(huì)隨不同的時(shí)間隨技術(shù)的進(jìn)步以及不同的應(yīng)用條件而有所不同。從我國(guó)目前技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)水平的情況來(lái)看，適合我國(guó)中小城市使用的這類技術(shù)或工藝應(yīng)具備以下特征：
.噸水投資應(yīng)該控制在100O元以下(不包括征地和特殊的地基處理費(fèi)用)。
.噸水直接運(yùn)行費(fèi)(主要包括工藝能耗、藥劑費(fèi)和人工費(fèi))應(yīng)該控制在O.30元以下(如考慮脫氮除磷噸水直接運(yùn)行費(fèi)應(yīng)該控制在0.40元以下)，其中對(duì)一般城市污水噸水處理能耗在O.20kWh左右。
.盡量減少操作管理人員數(shù)量，操作管理人員數(shù)量為現(xiàn)有污水廠人員的1/3-1/2。
從當(dāng)前污水處理工藝和技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的情況看，在采用國(guó)內(nèi)工藝設(shè)備、日處理規(guī)模小于10萬(wàn)噸的前提下，下面所列是技術(shù)可行且適合我國(guó)中小城市的高效低耗城市污水處理技術(shù)和工藝：
.強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)
.污水生態(tài)工程處理技術(shù)
.污水物理化學(xué)處理技術(shù)
.厭氧及不完全厭氧處理技術(shù)
.高負(fù)荷生物化學(xué)污水處理工藝
.高負(fù)荷生物濾池/固體接觸和生物曝氣濾池生物附著生長(zhǎng)技術(shù)處理城市污水工藝
.現(xiàn)有城市污水處理的革新工藝
2 我國(guó)中小城市城市污水處理關(guān)鍵技術(shù)
2.1用于二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)作為城市污水廠二級(jí)生物處理的前置處理——一級(jí)處理，其功能為去除污水中的漂浮物和懸浮物。由于一級(jí)處理投資少，動(dòng)力消耗低，不但可去除一部分有機(jī)物，而且對(duì)后續(xù)二級(jí)生物處理影響較大。采用強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)，可以降低城市二級(jí)污水處理廠的投資。
二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)分為兩類：一類側(cè)重于物化機(jī)理，一類側(cè)重于微生物的絮凝吸附原理。
化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝對(duì)TP、SS、BOD和重金屬等的處理效果較好，耐沖擊負(fù)荷的能力也較強(qiáng)。系統(tǒng)的基建投資、占地面積小于活性污泥法(包括A/O、A2/O等工藝)，而且運(yùn)行管理靈活簡(jiǎn)便、處理過(guò)程穩(wěn)定可靠、近期投資環(huán)境效益好。同時(shí)采用高效絮凝劑技術(shù)，具有投資低廉(為生化法的1/5-1/10)，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
微生物絮凝劑強(qiáng)化一級(jí)處理，由于微生物絮凝劑絮凝效果好、投加量小、適用面廣、無(wú)二次污染、絮體易于分離等優(yōu)點(diǎn)，因而在廢水脫色、油水分離、污泥脫水、畜牧場(chǎng)廢水處理、瓦廠廢水處理等方面已有廣泛應(yīng)用，效果顯著。生物絮凝吸附法強(qiáng)化一級(jí)處理工藝，是利用微生物的絮凝吸附作用強(qiáng)化一級(jí)處理，與二級(jí)生物處理的本質(zhì)區(qū)別在于二級(jí)生物處理主要利用生物氧化作用，將有機(jī)物礦化；而生物法強(qiáng)化一級(jí)處理則主要利用微生物的絮凝吸附作用快速去除污染物質(zhì)，同時(shí)伴有少量的生物氧化。這就決定了它必然要比二級(jí)生物處理產(chǎn)生更多的污泥，但由于不投加任何藥劑，其產(chǎn)泥量比物化處理產(chǎn)泥量少。
用于二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：
.無(wú)機(jī)絮凝劑與其它種類的絮凝劑復(fù)配使用的最佳協(xié)同作用效果；
.高效、廉價(jià)絮凝劑的優(yōu)選；
.微生物絮凝劑在城市污水處理中的應(yīng)用研究；
.生物絮凝吸附的工藝條件控制；
.冬季低溫條件下的運(yùn)行參數(shù)選擇：
.一級(jí)處理工藝設(shè)備的優(yōu)化選型。
2.2曝氣生物濾池工藝
曝氣生物濾地工藝的主要特點(diǎn)如下：
占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。
出水水質(zhì)高。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超過(guò)10mg/L。
氧的傳輸效率很高，曝氣量小，供氧動(dòng)力消耗低。曝氣生物濾池中，氧的利用效率可達(dá)20%—30%，曝氣量明顯低于一般生物處理法。
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，耐低溫。曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷2—3倍的短期沖擊負(fù)荷下運(yùn)行，而其出水水質(zhì)變化很小。
易掛膜，啟動(dòng)快。曝氣生物濾池在水溫10-15攝氏度時(shí)，2—3周即可完成掛膜過(guò)程。
此外，曝氣生物濾地采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改、擴(kuò)建。
曝氣生物濾他在應(yīng)用中尚需解決的關(guān)鍵技術(shù)如下：
.濾地填料的比選；
.曝氣生物濾地和曝氣系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計(jì)；
.曝氣生物濾池處理我國(guó)典型城市污水的水力負(fù)荷、容積負(fù)荷；
.生物膜活性的研究；
.生物氧化、脫氮和截留SS的特性；
.曝氣生物濾地反沖洗的基本要求和控制參數(shù)。
2.3革新的氧化溝工藝
現(xiàn)代氧化溝工藝具有運(yùn)行靈活、處理效果好、脫氮效果好、污泥穩(wěn)定程度高等工藝特點(diǎn)。如交替式氧化溝工藝通過(guò)將2—3條既聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的單溝組合起來(lái)，通過(guò)改變氧化溝和操作方式，設(shè)置了相對(duì)獨(dú)立的缺氧區(qū)與好氧區(qū)，形成A/O和A2/O的工藝環(huán)境，不僅可達(dá)到去除BOD、SS的目的，而且可達(dá)到生物脫氮除磷的目的。從目前國(guó)內(nèi)氧化溝的應(yīng)用來(lái)看，其突出的工藝優(yōu)點(diǎn)是基建費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，易于維護(hù)管理，剩余污泥量少而且穩(wěn)定，處理效果穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)好。
在應(yīng)用中，氧化溝工藝需進(jìn)一步的完善關(guān)鍵技術(shù)如下：
.革新的氧化溝工藝脫氮、脫磷特性；
.大型氧化溝水力流態(tài)特征：
.革新的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
.影響脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)；
.革新的氧化溝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
2.4革新的SBR工藝
SBR法從問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)發(fā)展為城市污水處理的實(shí)用技術(shù)之一。其變種也有十幾種之多，如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應(yīng)用中的重點(diǎn)是盡可能降低基建和運(yùn)行費(fèi)用，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，捉高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
革新的SBR工藝城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下：
.為達(dá)到同時(shí)硝化反硝化的目的，準(zhǔn)確控制溶解氧的設(shè)計(jì)；
.合理的潷水體積確定；
.典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)；
.高效連續(xù)流SBR工藝的設(shè)計(jì)；
.革新的SBR工藝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
2.5污水生態(tài)工程處理技術(shù)
這類技術(shù)的最大特點(diǎn)是，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低廉、運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)易且節(jié)省能源和實(shí)現(xiàn)污水資源化。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)，包括氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)。近年來(lái)我國(guó)一些中小城市修建的污水氧化塘運(yùn)行結(jié)果表明，設(shè)計(jì)施工和運(yùn)行維護(hù)良好的氧化塘系統(tǒng)，其出水水質(zhì)(SS、BOD、COD等)接近或達(dá)到常規(guī)二級(jí)處理出水水質(zhì)，如輔之以必要的強(qiáng)化措施，完全可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》的規(guī)定。對(duì)于水生植物塘、養(yǎng)魚(yú)塘等生物或生態(tài)凈化塘，其脫氮除磷和去除細(xì)菌能力等都高于二級(jí)處理，達(dá)到部分三級(jí)處理的效果，而塘系統(tǒng)的基建費(fèi)單價(jià)僅為常規(guī)二級(jí)處理廠基建單價(jià)的1/5-1/3，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為常規(guī)二級(jí)處理的1/2。
當(dāng)前城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的重點(diǎn)與技術(shù)包括：采用多種人工強(qiáng)化措施提高氧化塘的去污效率，如利用風(fēng)能向塘內(nèi)充氧，人工養(yǎng)殖水生動(dòng)、植物，在塘內(nèi)掛膜增大微生物棲息場(chǎng)所，布設(shè)人工軟性、硬性填料等，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改善、組合，使之具備高效、快速和多功能的特點(diǎn)。采用光催化降解法，提高處理效率。在水中加入一定的光敏半導(dǎo)體材料，利用太陽(yáng)能凈化污水。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：
.城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的設(shè)計(jì)路線；
.城市污水生態(tài)工程數(shù)學(xué)模型、工藝參數(shù)的優(yōu)化。各處理單元的優(yōu)化和組合，最優(yōu)處理單元的設(shè)計(jì)。如何選取最佳的工藝組合形式，充分發(fā)揮單元構(gòu)筑物的容積效應(yīng)，在最小占地面積、最低工程造價(jià)情況下，達(dá)到城市污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；
.城市污水生態(tài)工程處理工藝的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn)的聯(lián)接；
.城市污水生態(tài)工程處理工藝生態(tài)調(diào)控點(diǎn)的特征和不同工況下的控制。
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【關(guān)鍵詞】市政給排水 污水處理 污水收集管網(wǎng) 技術(shù)
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快和城市人口的增多，市政給排水工程的污水處理任務(wù)越來(lái)越重，重要性也越來(lái)越突出。市政污水處理，不僅關(guān)系著城市居民的日常生產(chǎn)和生活，也關(guān)系著城市可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)，所以，市政污水的處理一直是市政給排水規(guī)劃、設(shè)計(jì)的重要部分，近年來(lái)污水處理取得了很大的進(jìn)展，但也存在很多問(wèn)題和不足。
1 市政給排水污水處理中存在的問(wèn)題
上世紀(jì)80、90年代，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，市政給排水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了較快發(fā)展，為以后的市政給排水提供了比較有效的基礎(chǔ)設(shè)施。但是市政給排水污水處理依然存在很多問(wèn)題，比如排水體制不合理、污水排水網(wǎng)絡(luò)設(shè)置不合理、污水收集管網(wǎng)覆蓋率低、污水處理設(shè)施和技術(shù)落后等。
1.1 市政給排水污水處理的體制不合理
合理的市政給排水污水處理體制，不僅影響著污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)與管理，也對(duì)城市的總體規(guī)劃和環(huán)境問(wèn)題影響至深。在我國(guó)，絕大部分的市政污水處理廠和污水處理點(diǎn)都是國(guó)家投資建設(shè)的，壟斷嚴(yán)重，長(zhǎng)期以來(lái)的體制僵化，造成一部分市政污水處理廠或處理點(diǎn)雖然負(fù)荷嚴(yán)重，但處理的效果并不高，或者某一區(qū)域的污水處理負(fù)荷嚴(yán)重，另一些地方的污水處理點(diǎn)或處理廠又長(zhǎng)期閑置，資源嚴(yán)重浪費(fèi)。
1.2 市政排水的污水排水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不合理
在對(duì)市政給排水工程的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須統(tǒng)籌全局，確定污水的排水區(qū)域、預(yù)測(cè)排水量，計(jì)算實(shí)施管道的長(zhǎng)度、直徑等，然后布置污水排水網(wǎng)絡(luò)和排水系統(tǒng)。然而有的市政污水處理系統(tǒng)并沒(méi)有嚴(yán)密的規(guī)劃和計(jì)算，出現(xiàn)排水量預(yù)測(cè)偏差較大，造成污水排水網(wǎng)絡(luò)不暢通、不能承擔(dān)市政污水排水量、排水負(fù)荷較重；也有的出現(xiàn)管道直徑計(jì)算不合理，管道直徑過(guò)小、坡度較小，市政污水排水不暢通，大面積的淤積等。
1.3 市政給排水的污水收集管網(wǎng)覆蓋率低
在很多城市，城市化進(jìn)程非常迅速，而市政的給排水工程沒(méi)有跟上城市發(fā)展的腳步。市政給排水工程是一項(xiàng)復(fù)雜、施工難度大、需要嚴(yán)密規(guī)劃的工程，當(dāng)前我國(guó)的市鎮(zhèn)建設(shè)異常迅猛，市政給排水工程無(wú)法與城市的建設(shè)速度保持一致，對(duì)這些新區(qū)進(jìn)行規(guī)劃和新增污水收集管網(wǎng)需要不短的時(shí)間。而老城區(qū)又存在污水收集管網(wǎng)老化的問(wèn)題，污水處理負(fù)擔(dān)嚴(yán)重，致使很多生活污水和工業(yè)污水直接排入自然水系，造成很大的污染。
1.4 市政給排水的污水收集管網(wǎng)體系不健全
多年來(lái)，各大中城市對(duì)市政給排水的污水收集管網(wǎng)體系建設(shè)重視程度不夠，特別是在老城區(qū)，污水收集管網(wǎng)還在是雨污不分，雨水污水共用排水管網(wǎng)，造成雨季時(shí)城市污水管網(wǎng)排水能力有限，城市低洼區(qū)域積水嚴(yán)重，污水橫流，造成環(huán)境污染；到達(dá)城市污水處理廠的污水濃度較低，處理效果不好；污水雨水混流，到達(dá)城市污水處理廠的水量較大，超出污水處理廠的處理能力；城區(qū)污水提升泵站負(fù)荷較大，能耗較大，能源浪費(fèi)。而在枯水季節(jié)，到達(dá)城市污水處理廠的污水濃度較高，污水量較小，不能滿足污水處理廠的生產(chǎn)能力需求，造成部分機(jī)組停運(yùn)，處理能力閑置。
1.5 市政給排水污水處理系統(tǒng)的處理設(shè)施和處理技術(shù)落后
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)市政給排水工程的污水處理一般采用集中處理的辦法，但過(guò)度集中的污水處理系統(tǒng)缺乏使用的靈活性，就近利用不便。而且，集中處理是高能耗、高投資但實(shí)用性不足的處理方式。污水集中處理中途需要建立很多提升泵站，污水收集管網(wǎng)的下游需要很大的管徑，成本很高。市政給排水工程的污水處理的一大方向是市政污水的回收再利用，多年來(lái)處理技術(shù)還處于較低水平。
2 采取對(duì)策，提高市政給排水工程污水處理的技術(shù)和水平
針對(duì)存在的問(wèn)題，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施提高市政給排水工程的污水處理能力，為城市的環(huán)境保護(hù)提供保障。
2.1 完善市政給排水工程污水處理的體制建設(shè)
各級(jí)政府應(yīng)該積極采取措施，轉(zhuǎn)變思想觀念，改變僵化的污水處理管理體制，并建立完善的監(jiān)督監(jiān)管體制。近年流行的BOT、PPP處理模式是一種有效的嘗試。國(guó)家經(jīng)營(yíng)的污水處理廠和民營(yíng)的污水處理公司相互結(jié)合，通過(guò)市場(chǎng)的調(diào)節(jié)作用為市政給排水工程的污水處理市場(chǎng)注入活力，提高污水處理的區(qū)域平衡和資源的利用率。
政府建立健全相關(guān)的監(jiān)督監(jiān)管體制，責(zé)權(quán)明確，使市政給排水工程污水處理的主體切實(shí)履行自身的責(zé)任和義務(wù)，提高污水處理效率和質(zhì)量。
2.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)合理的市政給排水的污水處理網(wǎng)絡(luò)
市政給排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的合理性，直接關(guān)系著排水系統(tǒng)的運(yùn)行成效。市政的污水處理系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到平衡狀態(tài)，排水區(qū)域、排水量、排水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)城市的總體規(guī)劃和水系的分布情況來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)，過(guò)度集中的污水處理排水會(huì)造成接收地的再次污染，污水處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地方又無(wú)法滿足污水處理。在市政污水處理網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)污水的處理量、準(zhǔn)確的計(jì)算管道的長(zhǎng)度和直徑等，防止排水不暢和淤積。
2.3 提高市政給排水的污水收集管網(wǎng)覆蓋率
城市化建設(shè)速度很快，市政給排水的污水收集管網(wǎng)也要盡快的跟上城市化發(fā)展速度。為了提高污水收集管網(wǎng)的覆蓋率，應(yīng)該做好城市的總體規(guī)劃，哪些區(qū)域劃定為生活區(qū)，哪些區(qū)域劃定為工業(yè)區(qū)，事先做好一定的預(yù)測(cè)和準(zhǔn)備，能在新城建設(shè)完成后迅速的做出反應(yīng)，設(shè)計(jì)市政給排水污水處理的管網(wǎng)，減少新城的生活污水和工業(yè)污水的排放。適時(shí)的進(jìn)行老城的污水收集管網(wǎng)改造也是必要的舉措，嚴(yán)防污水直接排入自然水系。
2.4 雨污分流，健全完善市政給排水的雨水污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)
高度重視市政給排水的雨水、污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)，采取分步驟、分區(qū)域、分期等措施進(jìn)行建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)城市雨水、污水收集管網(wǎng)分開(kāi)設(shè)置，先在新建城區(qū)的市政給排水工程中建設(shè)雨水、污水分開(kāi)的收集管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)雨污分流；在老城區(qū)分別通過(guò)舊城區(qū)改造、棚戶區(qū)改造、市政道路改造等，逐步將城市雨水、污水收集管網(wǎng)分開(kāi)設(shè)置，通過(guò)幾年甚至十幾年的分期、分批、分區(qū)域城市雨水、污水收集管網(wǎng)建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)全部城區(qū)雨水、污水收集管網(wǎng)分設(shè)，減輕城區(qū)污水提升泵站負(fù)荷和減小城市污水處理廠生產(chǎn)能力，節(jié)約城市污水處理廠建設(shè)投資；實(shí)現(xiàn)雨季時(shí)城市雨水管網(wǎng)排水順暢，雨季、枯季到達(dá)城市污水處理廠的污水量穩(wěn)定，污水濃度變化較小，污水處理效果恒定，污水處理廠的處理能力得到充分利用。
2.5 提高市政給排水污水處理設(shè)施和污水處理技術(shù)
過(guò)度集中的污水處理不僅高能耗、效率低，而且成本巨大，應(yīng)該根據(jù)具體區(qū)域的污水處理需要，采取集中處理和分散處理相結(jié)合的模式。BOT、PPP模式經(jīng)營(yíng)建設(shè)就是一種成功的嘗試，它為污水的適度分散提供了便利。
市政給排水工程污水處理的一大方向是回收利用，所以提高污水的回收利用水平是重中之重。建立污水處理廠，從規(guī)模、設(shè)計(jì)、廠址選擇開(kāi)始，根據(jù)水量、水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)程度等，采用合適的污水處理方法，比如運(yùn)用二級(jí)生物處理工藝，生物膜法和活性污泥法是市政給排水污水處理中運(yùn)用的較多、成效較好的方法。
吸取老城區(qū)污水收集管網(wǎng)老化難以維修的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，選用高質(zhì)量、壽命長(zhǎng)的管道，并做好安裝工作，防止?jié)B漏腐化等。
3 結(jié)語(yǔ)
市政給排水工程污水處理對(duì)城市的生活和發(fā)展很重要，我國(guó)的市政給排水工程取得了一些成績(jī)，但還存在不足，根據(jù)存在問(wèn)題積極的尋找對(duì)策、提高處理技術(shù)是提高我國(guó)市政給排水工程質(zhì)量和水平的重要手段。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：城市；污水處理；自動(dòng)化
城市污水處理就是利用各種設(shè)施設(shè)備和工藝技術(shù)，將污水中所含的污染物質(zhì)從水中分離去除，使有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)、有用的物質(zhì)，水則得到凈化，并使資源得到充分利用，其生產(chǎn)工藝流程是比較龐雜的。污水處理過(guò)程控制是以物料平衡調(diào)度為主的連續(xù)性較強(qiáng)的慢處理過(guò)程。在污水處理過(guò)程中要用到大量的閥門、泵、風(fēng)機(jī)及刮泥機(jī)等機(jī)械設(shè)備，它們常常根據(jù)一定的程序、時(shí)間和邏輯關(guān)系定時(shí)開(kāi)、停。主要控制對(duì)象為：柵格、總泵房、沉砂池、生物反應(yīng)池、沉淀池、加氯間、污泥處理裝置、發(fā)電機(jī)房等。因此，基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化功能的全廠綜合自動(dòng)化的主要目標(biāo)重點(diǎn)不僅僅是保證生產(chǎn)處理質(zhì)量，而更現(xiàn)實(shí)的是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、方便生產(chǎn)管理、提高設(shè)施設(shè)備的利用率、節(jié)能降耗、減員增效。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的城市污水處理廠無(wú)不例外均配置了自動(dòng)化技術(shù)水平愈來(lái)愈高的全廠綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其顯著效果就是其運(yùn)營(yíng)人員數(shù)量的大幅度減少，節(jié)省成本。
一、污水自動(dòng)化技術(shù)需求
由于節(jié)能減排作為當(dāng)前水行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一，其工作的進(jìn)展備受矚目。而自動(dòng)化與信息化技術(shù)作為水行業(yè)發(fā)展中的后助力量，保障著節(jié)能減排工作的有續(xù)進(jìn)行。它將解決生產(chǎn)水、供水、排水處置及污水處置的過(guò)程控制與管理智能化，從而最大限度地減少水資源的浪費(fèi)，基本實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，最大限度的讓水資源循環(huán)利用起來(lái)。污水處理廠自控系統(tǒng)的要求是對(duì)污水處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，使處理后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到要求的范圍；在中控室發(fā)出上傳指令時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)行過(guò)程中的主要工作參數(shù)（水質(zhì)參數(shù)、流量、液位等）、運(yùn)行狀態(tài)及一定時(shí)間段內(nèi)的主要工藝過(guò)程曲線等信息上傳到中控室。
（1）控制操作。在中心控制室能對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制，如啟停某一設(shè)備，調(diào)節(jié)某些模擬輸出量的大小，在線設(shè)置PLC的某些參數(shù)等。為保證污水處理廠的安全運(yùn)行，自控系統(tǒng)設(shè)立三種控制方式：現(xiàn)場(chǎng)就地控制、屏柜控制和遠(yuǎn)程中控室控制。
（2）顯示功能。用圖形實(shí)時(shí)地顯示各現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備的運(yùn)行工況，以及各現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)參數(shù)。
（3）數(shù)據(jù)管理。依據(jù)不同運(yùn)行參數(shù)的變化快慢和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計(jì)分析使用。利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，有利于優(yōu)化曝氣池的準(zhǔn)閉環(huán)控制，并把一些必要的參數(shù)和結(jié)果顯示到實(shí)時(shí)畫(huà)面和報(bào)表中去。
（4）報(bào)警功能。當(dāng)某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測(cè)量值超過(guò)給定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如電機(jī)啟停、閥門開(kāi)關(guān)）閥發(fā)生變位時(shí)，可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級(jí)的報(bào)警并能夠?qū)崿F(xiàn)聲光報(bào)警。系統(tǒng)可自動(dòng)切除相關(guān)故障設(shè)備或切換到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作方式。同時(shí)記錄事故內(nèi)容，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行事故追憶。
二、設(shè)備的控制方式與要求
污水處理一般來(lái)說(shuō)包含以下三級(jí)處理：一級(jí)處理是它通過(guò)機(jī)械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級(jí)處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理，它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過(guò)加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒。工藝流程圖如下：設(shè)備運(yùn)行方式：
（1）預(yù)處理。粗細(xì)格柵分別按時(shí)間順序進(jìn)行控制，15min為一個(gè)周期，間歇時(shí)間10min，每次運(yùn)行時(shí)間為5min。粗細(xì)格柵同時(shí)還有設(shè)在格柵前后的超聲波液位計(jì)的液位差控制，當(dāng)液位差大于25cm時(shí)，格柵同時(shí)連續(xù)運(yùn)行。直到液位差下降小于10cm時(shí)，格柵恢復(fù)到時(shí)序控制狀態(tài)運(yùn)行；污水提升泵的控制：污水提升泵主要根據(jù)水位啟動(dòng)和關(guān)閉。當(dāng)池水位降至低水位（由液位計(jì)控制）時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；沉砂池：沉砂池旋流除砂機(jī)、攪拌機(jī)、砂水分離器可與提升泵實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。
（2）羅茨鼓風(fēng)機(jī)房。羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由變頻器調(diào)節(jié)，其控制原理是首先將設(shè)定值與檢測(cè)值進(jìn)行比較得到精確量E和EC，通過(guò)模糊化變換成模糊量，再根據(jù)由大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)得出的模糊知識(shí)庫(kù)把模糊輸入量進(jìn)行模糊推理得到相應(yīng)的模糊控制量，經(jīng)模糊判決將模糊控制量轉(zhuǎn)化為精確控制量輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣量的控制，進(jìn)而調(diào)節(jié)池中的DO濃度。
（3）剩余污泥泵站。在泵站內(nèi)安裝超聲波液位計(jì)并在中控室顯示水位，當(dāng)水位超過(guò)2米時(shí)，水泵開(kāi)始工作，當(dāng)水位小于0.7米時(shí)，水泵停機(jī)并發(fā)報(bào)警信號(hào)到中控室。當(dāng)污泥池水位超過(guò)設(shè)定的最高水位時(shí)，水泵停止工作。
（4）二沉池、脫水機(jī)房。二沉池污泥泵可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停根據(jù)池內(nèi)污泥的液位變化設(shè)上限開(kāi)下限停，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。加藥裝置自動(dòng)配料，溶解，投加于一體，定量投藥裝置具有液位控制、物料檢測(cè)、振動(dòng)輔助下料。
三、污水自動(dòng)化處理技術(shù)趨勢(shì)
隨著自動(dòng)化控制在污水處理中已得到的廣泛應(yīng)用，監(jiān)控軟件也有了飛速的發(fā)展。中央監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為污水廠日常監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)管理和維護(hù)的中心。目前在國(guó)內(nèi)污水處理市場(chǎng)占有率較高的監(jiān)控組態(tài)軟件分別是GEFanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西門子WinCC等。國(guó)內(nèi)廠商以亞控、力控等為主。自動(dòng)控制系統(tǒng)。污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)要求能夠?qū)崿F(xiàn)“集中管理、分散控制”的監(jiān)控模式，使得局部故障不影響主體正常運(yùn)行，將風(fēng)險(xiǎn)分散，確保系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)部的配置和調(diào)整靈活，構(gòu)建彈性化，可根椐不同工藝處理要求及用戶需求進(jìn)行優(yōu)化。并具備很好的開(kāi)放性、兼容性和擴(kuò)展性，可應(yīng)用不同品牌的軟硬件進(jìn)行整合，可無(wú)縫的把分期建設(shè)的系統(tǒng)融為一體。
目前對(duì)廣域污水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的逐步建設(shè)和完善也越來(lái)越重視。監(jiān)控軟件正朝著大型化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。結(jié)合中小型污水處理廠的特點(diǎn)，廣域監(jiān)控是今后污水廠監(jiān)控系統(tǒng)重要發(fā)展趨勢(shì)之一。
總之，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的了解和研究的深入，智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備將應(yīng)用到污水處理廠，構(gòu)成完整的自控系統(tǒng)，會(huì)進(jìn)一步提高污水處理的自動(dòng)化和管理水平從而大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，隨著污水處理技術(shù)的迅速發(fā)展，控制系統(tǒng)性能的不斷提高，可以預(yù)見(jiàn)，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)：