建立城鎮(zhèn)水體污染治理工程成果轉(zhuǎn)化市場(chǎng)化
運(yùn)行機(jī)制，搭建產(chǎn)業(yè)科研間橋梁
WATER POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY MAJOR PROJECT
行業(yè)交流
BOUNCE
污水處理工藝分三級(jí)
一級(jí)處理：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：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：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,。
可能根據(jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同,，有的污水處理過(guò)程并不是包含上述所有過(guò)程,。
一級(jí)處理（機(jī)械處理）
機(jī)械(一級(jí))處理工段包括格柵、沉砂池,、初沉池等構(gòu)筑物,，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過(guò)物理法實(shí)現(xiàn)固液分離,，將污染物從污水中分離,，這是普遍采用的污水處理方式。
豎流式沉砂池設(shè)計(jì)圖
機(jī)械(一級(jí))處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池),，城市污水一級(jí)處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%,。
在生物除磷脫氮型污水處理廠(chǎng)，一般不推薦曝氣沉砂池,，以避免快速降解有機(jī)物的去除,；
在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特性的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮,，以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì),。
二級(jí)處理（生化處理）
污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的,，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成生物膜法和活性污泥法（AB法,、A/O法,、A2/O法、SBR法,、氧化溝法）穩(wěn)定塘法,、土地處理法等多種處理方法。
典型的活性污泥法工藝流程
目前大多數(shù)城市污水處理廠(chǎng)都采用活性污泥法,，小城市一般采用的是CRI法（人工快滲系統(tǒng)）,，另外在工業(yè)廢水方面還有一些其它的方法。生物處理的原理是通過(guò)生物作用,，尤其是微生物的作用,，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物(CO2),、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱(chēng)生物污泥),；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去,。
影響微生物活性的因素
在污水生化處理過(guò)程中,，影響微生物活性的因素可分為基質(zhì)類(lèi)和環(huán)境類(lèi)兩大類(lèi)。
>>>基質(zhì)類(lèi)影響
包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),，如以碳元素為主的有機(jī)化合物即碳源物質(zhì),、氮源,、磷源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、以及鐵,、鋅,、錳等微量元素；另外,，還包括一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)如酚類(lèi),、苯類(lèi)等化合物、也包括一些重金屬離子如銅,、鎘,、鉛離子等。
>>>環(huán)境類(lèi)影響
▲溫度
溫度對(duì)微生物的影響是很廣泛的,，盡管在高溫環(huán)境(50℃～70℃)和低溫環(huán)境(-5～0℃)中也活躍著某些類(lèi)的細(xì)菌,，但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長(zhǎng)的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內(nèi),，微生物的生理活動(dòng)旺盛,，其活性隨溫度的增高而增強(qiáng)，處理效果也越好,。超出此范圍,，微生物的活性變差，生物反應(yīng)過(guò)程就會(huì)受影響,。一般的,，控制反應(yīng)進(jìn)程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
▲pH值
活性污泥系統(tǒng)微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,，酸性或堿性過(guò)強(qiáng)的環(huán)境均不利于微生物的生存和生長(zhǎng),，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使污泥絮體遭到破壞，菌膠團(tuán)解體,，處理效果急劇惡化,。
▲溶解氧
對(duì)好氧生物反應(yīng)來(lái)說(shuō)，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關(guān)重要,。當(dāng)環(huán)境中的溶解氧高于0.3mg/l時(shí),，兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸；當(dāng)溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時(shí),，兼性菌則轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑?，絕大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多數(shù)為絲狀菌)還可能生長(zhǎng)良好,，在系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)后常導(dǎo)致污泥膨脹,。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/L左右為宜,，過(guò)高則增加能耗,，經(jīng)濟(jì)上不合算,。
在所有影響因素中，基質(zhì)類(lèi)因素和pH值決定于進(jìn)水水質(zhì),，對(duì)這些因素的控制,，主要靠日常的監(jiān)測(cè)和有關(guān)條例、法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行,。對(duì)一般城市污水而言,，這些因素大都不會(huì)構(gòu)成太大的影響，各參數(shù)基本能維持在適當(dāng)范圍內(nèi),。溫度的變化與氣候有關(guān),，對(duì)于萬(wàn)噸級(jí)的城市污水處理廠(chǎng)，特別是采用活性污泥工藝時(shí),，對(duì)溫度的控制難以實(shí)施,，在經(jīng)濟(jì)上和工程上都不是十分可行的。因此,，一般是通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)的適當(dāng)選取來(lái)滿(mǎn)足不同溫度變化的處理要求,，以達(dá)到處理目標(biāo)。
因此,，工藝控制的主要目標(biāo)就落在活性污泥本身以及可通過(guò)調(diào)控手段來(lái)改變的環(huán)境因素上,，控制的主要任務(wù)就是采取合適的措施，克服外界因素對(duì)活性污泥系統(tǒng)的影響,，使其能持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用,。
實(shí)現(xiàn)對(duì)生物反應(yīng)系統(tǒng)的過(guò)程控制關(guān)鍵在于控制對(duì)象或控制參數(shù)的選取，而這又與處理工藝或處理目標(biāo)密切相關(guān),。
前已述及溶解氧是生物反應(yīng)類(lèi)型和過(guò)程中一個(gè)非常重要的指示參數(shù),，它能直觀(guān)且比較迅速地反映出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,，運(yùn)行管理方便,，儀器、儀表的安裝及維護(hù)也較簡(jiǎn)單,，這也是近十年我國(guó)新建的污水處理廠(chǎng)基本都實(shí)現(xiàn)了溶解氧現(xiàn)場(chǎng)和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的原因,。
三級(jí)處理（深度處理）
三級(jí)處理是對(duì)水的深度處理，是繼二級(jí)處理以后的廢水處理過(guò)程,，是污水最高處理措施?，F(xiàn)在的我國(guó)的污水處理廠(chǎng)投入實(shí)際應(yīng)用的并不多。它將經(jīng)過(guò)二級(jí)處理的水進(jìn)行脫氮,、脫磷處理,，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒,然后將處理水送入中水道，作為沖洗廁所,、噴灑街道,、澆灌綠化帶,、工業(yè)用水、防火等水源,。
由此可見(jiàn),，污水處理工藝的作用僅僅是通過(guò)生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將污染物富集到污泥中,，包括一級(jí)處理工段產(chǎn)生的初沉污泥,、二級(jí)處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級(jí)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。
由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體,，而且極易腐敗發(fā)臭,，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成,。
污泥必須經(jīng)過(guò)一定的減容,、減量和穩(wěn)定化無(wú)害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對(duì)污水廠(chǎng)有重要的影響,，必須重視,。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放,，污水廠(chǎng)的凈化效果也就會(huì)被抵消掉,。所以在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，污水處理過(guò)程中的污泥處理也是相當(dāng)關(guān)鍵的,。
