小城镇污水处理现状及处理工艺[文献综述].doc

1、 1 文献综述 小城镇污水处理现状及 处理工艺 一 前言 随着环境保护工作的深入，小城镇生活污水处理提到了上升轨道。其特点 是 ：人口少，用水量标准较低，污水处理规模小；产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量时变化系数较大，因此污水水量、水质变化大；经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少。 小城镇污水处理工程是水环境保护和污染治理工作的重要组成部分，污水处理工程的规划和设计是工程建设的重要环节。因此，小城镇污水处理工程的规划和设计必须适合我国国情，污水处理工艺要做到经济适用、运行稳定可靠，能耗低和处理 效果好、操作维护简单。 总之，要加强小城镇污水处理技术的开发研究，按照城乡

2、统筹的要求，指导并推进小城镇环境保护基础设施的建设，努力找到适合小城镇并与当地的特点和自然条件相结合的不同的处理工艺，达到高效、节能、节地、便于二次利用的目的；要加大污水再生利用技术开发力度，促进污水资源化的发展，建立小城镇水的良性循环体系；要高度重视污泥的无害化处置，大力发展污泥综合利用技术；要支持污水和污泥处理设备的科研开发，积极推广国产设备的应用。 二 研究现状 国外污水处理厂建设的高速发展大多集中在 20世纪 70年代以后。芬兰是世界 上城市和工业废水处理最发达的国家之一，早在 20世纪初就在首都赫尔辛基建造了第一座城市污水处理厂， 70年代初期开始大规模兴建城市污水处理厂，到 198

3、8年，芬兰已经有大约 570个城市污水处理厂在运行，日处理量达 2.3 106m3。同样，污水处理在德国已经有近百年的历史，但其渐快发展是在近 20年。截止到1995年，德国有大小污水处理厂 10390座，污水处理厂的规模按当量人口数计算，人均 BOD5排放量为 60g/（人 d ），人均排水量为 150 L/（人 d ）。各厂的 规模大小及处理工艺主要由水质、水量、当地的人口密度及当地的排放条件和标准来决定，在遵守国家标准的前提下，各州根据自己的实际情况制定了州标准，一般严于国家标准。德国的城市污水处理亦是采用分散和集中处理相结合的方法，且小型的污水处理厂占了很大的比重，这是由德国的人口密度

4、较小，小城市、村庄较多的具体情况决定的，一般像柏林、慕尼黑等大城市都采取集中处理的方法，建 23座大型的污水处理厂，这样更便于管理和污泥的再利用，达到节能投资的目的 。 我国污水处理事业的历史始于 1921 年，到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展， 但仍然滞2 后于城市发展的需要。据统计，到 2000 年底，全国已建设城市污水处理厂 427 座，其中二级处理厂282 座。这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按 1998 年资料，我国城市污水的处理率也仅为 15.8%，西方发达国家如美国早在

5、 1980 年就已达到了 70%。 “九五”以来，国家实施积极的财政政策，对城市污水处理设施建设给予重点支持；各地政策尤其是重点流域城市政府，进一步明确责任目标，不断加大对污水处理为重点的环 境基础设施的投入，建设进度加快；城市污水处理收费制度从无到有，征收率不断提高，有些城市已经达到保本微利水平；不少城市积极推行污水处理特许经营，产业化、市场化得到快速发展。 对全国 660个城市的有关数据分析表明， 2003年底，我国城市污水排放总量为 349.2亿吨，比 2000年城市污水排放总量增加 5.2%。 2000年全国有污水处理厂 427个， 2003年增加到 612个，城市污水处理厂个数增加了

6、 43%。总规模增长了 97%，其中二级生化处理厂的规模增长 114%。污水处理能力也由2000年的 2158 104m3/d增加 到 2003年的 4253 104m3/d，污水处理能力大约翻了一番。 随着可持续发展 战略的实施与水处理技术的进步，污水处理发展呈现以下特点：从传统的物化和生物处理工艺向先进的生物除磷、脱氮、微滤、膜生物反应器等新工艺转化；从单一处理向综合环境改善和资源综合利用方向发展。 污水生物处理是利用自然界生物的生命活动来清除污水中有机污染物质的一种方法，它可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。但近百年来厌氧生物处理技术进展不大，其原因就是污水在处理过程中停留时间过长，

7、构筑物庞大，一次性建设投资太高，而好氧生物处理 技术发展较快，主要方法有活性污泥法、生物接触氧化法、生物滤池、氧化塘、生物转盘等。特别是活性污泥法由于具有处理效果好、出水水质稳定、运转经验丰富的优点，已成为我国城市污水处理技术的主流。 传统活性污泥法是以去除碳源污染物为主的污水处理工艺，处理后的尾水仍然含有较多的有机污染物，其中以氮、磷物质为主。一般情况下，城市生活污水处理后的出水水质，其 BOD5 为 2030mg/L,COD 为 60 100mg/L， SS 为 20 30mg/L，氮和磷的去除率则较低，一般氮的去除率为 20%30%，磷的去除率为 5% 15%，出 水中 NH3-N 浓度

8、为 15 25mg/L， TP 为 6 10mg/L。 从活性污泥法的适用范围认识到，仅用单一的处理流程完全净化含有复杂和难降解物质的污水是十分困难的，有时甚至是不合理的。因此，活性污泥法的适用范围究竟能够扩大到什么程度，的确是一项十分重要的研究课题。最普通而且卓有成效的措施是将不同的处理单元，如物理处理、化学处理、生物处理等加以合理的组合，弥补各自的不足。 自 1917 年在英国的曼彻斯特和美国的休斯顿分别建造了处理能力为 946m3/d 和 378m3/d 的活性污泥法处理厂并投入使用以来，历经近百年的发 展革新，随着微生物和细胞生物学在污水生化处理3 上的应用，人们开发了不少以传统活性污

9、泥处理系统为基础的新工艺，主要有普通活性污泥法工艺、厌氧 -好氧活性污泥法工艺、间歇式活性污泥法工艺、 AB 法工艺和氧化沟工艺等。 （ 1）普通活性污泥法工艺 该工艺技术成熟、运行经验丰富。但该工艺构筑物及设备相对较多，污泥消化工程技术投资较大；活性污泥易产生膨胀，耐冲击差，不具备脱氮和除磷功能。 （ 2）厌氧 -好氧活性污泥法工艺（ A/O 或 A2/O） 该工艺最主要的变革是将厌氧状况组合到活性污泥法中（简称 A/O 或 A2/O），该工艺特点是在除 BOD 的同时能有效地去除氮、磷营养物质，但是，其一次性投资大，运行控制难度高。 （ 3）间歇式活性污泥法工艺（ SBR） 该工艺最主要的

10、变革是将连续运行的活性污泥法改变为间歇运行。如果说连续式推流曝气池是空间上的推流，那么间歇式活性污泥法则是时间上的推流。该工艺特点是处理构筑物简单，不需要设置沉淀池、回流污泥泵等装置，也不易产生污泥膨胀，同时可以实现单池内生物脱氮、除磷的目的。但是存在着机械设备多、曝气易堵塞的弊端。 （ 4）吸附生物降解工艺（ AB 法） 该工艺最主要的变革是在传统两段活 性污泥法（ Z-A 法）和高负荷活性污泥法的基础上突破的。该工艺与单级活性污泥法系统相比，微生物群体处在完全隔开的两个系统内，使处理效果更佳和更稳定；对于一个连续的工作 A 段，从外界连续不断地接种具有很强繁殖能力和适应环境变化能力的短世代

11、原核微生物，大大提高了处理工艺的稳定性。因此其特点是 A 段负荷高，抗冲击负荷能力很强，但 A 段的污泥产量较高，给污泥处理增加难度。 （ 5）氧化沟工艺 该工艺最主要的变革是处理流程简单，为连续形的曝气池，可不设初沉池，其特点是操作灵活，管理方便，基建费用低，出水水质好。但氧化沟能耗较 大，除磷效果不明显。 三总结 各地城镇污水厂的建设已成为继大中城市污水治理之后的新热点 ， 众多已建的城镇污水厂能否正常运行将直接影响中小城镇的水环境质量和社会可持续发展的进程 。 因此 ， 无论城镇污水厂采用何种工艺运行方式 、 何种管理模式 ， 各城镇污水厂应结合自身污水处理工艺系统存在的不同问题 ， 逐

12、步完善污水处理工艺系统的效能 ， 不断提高运行 ， 维护管理的水平 ， 提升员工的工作技能和综合素质 ， 明确操作行为规范和考核细则 ， 建立长效管理机制 ， 促使城镇污水厂正常运行 、 达标排放 。为改善城镇的水环境质量 ， 确保水安全而共同探索 。 随着人类对环境质量要求的提高，同时受水资源短缺和能源危机等影响，未来的污水处理将向以下方向发展： （ 1）污水处理普及率更高。国内外城市都在为污水处理普及率达到 100%而努力。 4 （ 2）推广低能耗高性能的污水处理工艺技术。活性污泥法作为城市污水处理的主题工艺在以后相当长的一段时间内不会有太大变化。但一批低投资、低能耗、与生态处理相结合的具

13、有深度处理功能的半自然化工艺，如土地处理化、氧化塘处理法等可能更适合第三世界国家和发展中国家，并以此在其中小城镇提高污水处理普及率。其次污水处理厂采用高效节能的污泥处理系统和 安全的处置方法也是十分重要。 （ 3）水处理排放的标准提高。随着人们生活质量的提高，对环境质量的要求也逐步提高，这就使得城市污水处理厂的排水标准越来越高，除 BOD 外，对氮磷的去除要求也将提升。 （ 4）多功能的污水处理技术更为流行。随着城市的发展，城市用水的供需矛盾日益突出，污水处理厂不仅要承担控制污染的任务，还要承担解决城市水资源短缺的任务，污水回用量将越来越大。另外污水处理还要兼顾生态恢复，对污水热能利用的开发研

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