1、当前几种污水处理工艺对比浅析摘 要：在我国经济发展与生产力飞速发展的过程中，工业用水与生活用水日紧张，并且污水的排放与治理已经成为一个重大的问题。我们当前对于大部分的生活污水采用直排的方式，不仅污染了环境，还造成了资源的浪费。在当今可持续发展理念日益深入人心的情况下，如何一方面对避免污水对环境的污染，另一方面对污水的重新利用，成为污水处理工艺的发展的根本目的。 关键词：污水工业；环境保护；工艺水平 在李克强总理大力推进城镇化的过程中，建立城镇污水处理厂对改善城镇水环境，成为保障城镇经济发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展，城市化进程的不断加速，人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排施
2、污染物、污水处理率偏低，以及牺牲环境和资源去追求眼前利益等，均是造成水污染日趋严重的原因。大量未经充分处理的污水被用于灌溉，已经使农田受到重金属和合成有机物的污染。据农业部在占国土面积 85%的流域内，通过 372 个代表性区域取样调查，发现全国粮食总量的 1/10 不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低，污染加大，营养成分下降。长期的污染水灌溉使病原体、致突变、致癌物质通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内，严重危害了人体健康。水污染还对养殖业造成极大的危害，水源污染使原有的水处理工艺受到前所未有的挑战。 根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和
3、发展趋势，提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。 1 关于活性污泥法 当前流行的污水处理工艺有：SBR 法、氧化沟法、普通曝气法、CASS 法、A2/O 工艺等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。 1.1 CASS 法 CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺是间歇式活性污泥法的一种变革，是由 SBR（序批式活性污泥法）工艺发展而来，集合了ICEAS 和 CAST 工艺的优点。CASS 工艺的核心是 CASS 池，在 SBR 的基础上，反应池沿长
4、方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。某环保中心于 2008 年在实验室进行了 CASS 整套系统的模拟试验，分别探讨了 CASS工艺在处理常温生活污水、低温生活污水、工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果，其中 COD 去除率为 90%、BOD 去除率为 95%，脱氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高，并在实践中取得了良好的经济效益。CASS 处理设施投入运行，处理水量从 80m3/d 到 14，4
5、00m3/d 不等。实践表明，CASS 工艺与 ICEAS 工艺相比负荷可提高 12 倍，工程投资可节省 30%。因此 CASS 工艺是一种高效的污水处理工艺。 1.2 SBR 法 SBR 法早在 20 世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 SBR 工艺，如 ICEAS 法、CASS法、IDEA 法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，
6、故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 1.3 氧化沟法 本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有： 帕式（Passveer）简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在 2.53.5m，转刷动力效率 1.61.8kgO2/（kWh） 。 奥式（Orb
7、al）简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的 DO（如外环为 0，中环为 1，内环为 2） ，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在 4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。 卡式（Carrousel）简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在 3.0m 左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 1.4 普通曝气法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大
8、的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除 BOD5，在池型上有多种形式（如下文所述的氧化沟） ，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。 2 活性污泥工艺的发展趋势 通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是
9、膜分离技术和分子生物学技术的应用。 2.1 膜分离技术的应用 用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：（1）不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；（2）曝气池的污泥浓度将大大提高（MLSS 可以大于 20000mg/L）从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要。 2.2 分子生物技术的应用 目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的 30 多种丝状菌中，只有 4 种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。 分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。 参考文献 1 高庭耀.水污染控制工程M.北京：高等教育出版社，2007. 作者简介：王宇光（1978- ） ，男，本科，工程师，研究方向：污水处理。
