壹.背景
城市生活汙水是城市發展的產物。隨著城市化和工業化進程的加快，其產量越來越大，汙染越來越嚴重，嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。隨著全球經濟的快速發展，環境保護，尤其是城市汙水處理，已經成為各國的熱門話題。城市汙水處理對改善城市水環境、保障城市經濟發展起著關鍵作用。20世紀50年代西方發達國家的經濟發展導致了20世紀60年代嚴重的環境汙染。到20世紀70年代末，美國已建成超過18000座城市汙水處理廠，投資數萬億美元。英國、法國和德國各自投入巨資建設了7000~8000座城市汙水處理廠。中國的汙水處理始於20世紀70年代。據統計，截至2000年底，全國已建成汙水處理廠427座，城鎮汙水處理工程總投資約6543.8+0.5億元。
二、城市汙水處理工藝概述
典型的城市汙水處理工藝主要包括機械處理、生化處理和汙泥處理。由機械處理和生化處理組成的系統屬於二級處理系統，其中BOD5和SS的去除率可達90%-98%。壹級和二級處理之間的處理效果壹般稱為強化處理、壹級半處理或不完全二級處理，主要有兩類:高負荷生物處理和化學處理，BOD5去除率為45%-75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統通常稱為深度二級處理。為了去除特定物質，二級處理後設置的處理系統屬於三級處理，如化學除磷、活性炭吸附等。
2.1汙染物分類
從汙水處理的角度來看，汙染物可以分為懸浮固體汙染物、有機汙染物、有毒物質、被汙染的有機物和被汙染的營養物質。城市汙水中含有的大量有機物排入水體，會降低水體中溶解氧的含量，甚至達到缺氧狀態，嚴重汙染水體，使水中的魚類無法生存。汙水中有機物的濃度壹般用生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)、總需氧量(TOD)和總有機碳(TOC)來表示。營養物質主要指氮和磷，能使藻類和浮遊生物大量繁殖，形成“水華”和“赤潮”。
2.2汙水處理方法
汙水處理方法按水質類型可分為物理處理、生物處理、汙泥處置和化學處理，按處理程度也可分為壹級處理、二級處理和三級處理。城市汙水物理處理法是通過物理作用將汙水中的汙染物分離去除的方法。常用的方法有篩網過濾攔截、重力分離、離心分離等。，相應的處理設備主要有格柵、沈砂池、沈澱池、離心氧，其中沈澱池與城市給水處理中的沈澱池相同。生物處理是利用微生物的新陳代謝來去除汙水中有機物的方法。常用的有活性汙泥法、生物膜法、氧化塘和汙水土地處理法。
化學處理很少用於城市汙水處理，壹般涉及城市給水處理中的其他化學方法，如中和氧化還原、離子交換、電解等，主要用於工業廢水處理，很少用於城市汙水處理。汙泥需要進行處理，防止二次汙染，其處置方法往往是濃縮、厭氧消化、脫水和熱處理。初級處理主要是針對水中的懸浮物，經常采用物理方法。經過壹級處理後，汙水中的懸浮物可去除40%左右，附著在懸浮物上的有機物也可去除30%左右。二級處理主要去除汙水中的膠體和溶解性有機汙染物。
第三，汙水處理技術
目前比較流行的汙水處理工藝有AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、膜分離器等，各有特點。
3.1 AB法
在此過程中，曝氣池根據負荷高低分為兩級供氧。A級負荷高，曝氣時間短，產生的汙泥量大。汙泥負荷在2.5kg BOD/(kg mlss·d)以上，池容積負荷在6kg BOD/(m3·d)以上。B級負荷低，汙泥齡長。A級和B級也可以分期建設，A級和B級之間有中間沈澱池..兩級池的F/M(汙染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物類群。AB法雖然有節能的優點，但不適合低濃度水質。
3.2 SBR法
這種方法進水、曝氣、沈澱、出水在同壹個池中完成，通常3-4個池為壹組，輪流運行，從壹個池到另壹個池間歇運行，故稱為序批式活性汙泥法。這種集成工藝的特點是工藝簡單。由於只有壹個反應池，不需要二沈池、回流汙泥及相關設備，壹般沒有調節池，多數情況下可以省略壹沈池。因此，節省占地和投資，耐沖擊負荷，運行方式靈活，能及時安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態，達到除磷脫氮的目的。
3.3普通曝氣法
其變體工藝普通曝氣法出現最早，實際處理效果好，可以處理大量汙水。對於Jc-r廠，可以集中建設汙泥消化池，產生的沼氣可以作為能源使用。傳統壹般曝氣法的缺點是只能作為常規的二級處理，不具備脫氮除磷功能。近年來，在工程實踐中，可以通過降低普通曝氣池的容積負荷來實現脫氮；在普通曝氣池前設置厭氧區可以除磷，也可以用化學方法除磷。常用曝氣法去除BOD，在池型上有多種形式，如氧化溝，在工程上稱為常用曝氣法的變體工藝，也可統稱為常用曝氣法。
3.4氧化溝法
它是在20世紀50年代早期開發的。由於其結構簡單，易於管理，很快得到推廣和創新。目前氧化溝在應用中已發展出多種形式，有代表性的有:① Pa型，簡稱單溝型，表面曝氣采用轉刷曝氣，水深壹般為2.5-3.5m②奧氏公式，簡稱同心圓型，多由橢圓形三環路組成，三環路采用不同的。Do，如外環0，中環1，內環2，有利於脫氮除磷。采用轉盤式曝氣，水深壹般為4.0-4.5m(3)卡式，簡稱循環折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，水深壹般為3.0 m左右，但汙泥容易沈澱。(4)三溝氧化溝(T型氧化溝)，由三個池組成，中間為曝氣池，左右兩池兼作沈澱池。曝氣池。其特點是轉刷曝氣，水淺，占地面積大，無厭氧池，無除磷功能端口j。
3.5膜分離技術
用膜分離代替沈澱進行泥水分離，可以給活性汙泥法帶來以下變化:①不再存在汙泥膨脹的問題。調節活性汙泥系統時，不必考慮汙泥的沈降性能，大大簡化了過程控制；(2)曝氣池內汙泥濃度將大大提高，MLSS可達20 g/L以上，使系統能在超泥齡、超低負荷的條件下運行，完全滿足去除各種汙染物的需要；(3)在相同的處理要求下，曝氣池的體積可以大大減小，節省了處理廠的占地面積；④汙泥濃度的增加需要更高的曝氣量，因此純氧曝氣將廣泛應用於膜分離。
3.6流程優化
傳統活性汙泥法與氧化溝和SBR法的比較。①常規活性汙泥法適用於中等負荷的大型汙水處理廠。②氧化溝法和SBR法基建費用低，運行費用高。如果處理規模為654.38+10萬t/d，按20年計算折舊，氧化溝和SBR的總處理費用與常規活性汙泥法相差無幾(處理費用=運行費用+折舊+固定資產投資貸款利息)。規模越小，氧化溝和SBR的總處理成本越低。因此，對於中小型汙水處理廠來說，氧化溝和SBR在經濟上是有利的。(3)氧化溝和SBR工藝壹般不設初沈池和汙泥消化池，處理單元比常規活性汙泥法減少50%以上，簡化了運行管理；設備國產化程度高，價格低廉。
四。建議和對策
(1)某些工藝和設備的遺漏。對於中小型汙水廠，在選擇工藝時應省略汙泥回流設備和汙泥消化工藝，汙泥處理濃縮後直接脫水，再送垃圾廠或用作農用肥料。氯消毒過程可以省略，但這個過程是為意外排放而設置的。如果發生事故，可以采取臨時措施節省投資。
(2)廢水進水指標BOD5和CODcr的確定不宜過大，否則廢水停留時間過長，投資增加。
建立排汙收費制度，適當提高自來水價格，以補償汙水處理廠的運行成本。汙水處理廠出水指標應達到當地相關標準，以便回用於工業冷卻水、城市清潔水和農田灌溉水。
③多渠道籌集建設資金，包括銀行貸款、國債和公共負擔，建立穩定的償債資金來源。可以先由政府投資建設，建成後由汙水處理公司企業化運營，在法律和政策的支持下，做到高效率低成本運營，收取排汙費。
(4)采用“bot”模式建設-運營-移交。通過特許協議，政府在壹定期限內將項目授予為特許項目成立的項目公司，由項目公司負責項目的融資、建設、運營和維護；特許經營期滿後，公司將把項目無償歸還給政府部門。
⑤加強交流與合作，引進國外先進技術，建立和發展適合國情的汙水處理技術和環保設備。汙水處理是市政基礎設施，雖然環境和社會效益顯著，但目前很難有可觀的經濟效益。因此，它需要政府的財政和政策支持。
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