城市污水处理设备

国内外城市污水处理厂发展概况 

水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加，水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策，中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标，要求城市污水集中处理率达20%。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。 

城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。 

结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向： 

（1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。 

（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。 

（3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。 

（4）脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。 

（5）现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。目前，国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。 

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。

城市污水一般有如下几个因素：本地常住人口、流动人口等等。确定人口之前，需特别留意在旅游旺季的时候的一些人流量。还有在所在城市的发达程度、自然条件以及生活方式等有关，城市居民的用水量标准，而导致城市的排污量不一样。

现阶段常见的化工厂污水处理技术

对于我国城市污水处理技术来讲，虽然我国城市污水处理经验不足，发展历史不长，但是也在很多方面取得了很大的成绩。无论是在污水处理技术理论体系，还是在污水处理技术实践方面，都有着很大的进步。

具体来讲，主要体现在以下几个方式：

膜分离技术

膜分离技术用于化工厂污水处理过程中取得了理想的效果。但存在重大缺陷：膜污染。处理的材料的颗粒，胶体，溶质大分子由于物理及化学作用或机械作用在膜表面的吸附，或孔内沉积，导致较小的或堵塞膜孔，使通过流动和分离特性的膜产生不可逆的变化，导致在处理水的质量和数量下降。因此，在技术的使用化工厂废水处理中膜分离过程的时间，我们倾向于采取相应的措施进行膜污染防治： （1）滤液预处理的使用；（2）积极改善作业环境，避免膜污染；（3）定期对于膜组件进行清洗，避免造成膜污染。正是因为这种技术采取上述步骤的需要，能源消耗相对较高。

一级处理技术

主要的处理技术，也被称为一级强化处理技术。其主要特点主要表现在以下几个方面：投资消费成本，低消耗，减少污染负荷起到很大的作用。在这一优势下，很快被用于化工厂污水处理领域，取得了较为理想的效果，这样一种方式目前用于许多中小城市。严格来说，强化一级处理技术主要包括一级处理工艺和生物强化一级处理工艺环节。然而，主要的处理技术也有缺点：其加工难度和成本是比较大的，它在运行过程中容易出现的安全问题，是造成二次污染的诱导因素。

生物处理技术

严格地说，目前的生物处理技术可分为技术 和生物膜法处理工艺的厌氧处理。具体而言，一，厌氧生物处理技术，反应器体积小，能耗低，属于简单易操作的类型，经常被用来在一个化工厂的污水处理工作。但也存在一些问题，减少污水的化工厂降低浓度，要进行测试，确保充分发挥作 用；二，生物膜法处理技术，可以实现对有机物和氮的排放，显示出良好的应用前景。

城市排水体制

城市排水体制分为分流制和合流制。一般新建城市、扩建新区、新建开发区及经济条件较好的城市宜采用分流制；一些大中型城市中已建成的旧城区由于历史原因，一般为合流制，可改造成截流式合流制。根据城市具体情况，同一城市的不同地区可采用不同的排水体制。

城市排水体制的选择直接影响污水量规模，当采用分流制时，设计污水量全部为城市污水(包括生活污水和工业废水等)，当采用截流式合流制和分流制组合系统时，必须考虑截流式合流系统中排入的雨水量，该雨水量与设计截流倍数有关，应进行科学分析后合理确定。

工业废水量由于城市结构各异，工业类型和工业比重不同，因而，工业废水量及水质量不相同。

根据“城市污水处理工程项目建设标准”，工业废水经工厂内自行处理，达到“污水排入城市下水道水质标准”(CJ3082-1999)后，优先考虑纳入城市污水收集系统，与城市生活污水合并处理。因此，工业废水量是城市污水处理厂确定处理规模的重要组成部分，必须对其废水量进行充分调查研究，合理确定工业废水量。

污水管网完善程度 污水管网完善程度对城市污水处理厂设计规模确定十分重要。管网的作用主要是承担城市污水的收集和输送。

目前我国各城市管网建设程度不同，输送能力则不相同，如果将其定义为“污水收集率”，则各城市现状污水收集率和规划污水收集率均不相同。当设计流域范围内处理污水量确定后，必须乘以污水收集率才能得到排入污水处理厂的实际污水量，换句话说，当需要保证该处理厂具有一定处理能力时，必须有相应规模的配套污水管网同步建成。

规划年限

规划年限是合理确定污水处理厂近、远期及远景处理规模的重要因素。应与城市总体规划期限相一致。根据“城市排水工程规划规范”(1997年版)对规划年限条文的说明，设城市一般为20年，建制镇一般为15～20年。规划年限分期，原则上应与城市总体规划和排水专项规划相一致。一般近期按3～5年，远期按8～10年考虑。

综上所述，将各相关因素进行全面的有机的综合分析后，便可合理的确定处理规模。

城市污水按来源可分为生活污水、工业废水和径流污水。

生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市公用设施。其中主要是粪便和洗涤污水，集中排入城市下水道管网系统，输送至污水处理厂进行处理后排放。其水量水质明显具有昼夜周期性和季节周期变化的特点。

工业废水在城市污水中的比重，因城市工业生产规模和水平而不同，可从百分之几到百分之几十。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难以生物降解的污染物。因此，工业废水必须进行处理，达到一定标准后方能排入生活污水系统。生活污水和工业废水的水量以及两者的比例决定着城市污水处理的方法、技术和处理程度。

城市径流污水是雨雪淋洗城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的。这种污水具有季节变化和成分复杂的特点，在降雨初期所含污染物甚至会高出生活污水多倍。

城市污水排入城镇污水系统的污水的统称。在合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。

城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系统的各种生活污水、工业废水和城市降雨径流的混合水。这类污水的水质特点是含有较高的有机物，如淀粉、蛋白质、油脂等，以及氮、磷、等无机物，此外，还含病原微生物和较多的悬浮物。相比较于工业废水，生活污水的水质一般比较稳定，浓度较低。

处理工艺介绍：

1、常规活性污泥法，是目前应用较普遍的处理技术，又称普遍活性污泥法或传统活性污泥法，适合于食品、酿造、石油化工、城市生活污水等含有机物高的污水处理。工艺上采用沉淀、过滤、曝气和二次沉淀，曝气池和二次沉淀池是主要装置。

2、氧化沟污水处理工艺是由荷兰卫生工程研究所（TNO）在20世纪50年代研制成功的。第一家氧化沟污水处理厂于1954年在荷兰Voorshoper市建成投入使用。从本质上看，氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形，所以工作原理本质上与活性污泥法相同，但运行方式不同。

3、SBR工艺是活性污泥法的一种变型。SBR是在单一的反应器内，按周期循环运行，每个周期循环过程包括���水、反应（曝气）、沉淀、排放和待机（闲置）五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系（混合/静止，好氧/厌氧），这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。

处理工艺选择：

（1）按城市污水处理及污染防治技术政策推荐，日处理能力在20万立方米以上（不包括20万立方米／日）的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。也可采用其他成熟技术；日处理能力在10－20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺；日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。

处理工艺选择：（2）按城市污水处理及污染防治技术政策要求，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，应采用具备较强的除磷脱氮功能的二级强化处理工艺。日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施，一般选用A/O法、A/A/O法等技术。也可审慎选用其他的同效技术；日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/O法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等。

（3）按城市污水处理及污染防治技术政策许可，在严格进行环境影响评价、满足国家有关标准要求和水体自净能力要求的条件下，可审慎采用城市污水排入大江或深海的处置方法。城市污水二级处理出水不能满足水环境要求时，在有条件的地区，可利用荒地、闲地等可利用的条件，采用土地处理系统和稳定塘等自然净化技术进一步处理。

污水处理工艺选择准则：

我国城市污水处理及污染防治技术政策中对污水处理的工艺选择提出了四条准则：①城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优选确定。②工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益等。③应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时，应进行污水处理工艺的动态试验。④积极审慎地采用高效经济的新工艺。对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用。

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