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摘 要： 本文作者介紹了我國水資源的現(xiàn)狀；討論了研究生活污水處理新工藝的意義；最后分析了幾種生活污水處理的新工藝。
摘 要：本文作者介紹了我國水資源的現(xiàn)狀；討論了研究生活污水處理新工藝的意義；最后分析了幾種生活污水處理的新工藝。
關(guān)鍵詞：污水；處理；新工藝
Abstract: In this paper, the author introduces the water resources condition in China, discusses the significance of researching the sewage treatment process, and finally analyzes several sewage treatment new technology.
Key words: wastewater; treatment; new technology
中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
城市污水處理是功在當代、利在千秋的民生工程、百年大計工程。按照社會主義市場經(jīng)濟的要求，大力推進體制改革和機制創(chuàng)新，對城市污水處理實行市場化、產(chǎn)業(yè)化運作，是破解城市污水處理難題、促進城市污水處理必然選擇和根本出路。
我國的城市化發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)人口的規(guī)模和密度高速增長，同時造成了城市污水產(chǎn)生量的大幅度增加，成為了我國經(jīng)濟社會發(fā)展的障礙。研究和探討生活污水處理的新工藝，對于解決我國的用水問題具有重要意義。
1 我國污水處理的現(xiàn)狀
生活污水是在日常生活活動中產(chǎn)生的廢水，主要是生活廢料和人的排泄物，其中包括廚房洗滌、洗衣、淋浴等的廢水以及沖洗廁所水等的污水，污染物主要為淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、糖類、礦物油等有機物，COD、BOD、TN、TP 等指標較高，是造成水環(huán)境污染及湖泊富營養(yǎng)化的重要因素之一。
目前水資源的短缺和水環(huán)境的污染已經(jīng)成為嚴重制約我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、危害生態(tài)環(huán)境、影響人民生活和身體健康的突出問題，迫切需要解決。21世紀是經(jīng)濟高速發(fā)展的時代，如果我國的水資源得不到可持續(xù)利用，那么經(jīng)濟建設的可持續(xù)發(fā)展將受到嚴重制約。
因此，大力發(fā)展符合我國國情的高效率、低能耗、占地省，投資低、運行管理方便的污水處理技術(shù)迫在眉睫。因此，要徹底治理水環(huán)境污染、改善水環(huán)境質(zhì)量狀況，必須大力研究發(fā)展新型高效經(jīng)濟的污水處理技術(shù)，特別是能有效地應用于小型分散點源污染源治理的簡易
、高效、低耗的污水處理技術(shù)，提高污水處理排放率，從源頭上控制污染物的排放量。
2 幾種生活污水處理的新工藝
2.1 活性污泥法處理生活污水
活性污泥法是目前應用最廣泛的一種生物技術(shù)。在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機污染物質(zhì)從污水中去除過程的實質(zhì)就是有機污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程，也就是所謂“活性污泥反應”的過程。這一過程大致由：a.初期吸附去除；b.微生物的代謝這兩個階段所組成的。在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開始與活性污泥接觸后的較短時間（5～10min）內(nèi)，污水中的有機污染物即被大量去除，出現(xiàn)很高的COD 去除率。這種高速去除現(xiàn)象是由物理吸附和生物吸附交織在一起的吸附作用所導致產(chǎn)生的，活性污泥具有很強的吸附能力。活性污泥具有很大的表面積，上面富集著大量的微生物，在其外部覆蓋著多糖類的粘質(zhì)層。當污泥與污水接觸時，污水中懸浮和呈膠體的有機污染物即被活性污泥凝集和吸附所去除，這就是“初期吸附去除”。這一過程進行較快，能在30min 內(nèi)完成，污水BOD去除能達到70％，它的速度取決于：a.微生物的活性程度；b.反應器內(nèi)水力擴散程度和水動力學的規(guī)律。吸附能力強的污泥，除了應具有較大的表面積以外，微生物所處在增值期也起著作用，處在“饑餓”狀態(tài)下的內(nèi)源呼吸期的微生物，其活性最強，吸附能力也最強。被吸附在微生物細胞表面的有機物質(zhì)，在經(jīng)過數(shù)小時的曝氣后，才能夠相繼地被攝入微生物體內(nèi)，因此被“初期吸附去除”去除的有機污染物在數(shù)量上是有一定限度的。對此，回流污泥應經(jīng)過足夠的曝氣，將貯存在微生物細胞表面的和體內(nèi)的有機污染物充分的加以新陳代謝，使活性污泥微生物進入內(nèi)源呼吸期，使其再生并提高活性。
2.2 傳統(tǒng)曝氣結(jié)合生物轉(zhuǎn)盤
這是一種效果好、效率高、比較經(jīng)濟的處理設備。在活性污泥法曝氣池中設生物轉(zhuǎn)盤，以提高原有設備的處理效率和處理能力。在曝氣池上側(cè)設生物轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤用空氣驅(qū)動，盤片的40% 浸沒于水中，可提高原有設備處理能力和處理效率，減少占地面積，生物量高，活性強，污泥量少且易于沉淀，動力消耗少，而且附加設備費用低。
工藝特點：a.BOD 去除率高，達 90%以上；b.處理能力高，占地面積小；c.微生物固定在盤片上，生物量大，活性高；d.曝氣池本身曝氣作用可以驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，節(jié)省能源；e.污泥量少，且易于分離。
2.3 生物脫氮除磷
2.3.1 生物脫氮機理
生物脫氮是通過硝化和反硝化兩個過程實現(xiàn)。硝化作用通常被定義為由氨到硝酸根的生物氧化過程，亞硝酸根作為反應過程中的中間產(chǎn)物。硝化是化能自養(yǎng)過程，硝化反應分兩步進行。第一步將有機氮轉(zhuǎn)化為氨，稱為氨化作用（礦化作用），這是有機氮轉(zhuǎn)化為氨的生物轉(zhuǎn)化形式，是礦化有機氮的第一步，它通過氨基酸及尿素和尿酸的水解產(chǎn)物的微生物降解而發(fā)生。第二步在硝酸菌的作用下進一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，亞硝酸菌和硝酸菌為好氧自養(yǎng)菌，以無機碳化合物為碳源，NH4十或NO2一的氧化反應中獲取能量。反硝化是異養(yǎng)型兼性厭氧菌，在缺氧的條件下，以硝酸鹽氮為電子受體，以有機物為電子供體進行厭氧呼吸，將硝酸鹽氮還原為N2或N2O，同時降解有機物。氧氣耗盡后最先發(fā)生的缺氧反應是硝酸根還原為分子氮或氮氣，這一過程為反硝化，當有氧存在時硝化菌以氧氣為電子受體將碳水化合物氧化為二氧化碳和水。通常細菌呼吸過程中以氧化氮代替氧作為電子受體的過程發(fā)生在好氧生物過程之后，所以反硝化可能被誤認為氧化過程。實際上這是一個在缺氧條件下更易發(fā)生的過程。
2.3.2 生物除磷機理
目前普遍認可的生物除磷理論是“聚合磷酸鹽累積微生物”-PAO的攝磷釋磷原理。在厭氧條件下聚磷菌消耗糖元，將胞內(nèi)的聚磷（poly一p）水解為正磷酸鹽釋放到胞外，并從中獲取能量。同時將環(huán)境中的有機碳源（揮發(fā)性脂肪酸，VFA）以胞內(nèi)碳能源存貯物的形式貯存。在好氧條件下，聚磷菌以O2為電子受體，氧化胞內(nèi)貯存的PHB，利用產(chǎn)生的能量過量地從環(huán)境中攝取磷，以聚磷酸高能鍵的形式存貯，通過排放高磷的剩余污泥可實現(xiàn)磷的去除。由上述機理可知，生物脫氮除磷工藝應包括厭氧、缺氧、好氧三種狀態(tài)。各工藝的出發(fā)點就是通過組合和優(yōu)化三種狀態(tài)的組合方式和數(shù)量分布的時空變化以及回流方式、位置等，達到高效脫氮除磷的目的。
2.4 多級 A/O 反應池
多級A/O 反應池工藝是一種采用多級短時好氧與缺氧重復操作來替代單級連續(xù)長時好氧和缺氧操作，并在此基礎上把進水負荷若干等分，分別進入各級缺氧段，營造有利于脫氮微生物生長的環(huán)境，最終使污水得到凈化的工藝技術(shù)。典型的多級A/O 工藝流程，是一個缺氧段與一個好氧段組成一級 A/O 單元，進水按比例分配后進入各缺氧段，回流污泥在第一缺氧段首端進入，采用潛水攪拌曝氣兩用機實現(xiàn)泥、水、氣三相的完全混合，并利用曝氣后好氧段與缺氧段的液位差實現(xiàn)硝化液內(nèi)部循環(huán)，在經(jīng)過多次缺氧、好氧交替過程中，完成有機物的降解、硝化和反硝化過程，最后經(jīng)過二沉池沉淀后排出。
工藝特點：a.充分利用碳源，提供良好的脫氮環(huán)境；b.脫氮率高，出水水質(zhì)好；c.節(jié)能效果好；d.節(jié)省池容基建投資省；e.耐沖擊負荷能力強；f.處理方式靈活。
3 結(jié)束語
我國是水資源短缺和水資源污染嚴重的國家，目前現(xiàn)有的污水處理能力無法適應現(xiàn)實的需要，開發(fā)高效、低能耗廢水處理新工藝具有重要意義如何利用廢水進行循環(huán)利用就顯得尤為重要。
參考文獻：
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