小型污水处理范文

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建筑排水包含了工业、民用建筑、居民小区排水治理，从人们生活排水到生产污水内容广泛，尽管在规模上和城市污水处理厂还存在较大的差距，但是在排水水质上比城市污水更为复杂。绝大多数的建筑排水属于有机污染，我国现阶段对建筑排水的处理工艺以生化处理为主，并且日益的标准化、设备化和系列化，以方便专业生产制造，对于设计选用、安装运行和排放具有较大的优势。

一、污水处理的主要工艺

现阶段对污水处理的主要工艺包括物理处理法，就是通过使用筛选、浮选、沉淀等措施祛除污水中绝大部分悬浮的物质，但是这种工艺不能去掉溶解的和胶体物质；化学处理法，就是利用化学药剂或者是电化学的方法大大的降低污水中污染物的浓度，其采取的主要措施有混凝、中和、萃取、消毒等。对于污染物构成复杂的水质而言，就不能够完全的达标排放，大多是用于预处理和深度的处理。此外，污水处理的主要工艺还有生物化学法，就是在人工控制的边界条件下，充分利用细菌呼吸作用以实现对有机污染物的降解，和化学法相比，生物化学法具有效率高、节省费用的特点。

二、建筑排水污水的处理

针对于建筑排水，因为所排出的水质大多是属于有机污染的范畴，所以建筑排水污水处理，包含了中水处理，大多数采用了以生化处理为主的工艺流程和设备装置，建筑排水处理的量比较小，水量大多集中在100m3/d到1500m3/d，现阶段采用整体设备的相对较多，特别是大量埋在地下的设备得到了大多数地区和企业的认可与使用。鉴于各种因素的影响，如生产厂家综合实力良莠不齐、设计人员专业知识水平的制约、使用者盲目生搬硬套、运输和安装技术的限制、费用的使用不合理等，都影响了达标排放或者污水净化回用。所以在建筑排水污水处理的过程中，应该对上述问题引起足够的重视，以最大限度的减少经济和资源的浪费。

三、建筑排水污水处理的主要工艺—生化处理

1、微生物的生化作用

生化处理工艺是目前建筑排水污水处理所使用的主要工艺，生化处理的设计与实践，实质上是用人工的方法，根据实践经验和参数，合理创造环境条件和营养条件，充分适应和满足微生物通过生命活动完成有机物代谢的复杂过程。在水中的微生物的生化作用，主要是以细菌为主的，细菌的生命活动的主要特点如下：第一营养的需要，细菌的生长和繁衍都需要氮、氢、碳、磷等成分和营养，因此要摄食有机污染物和无机盐类；第二细菌要进行呼吸作用，细菌能够氧化各种有机物质，并且从中获得巨大的能量，在整个氧化的过程中绝大部分属于去氢氧化，就是把有机物中的氢脱去而放出一定的能量。在去氢氧化反应发生时，还有一个必不可少的条件就是必须有受氢体来接受脱出的氢，这才是一个完整的反应过程。第三适宜细菌生产繁殖的温度，适合绝大多数细菌生产的适宜温度是20摄氏度和40摄氏度之间，在限值内温度提高10摄氏度，细菌的生产速度就会提高一倍。最后是酸碱度的要求，绝大部分的细菌都适合在6—8的ph值范围内生存，而在4-10的ph值范围内，也有细菌的存在。细菌主要依靠胞外聚合物纤维互相同织形成菌胶团，然后再进一步形成絮体，这就是活性污泥，菌胶团附着在填料表面会形成密度较大的粘膜，这就是生物膜。综合以上细菌所具有的特征，我们可以得出，对于水质不同的污水，应该要求设计者研制出不同边界条件以适应细菌特性，从而达到有机物的最佳去除效率。

2、生化处理工艺流程和工艺设备的选择

在实施生化作用的过程中，工艺流程和工艺设备的选择，首先应该确定建筑排水污水的水质条件。目前有些厂家的样本在提供参数时，一般只有BOD和COD两个参数值，在按照设计处理量Q（单位：m3/d）就能够把从住宅小区、石油化工、工厂、学校等各行业生活污水和工业废水处理到一级或中水排放，但是这种污水处理只是一个表面的“高效率”，各种污水所形成的 BOD和COD的相关内容不完善。所示建筑排水污水处理工艺的设计者应该更加重视污水的可生化性值，污染物浓度，酸碱度等，这些参数对于升华处理工艺流程和工艺设备的选择具有重要的影响作用。

3、调节沉淀池和调节酸化池

在建筑排水污水处理中工艺的流程中，调节沉淀池和调节酸化池是比较常见的具有综合功能的场地，这也是设计者为建筑排水小型污水处理专门设计的，调节池的主要功能是进行水量调节和水质的平衡。所以，调节池的液面水位具有较大的波动，水深也是不断变化的，沉降的时间也是不断变化的。为了能够使水质更加的平衡，需要把不同时刻的进水互相碰头混参，所以池内的流态基本上都是完全混合型的。酸化主要是利用调正合适的水流停留时间以及水的流速使得厌氧甲烷菌难以生产，其反应被控制在水解酸化的阶段，进行水解产酸菌迅速分解有机物的过程。酸化技术的基本要求是上流式流态从下向上穿透污泥层，对有机物进行网捕、吸附、生长絮凝、澄清等综合分反应。

4、氧化池的设计

在设计中，氧化池控制性参数应该是有机物负荷和去除效率，有机物负荷反映出氧化工艺的数量值，就是每公斤活性污泥每天去除掉BOD5的数量值（单位：kg），而去除效率反应氧化池对有机物去除的程度和出水的质量。要正确的确定氧化池的选型，就要控制氧化池降解有机物的数量和质量。针对小型污水处理受场地、空间等因素的限制，多选用负荷较高的生物膜法工艺，该工艺的生物膜为大量丝状菌交织形成的，成为立体状在池中均布，其氧化能力大大高于活性和泥法。在设计的过程，要尽量的促使生物膜表现代谢物质浓度变化快，浓度梯度大，就加快了传质的速度，而氧的吸收率和水深是成正相关的，氧化池水深应该在3.5米以上为最佳。

四、总结

综上所述，本文主要对建筑排水小型污水处理的主要工艺----生化处理工艺进行了简要的分析。该工艺在近几年污水处理中发挥了重要的作用，但是仅仅依靠生化处理是远远不够的，还需要强制性法律法规的约束，制定简单适用、运行可靠、稳定性高、节约能源的遵守原则也是极其重要的。只有这样，才能使建筑排水小型污水处理不断的完善，不断推陈出新，不断发展。

参考文献：

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摘要：综述了污水处理厂恶臭来源、组成和危害，以及目前常用的除臭工艺。通过对西南科技大学污水处理厂恶臭气体的特点分析，结合除臭工艺自身技术特点，提出一种生物法与物理法的组合工艺，即：填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。

关键词：除臭；西南科技大学污水厂；填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法作者简介：姚岚（1983-），女，汉族，四川自贡人，05级环境工程专业硕士研究生，主要研究方向：水污染控制。近年来，随着污水处理行业的迅猛发展，污水处理厂的数量也大幅度上升，但是在污水得到净化处理的同时，污水中的有机物分解产生的恶臭气体不仅对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性，还会对周围居民的正常生活产生影响。因此，如何对污水处理厂产生的恶臭气体进行有效的治理已经成为污水处理行业面临的严重问题。1恶臭气体的来源、组成物质与危害污水处理厂的恶臭气体主要来源于污水和污泥的处理单元[1],其中厌氧池是污水处理单元产生恶臭的主要场所,而污泥脱水房是污泥处理单元恶臭产生的主要场所。污水处理工艺过程中产生的恶臭气体组成物质主要由碳、氢和硫元素组成[2],主要有氨气、硫化氢、硫醇、VFAs、VOCs等组成。根据有关资料介绍,从成分看氨的浓度最大,其次是硫化氢，而硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一[2]。高浓度的含硫以及含氮恶臭物质会抑制硝化反应的进行，使污水脱氮效果变差，同时这些恶臭气体，对污水厂金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性，对厂区及周边环境会造成污染，也会影响周围居民的正常生活。甚至，臭气中的恶臭物质，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害，使人体产生畸变、癌变[3]。2西南科技大学污水厂恶臭污染现状及其特点西南科技大学污水处理厂位于绵阳市青义镇西南科技大学校内，主要处理对象是校园宿舍生活污水和食堂废水等，采用的处理工艺是水解酸化—氧化沟处理工艺，日处理量1万吨。因为所处理的污水COD值比较低（300-400之间），所以在污水处理过程中产生的恶臭气体较少，浓度较低，但是在污泥脱水房污泥浓缩时，压缩污泥而排出硫化氢等气体，与空气接触后加速挥发，使得污泥脱水房成为西南科技大学污水厂的主要恶臭来源地。绵阳地区常年风量较小，恶臭气体不能通过扩散而稀释，而是聚集在污水厂周围，形成浓度较高的恶臭污染区域，不仅对污水厂的管道、设备具有腐蚀作用，而且对周边学生的学习生活和周围居民的正常生活造成了严重的影响和破坏，所以必须对其进行净化处理。对于西南科技大学污水处理厂而言，其恶臭的特点为：污染源集中，主要是污泥脱水机房；恶臭气体浓度随季节变化明显，夏季明显，冬季相对较弱。针对西南科技大学污水处理厂，其恶臭处理工艺的要求为:对不同浓度的恶臭气体有比较好的适应能力，处理达标，无二次污染；投资、运行及维护费用低；运行管理简单。由此可见，针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求，应当在现有的各种处理工艺中寻求一种适合的处理工艺和方法，达到控制污水厂恶臭来源，改善污水厂和周边生活环境的目的。3恶臭气体处理工艺简介目前，污水处理厂治理恶臭气体的主要方法有物理法、化学法和生物法三类[4-6]。其中物理法主要包括稀释法、吸附法等；化学法包括吸收法、燃烧法等；生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法等。对目前常用的处理方法进行分析和比较，如表1所示。表1污水处理厂恶臭去除方法比较工艺名称

适用范围优点缺点去除效果大气扩散稀释法适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。费用低，运行简单大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大，另外对烟囱高度也有一定的要求受条件限制，去除效果一般活性炭吸附低浓度臭气和脱臭的后处理初期投资比较/！/低，维护容易而被广泛应用活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换活性炭，因此运行成本较高脱臭效果良好湿式化学吸收排放量大、高浓度的臭气排放场合反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小配备较多的附属设施，运行管理较为复杂，运行费用较高与药液不反应的臭气较难去除，效率较低燃烧法当废气的质量浓度超过1500×10-6时，燃烧法是唯一有效的方法[9]净化效率高、操作简单、动力消耗少建设投资和运行管理费用都很高，高浓度臭气处理用直接燃烧法是有效的，但是燃料费用高，燃烧后的气体中存有NOX等气体成分，有二次污染的可能针对高浓度臭气处理有效活性污泥曝气法适用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体设备投资、维护管理费较少需注意鼓风机与配管等的防尘和腐蚀保护，活性污泥有异味能有效去除高浓度气体活性污泥洗涤法用于净化可溶性污染物可长期以高的脱臭效果运转，运行费用低需添加炭源和营养液，并定期加入新鲜污泥和排除剩余污泥与其它处理工艺联合使用提高效果土壤脱臭适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方土壤法具有设备简单，运行费用极低，维护操作方便的优点高浓度或浓度变化较大的臭气方面，不太充分，占地较大降解难溶性恶臭成分有效填充塔式生物脱臭法适用于各种恶臭成分的降解处理管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好的优点对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性生物滤池的缺点是占地较大对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的处理效果优良4工艺选择由表1可以看出物理化学除臭法设备繁多、工艺复杂、二次污染后再生困难、后处理过程复杂，能耗大等缺点；生物法则具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点，近几年来发展很快。在生物脱臭法中，综合处理效果与成本因素，填充塔式生物脱臭法是一种具有高效低耗特点的处理方法。填充塔式生物脱臭法是通过附着在固体过滤材料表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭的目的，其主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从填料层底部由下向上穿过填料，恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相，通过附着与 填料上微生物的代谢作用而被分解。该方法具有较强的恶臭去除能力，而且装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响，运行和维护费用很低，同时对臭气浓度变化幅度大、以及洗涤法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等优点，是适合污水厂除臭的工艺。近年来，为了防止水分使活性炭的吸附能力下降，使用活性炭作为前处理的日渐增多，工艺流程如图1所示。将填充塔式生物脱臭与活性炭脱臭结合使用，利用它高效的前处理，降低活性炭再生、更换频率，可以更有效的减少运行费用。图1填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法工艺流程因此，针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求，运用单一方法进行恶臭治理难以满足要求，应当采用生物法与物理法的组合工艺进行脱臭处理，即：填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法，是污水厂除臭技术的一种组合优化，不仅适合于类似于西南科技大学污水处理厂这类中小型污水厂的实际应用，也是今后污水厂除臭技术的发展趋势。参考文献[1]王灿,胡洪营,席劲瑛.城市污水处理厂恶臭污染及其评价体系[J].给水排水,20__,31(9):15-19.[2]聂福胜.污水行业除臭技术及其应用[J].环境工程,20__,21(2):70-71.[3]刘碧燕.城市污水处理厂除臭国内外技术现状[J].企业技术开发,20__,24(12):102-104.[4]徐晓军,官磊,杨虹,等.恶臭气体生物净化理论与技术[M].北京:化学工业出版社,20__.[5]翟崇治.微生物过滤法净化恶臭污染物[J].重庆环境科学,20__,22(3):35-37.[6]马梅荣,王光玉,宣世伟,孙德智.利用微生物除臭技术研究与应用[J].环境科学与技术,20__,26(4):50-52.

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1．2主要构筑物(1)配水井。接收来自污水收集系统终端泵站的污水，并配水至旋流沉砂池，平面尺寸为5.4m×3.7m，按远期3.0万m3/d规模建设。(2)细格栅及旋流沉砂池。细格栅井和沉砂池合建。土建规模为1.5万m3/d，分两组，每组规模为0.75m3/d，近期一用一备，前后设渠道闸门，交替使用。单组细格栅宽0.5m，栅条间隙5mm，栅前水深0.7m，过栅流速0.6m/s，格栅倾角75°。单组沉砂池池径2.5m，进水渠宽0.45m，出水渠宽0.9m。(3)综合池。将选择池、SBR池、紫外线消毒池和出水泵房合建为综合池，建设规模为0.5万m3/d。其中选择池1格，有效水深8m，平面尺寸5m×11m，有效容积约440m2，设搅拌机2台。SBR池设4格，单格有效水深6.5m，平面尺寸20m×10m，容积1300m2，污泥负荷0.08kgBOD5/kgMLSSd，φ63×1000管式微孔曝气器共1280根，设污泥回流泵5台(4用1冷备)，单台型号Q=60m3/h，H=8m，N=3.0kw。紫外线消毒池尺寸为8.8m×1.7m×1.5m，设一条旁通渠道。出水泵房尺寸为3.3m×2.6m×4.1m，设置潜水泵3台(2用1冷备)，单台型号Q=240m3/h，H=6m，N=7.5kw。(4)均质池。均质池按照远期3.0万m3/d规模一次建成。平面尺寸10m×5m，有效水深3.5m，分2格，设搅拌机2台，总有效容积170m3。(5)脱水机房。脱水机房平面尺寸19.5m×15.3m，泥棚尺寸9.3m×7.2m，土建规模3.0万m3/d。近期安装一台卧螺式浓缩脱水离心机，处理能力30m3/h，工作时间8h。(6)鼓风机房。鼓风机房土建按3万m3/d建设，平面尺寸24m×9m。近期设备安装规模0.5万m3/d，罗茨鼓风机3台(2用1备)，单台型号Q=22.7m3/min，H=7m，N=45.0kw。

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关键词：中小型城镇污水处理厂；污泥处理；深度脱水

Abstract: based on the analysis of the urban sewage treatment plant surplus sludge from the original moisture content is less than 80% is adjusted for less than 60% of DiBiao demand, in the upcoming chancheng district of sewage sludge dewatering processing factory depth for an example, already up and running of small and medium-sized towns sewage sludge treatment facilities or modification of choice models are discussed for small and medium-sized wastewater treatment plant in response to state environmental protection for higher, how to choose the sludge treatment mode or modification of sludge treatment facilities reference.

Keywords: small and medium-sized towns sewage treatment plants; The sludge treatment; Depth dehydration

由于城市化进程的加速和环境保护意识的加强，城市污水处理厂的大量建设，城市污泥的合理、循环、生态处理处置越来越受到重视，如何使城市污泥达到减量化、稳定化、无害化及资源化，以降低因污泥的堆放和排放对环境造成的二次污染，这也日益成为了困扰污水处理厂正常运营的难题。特别是中小型的污水处理厂，鉴于其污泥产量少、资金有限、地点分散、技术力量、政策指引及政府力度均有限等因素影响，以及要满足国家及地方最新的污水厂污泥含水率提标要求，在现有的设施及用地基础上进行技改或重新投资建设，以达到污泥“四化”的目的确是一大难题。

1 污水厂污泥处理处置现状

1.1镇安污水处理厂

镇安污水处理厂剩余污泥产量（设计值）约30000KgDS/d(干重)，其中首期工程产泥12000KgDS/d，二期工程产泥12000KgDS/d，三期工程设计污泥产量约6000 KgDS/d，即该厂总的设计出泥量约为150 M3/d(含水率80%以下)。

首期工程污泥处理工艺为：带式浓缩+带式脱水机；二、三期工程污泥处理工艺均为：离心式浓缩脱水一体机。经脱水处理后的污泥运往约200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。

1.2东鄱污水处理厂

东鄱污水处理厂剩余污泥产量（设计值）约27200KgDS/d(干重)，其中首期工程产泥13600KgDS/d，二期工程产泥13600KgDS/d，即该厂总的设计出泥量约为 127m3/d(含水率80%以下)。

首、二期工程污泥处理工艺均为：带式浓缩+带式脱水机。目前，东鄱厂正进行污泥处理处置技术改造项目，采用“污泥调理+板框压滤”技术，对含水率99.3%的污泥进行调理、压滤，使得出泥的含水率降到55%或以下后再外运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。

1.3 沙岗污水处理厂

沙岗污水处理厂首期工程剩余污泥产量（设计值）约11380KgDS/d(干重)，即该厂的设计出泥量约为57m3/d(含水率75%-80%)。污泥处理工艺为：离心式浓缩脱水一体机。经脱水处理后的污泥运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。

1.4 城北污水处理厂

城北污水处理厂首、二期工程剩余污泥产量（设计值）均约6000KgDS/d(干重)，即该厂总的设计出泥量约为 60m3/d(含水率80%以下)。首、二期工程污泥处理工艺均为：带式浓缩+带式脱水机。经脱水处理后的污泥运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。

1.5 南庄污水处理厂

南庄污水处理厂首期工程剩余污泥产量约3000KgDS/d(干重)，即该厂首期的设计出泥量约为 15m3/d(含水率80%以下)。首期工程污泥处理工艺为：离心式浓缩脱水一体机。

综上所述，随着污水处理厂规模的不断扩大，污水厂所产生的污泥量日渐增多，大量占据了城市垃圾填埋场的填埋空间。按目前的建成规模，禅城区污水厂的日产污泥量（设计值）约 409 吨（以含水率80%的污泥计），现由于进水浓度及个别厂运行规模未达设计值，实际的日产泥量不足200吨，但周边现有垃圾填埋场从容纳量及污泥含水率考虑，已难以接收污水厂所产生的大量含水率高达80%的污泥，污泥的出路问题愈加突出，亟待解决。为此，禅城区政府原规划拟建设一座处理规模为570吨/日（以含水率80%的污泥计，下同）的集中式污泥处理设施，工程分两期实施：一期（2015年）规模为220 吨/ 日，二期（2020年）规模为570吨/ 日，以达到污泥“减量化、无害化、稳定化”的目的，避免污泥对周边环境的二次污染，同时也减轻填埋处理的负担。

2 禅城区污水厂污泥处理、处置方法

2.1 污水厂的污泥性质

经对现在运行的污水处理厂的污泥进行取样化验，脱水污泥检测结果详下：

由于沙岗污水厂目前污水中无机物含量较高，从表1中可以反映出，其污泥热值较低。东鄱、城北污水厂污水成分接近镇安污水厂，按近期规模，沙岗污水厂污泥量约占近期总泥量的1/6，加权平均综合污泥的热值为1925kcal/kg（含水率10%）。按远期规模，沙岗污水厂污泥量约占总泥量的1/8，加权平均综合污泥的热值为2003kcal/kg（含水率10%）。

2.2 污泥处理、处置方法比选

2.2.1 污泥处理处置现状的存在问题

目前禅城区污水厂的污泥经一般机械脱水后的污泥单独填埋，存在以下几个方面的问题：

（1）污泥的体积量大，运输费用和填埋费用很大，占用更多的填埋空间。

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中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04017102

1工程概况

该工程项目为某煤矿生活区服务配套建设工程，主要生活污水来源为职工生活区生活污水，约2500户，统筹考虑配合矿区周边集镇建设，收集部分其他住户生活污水。设计日处理生活污水3000t，水质设计参数按一般生活污水水质设计计算，按照进水平均CODcr≤300mg/L、BOD5≤150mg/L、SS≤500mg/L、NH3N≤25mg/L，平均动植物油≤40mg/L；要求出水满足CODcr≤100mg/L、BOD5≤50mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L，出水平均动植物油≤15mg/L；同时考虑节约用水原则，预留中水回用接口，最大化对中水进行综合利用；另外污水处理过程中产生的污泥需要进行浓缩脱水处理。由于该工程项目纳入当地污染减排工程，建设标准化污水进出口，安装污水在线监测系统。

2工艺选择

小型污水处理成熟工艺有多种，其中以活性污泥法派生出的几种最有特点，主要有AB法、SBR法、氧化沟法、A/A/O法、A/O 法等，根据该工程项目要求及特点，结合项目单位已有建成工程实例，对工程建设费用、运行管理费用等方面进行比较，确定该工程工艺采用A/O法，主要基于该处理工艺耐冲击负荷，出水水质稳定，处理效果好，剩余污泥产生少；工艺具有脱氮除磷功能，出水可直接排入天然水体；整个污水处理设施埋入地下，占地小，地表可绿化；可自动化程度高，运行费用低，管理维护简单方便。其主要处理工艺如图1所示。

图1处理工艺 工艺说明如下：

预处理部分包括格栅池、沉砂池。

格栅：采用机械格栅，时序控制格栅的运行，去除污水中的大颗粒状和纤维状杂质；

沉砂池：设计为旋流沉砂池，采用搅拌机实现旋流，去除比重2.65g/cm3，粒径0.2mm以上的砂粒；

生化处理部分包括多级厌氧滤池、生物接触氧化池、沉淀池。

厌氧滤池：由上流式厌氧滤池、下流式厌氧滤池依次串联组成。经预处理的污水由配水槽均匀分配给若干组厌氧滤池，在厌氧滤池中设置一定量的高比表面积聚乙烯弹性填料，该填料上附着大量微生物，既保证了微生物不被大量流失，同时又保证了污染物与微生物的充分接触，大大提高了设备的处理能力，缩短了处理周期。特别是在厌氧生境下，聚磷菌进行充分的释磷，为好氧状态下聚磷菌充分吸磷创造了有利条件，经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池。

接触氧化池：是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置，对磷的去除有显著效果。通过鼓风机提供氧源，在该装置中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质进一步得到净化。生物接触氧化池采用聚乙烯弹性填料，该填料比表面积大，不易使生物膜结成球团，本身又具有布气均匀的特点，接触氧化池的布气采用穿孔管布气，该装置具有气泡细、氧利用率高、布气均匀的特点。接触氧化后的混合液部分回流到第一级厌氧滤池，通过控制回流比，使第一级厌氧滤池处于缺氧生境，即溶解氧小于0.5mg/L，反硝化细菌利用化合态氧，硝态氮被还原成氮气，实现了氮的循环；接触氧化池出水流入沉淀池。

出水部分包括沉淀池、消毒池和污泥池。

沉淀池：沉降脱落的生物膜和活性污泥，沉淀后的清水部分流入消毒池，部分达标排放。

消毒池：对出水进行消毒杀菌处理，进行中水回用。

污泥池：沉淀池排放的剩余污泥，进入污泥池好氧消化；消化后由污泥送入污泥脱水设备压滤脱水，泥饼定期外运；压滤机滤液及污泥池上清液回流集水池，继续处理。

上述各项设计参数如表1所示。

表1设计参数

序号设施名称设计参数1格栅池过栅流速：0.6～0.8m/s 水头损失：0.2～0.5m2沉砂池（旋流式）表面负荷：200m3/s 停留时间：20～30s3多级厌氧滤池停留时间：12.5h4接触氧化池停留时间：5.8h，气水比：8∶1 ，溶解氧：5mg/L5沉淀池表面负荷：1m3/m2s6消毒接触池消毒时间：0.5～1.0h7污泥消化池有效容积：1.5～2.0倍小时污水处理量

2013年4月绿色科技第4期

王 磊：某小型A/O法生活污水处理站工程实例环境与安全

3主要设备选型

风机：一台专用于沉淀池提泥、沉砂池的气冲及提砂、污泥池搅拌，选用Hc-80S型，Q：5.17m3/h，n=1250r/min，P=0.06MPa，N=11kW；剩余二台风机一用一备，并设有自动切换功能，切换时间：4h/次，用于接触氧化池曝气，曝气风机选用BK7011型，Q：13m3/h，n=850r/min，P=0.06MPa，N=22kW。启动风机时检查旋转方向是否正确，切忌反转。

污水泵：采用大流量、低能耗潜污泵，其中回流泵为100WQ/80-8-4型潜污泵，共三台，与集水池水泵联动，用于接触氧化池混合液回流。集水池提升泵为100WQ150-8-7.5，共二台，一用一备，受高低液位计控制，切换时间：4h/次。

机械格栅：采用SHG-1000型回转式格栅，有效宽度：1000mm，安装角度：75°，栅隙：10mm，共一台，每2h运行30min，时序控制。

砂水分离器采用型号SLF-260型，截至阀打开15s后启动，截至阀关闭2min后停止。沉砂池搅拌机（调速电机）一台，提砂时停止运行，其余时间运行。截止阀DN-32型，二只，用于沉砂池气冲及提砂，气冲时间每1h开2min，气提每1h提5min。

电磁阀DF-32型，六只，专用于沉淀池提泥，每1h提泥5min。

加药装置二套，一套用于排放池消毒，一套用于污泥脱水设备，手动控制。

带式压滤机DY-1500型，一套，由专用电控箱控制。

设备控制中心在微机控制柜上，按照设计编排工作程序一次完成（无特殊情况不得采用手动控制方式），手动控制通过面板上按键开关，由人工控制潜污泵、风机、电磁阀、机械格栅、砂水分离器、压滤机等设备的开启和关闭。

污水在线监测系统：污水处理站在线监测系统采用地方主管部门集中招标采购设备，在污水处理站进出水口安装，对排放废水中的COD、氨氮、流量、pH值4项数据指标进行监测，并将监测数据实时传送至主管部门污染源监控系统。同时通过进出口实时浓度及水量监测，计算本工程项目主要污染物减排量。

4项目运行效果

在该工程项目建设完成之后，委托当地环境监测主管部门进行了监测验收，通过对比进出口水质监测结果，该项目满足设计要求，运行稳定，出水水质满足中水回用条件及排放要求。通过该项目建成一年以来的统计污水指标计算，其年处理生活污水92万t，实现COD减排123t，氨氮减排15t。

通过工程实例表明，A/O法生活污水处理工艺在小型污水处理要求时，其工艺是成熟稳定的，出水完全满足排放标准，运行维护简单方便，在同等水量及污染负荷的条件下，有很好的借鉴意义。同时建议进一步提高中水回用率，以减少废水排放。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部.GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京：中华人民共和国建设部，2006.

[2]国家环境保护局.GB8978-1996污水综合排放标准[S].北京：国家环境保护局，1996.

[3]中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册[M].北京：中国建筑出版社，2000.

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1 节能降耗管理

节能降耗的首要任务是分析在污水处理厂中的哪些设备、哪些工序是高能耗的？是否可以通过科学的手段减少能耗。因此在节能降耗的同时要明确不同的处理单元对能耗（主要是电能）的需求，同时也要建立一个完整的节能降耗评估体系，这样才能更深入的分析高能耗的原因及探索节能降耗的新途径。

2 泵系统途径节能降耗

在中小型污水处理厂中，经常会出现这样的现象，污水处理厂的水泵会因为工作使用的时间不同，有时候会导致水泵的工作效率大大降低，这种事故发生的原因是因为使用的时间变化的巨大，使水泵的内部设计偏离原始的设计。所以，中小型污水处理厂对于水泵节能的研究是具有极大的经济效应。中小型污水处理厂使用的水泵通常有潜污泵和轴流泵，对于这两种水泵而言，通常就可以采用改变水泵内部的电机运转的速度改变来使水泵的运转效率。然而，市场上除了上面提到的几种水泵之外，还有一些中小型污水厂的设备没有得到及时的更新，仍然采用的是比较落后的水泵，针对这种现象，为了得到节能降耗的目的，可以采用市场上流行的水泵，使用新型的节能水泵，或者根据情况使用合理的泵的数目，新的变频变速技术也值得推广。

2.1 变频变速技术

由于不同时段的污水流量不同，有的时段大，有的时段流量少，如果统一设置水泵运行参数，容易导致发生在流量低的时候也是高能耗运转的情况，而随着现代社会的发展，变频技术也越来越应用在不同的领域，相关资料显示，变频变速技术应用在污水处理厂中也收获了很大的效果，使用变频调速设备的污水处理厂，虽然在前期投资新的设备，固定资产投资有所增加，但在后期运营过程中回报较大。这种新的技术不仅使整个污水处理厂的设备在使用上得到更好的匹配，同时又提高了水泵的运行效率，另一方面，由于变频调速技术的特点，因此具有很好的保护作用，避免了很多突发事故的发生。如云南某污水处理厂规模2万吨/天，提升泵房水泵在未安装变频器之前，每吨污水提升需要的电耗为0.15度，变频器调试运行后每吨污水提升的电耗仅为0.11度，节能效率达到26.7%。

2.2 新泵替老泵

很多中小型污水处理厂之所以运营成本高，很大的一部分原因是因为使用的是旧式的老水泵，这种老式水泵能耗大，效率低，用新式节能水泵代替老式水泵，对于成本的降低，效果是明显的。现在的新型水泵不仅在效率上胜过以前的老式水泵，同时更省电，而且新式节能水泵在后期的维护管理费用上也很少，采用新式节能水泵，对于中小型污水处理厂而言是长期的选择。

2.3 水泵其他的节能方法

很多污水处理厂误认为多台水泵会减少成本，这是错误的观念，在污水处理上，有很多不明确的客观因素存在，要根据不同的情况来应对。对已一定量的污水，可以采用一台水泵，也可以采用多台水泵共同工作来处理，这两种情况下，两台共同工作可能成本高一点，但节约时间，几台小型功率的水泵有时候更适合中小型污水处理厂。在污水处理厂运行的过程中，另外当水泵的扬程比较小的时候，这时候开启水泵也能有效的节能。在设计上为了达到节能的效果，通常会采用大泵与小泵相结合的方式。

3 曝气系统节能

对于一座污水处理厂来说，曝气系统尤为的重要，如果能够让曝气系统得到更好的改善的话，这是最好的节能方式，因此对于中小型污水处理厂而言，改善曝气系统是节能降耗的重要方面，下面是几种改善曝气系统的方法。

3.1 使用微孔曝气器

如果想提高氧的使用，通常有几种方法，把气泡的比表面积增大；让气泡在池内出现的时间更长。一般情况下，采用的增大小泡比表面积的方法。据相关资料显示，采用微孔曝气器会比普通的曝气器重更具有效率。

3.2 合理的布置曝气器

目前，在一些技术落后的污水处理厂，仍然采用的是把曝气器安装在水底，但根据最新的研究发现，传统的曝气器布置方法不够科学，传统的安装方法并不能使池中的氧气分散均匀，传统的布置方法有可能导致氧在不同时段的浓度不同，这种情况往往就会使资源极大的浪费，这是不可能达到节能降耗的目的的，因此合理的安装曝气器的位置是节能降耗的重要手段之一。研究发现，最合理的位置在池子进水口得地方多布置，出口的地方呈减少分布。在需要大量氧气的地方增加氧气的浓度，让池内的细菌快速的繁殖从而达到污水的快速净化，需要氧气少地方尽量的减少氧气的输入，这样的安排会更加的合理，相比传统的方法，效率会大大的提高，同时又达到了节能降耗的目的。

3.3 溶解氧量的控制

污水的水质情况并不是一成不变，因此不同情况下，需要的溶氧量会不同。当溶氧量很低的时候，不利于细菌的生长繁殖，细菌的净化能力下降，不能很好的处理掉出水中的有机物，因此这种既浪费了资源又没有达到净化的目的是要坚决避免的，为了解决这种情况，通常是充入的氧气略微的高于所需要的溶氧量，但是并不是充入的越多越好，一方面是因为造成了资源的浪费，另一方面是因为溶氧量的过高会使一些固体的沉降性能受到影响。所以溶氧量的合理控制是非常重要的，通常采用的是一种测定池内溶氧量的仪器来根据情况来适时控制溶氧量。

3.4 对鼓风机采用变频技术

对鼓风机采用变频技术的原理及方法参见文章2.1。

4 结束语

对已中小型污水处理厂而言，能够利用科学的手段来降低处理污水的运营成本是很关键的。现代的技术发展日新月异，这篇文章从多个角度来分析了如何达到节能降耗的目的，从节能降耗的源头上提高了一些可行性的建议，相信在未来会有越来越多的新的节能降耗的方法技术。

参考文献

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众所周知，国内的水资源浪费严重，污水处理的利用率也非常低，很多污染物并没有得到妥善的处理，造成水质不能达标、水体营养过剩的尴尬局面。针对当前的水系、湖泊水污染处理调查发现，全国7大江河水系的检测结果十分不乐观，60%的水体存在富营养化，主要污染成分是氨、氮、磷、钾等。此外，藻类物质由于成分是磷、氨、氮，很容易在水面上弥漫繁殖，造成水体富营养化。所以，控制生活污水的关键，就在于处理好水体中的磷含量，才能保证水质健康。

另一方面，人口的高度密集和增长，造成了污水的增多。但有一个十分尴尬的情况：中小城镇经济增长很快，污水处理设备并没有及时跟进，不能满足居民污水排放的需要，这就加剧了水质的污染和富营养化。尽管我国相关部门已经拟定了一些关于污水排放方面的标准和法规，但真正落实产生成效的十分不理想。

1.城镇小型生活污水处理设备的特点及分类

从内容上来说，城镇小型生活污水处理设备主要是生活污水的处理装置，通过工业化的手段将污水进行处理，并能达到600m/d以下的标准，解决污水中的富营养物质，达到一般水质的排放。这种设备广泛运用在工厂、郊区、人流量分散的地带等。根据我国的实际情况，小型生活污水处理设备的程序有以下几种工艺：生物膜法、土地处理、化粪池、污泥法、稳定塘。其中，生物膜法和污泥法是使用率最频繁的污水处理方法，不仅能实现污水资源化，而且能对污水进行生物、物理、消毒处理，而且还能节约设备费用，施工也便捷。

2.常见的小型生活污水处理设备

2.1无动力污水处理设备

该设备的工艺程序是先在一级消化池中对其进行污水处理，再转到二级消化池，其次是厌氧滤池、接触氧化池，最后经过通风消毒就能正常出水。具体说来，党污水刘静一级消化池时，会在产酸菌的刺激下，实现酸性发酵，进行有效的讲解，通过二级消化池的再次冲击，就能实现碱性分解。这样污水中的污染物质都得到了分解，尽管一些有机物质没有得到处理，但在厌氧菌的作用下，能再次进行降解，增强水体的溶解氧量。同时，消毒法又再次对出水进行消毒。

2.2有动力污水处理设备

该设备的工艺程序是首先经过粗格栅、沉砂池、调节池的作用后，再通过水泵的提升，转入初滤池、机房、最后在排放中进行有效的消毒、二级生化处理、一级生化处理。具体上来说，粗格栅的不锈钢网箱构造，拦截水体中的漂浮物质，沉淀出固态的物体，并且还可以在调节池中进行去鳞效果，污水的停放时间保持在30min状态，去除水体中的有机污染物。氧化池主要是生物载体，生物滤池是生物，这两种双重配合下，直接将污泥氧化处理。二级生活处理则再次和一级生物处理共同作用，更加提升污水处理的水质情况，提升水体的溶解氧量，从而消毒后排放。

2.3配水槽生物滤池

该设备主要是发挥配水槽的作用，污水经过化粪池中作用后，通过配水槽进行平均地流动，再经过滤层填料的微生物讲解，保证出水的水质。同时在填料承托层的集水作用下，实现供养排气。因为空气经过管道进入后，能实现逆向的水流供氧，自行的作用后从顶部管道排出。

2.4穿孔管集配水生物滤池

污水经化粪池预处理后，由配水井进入上部配水管，通过穿孔管向滤层配水。滤层填料由砾石层和砂层组成。通过滤层填料上微生物的作用，污水得以净化，再由下部的穿孔集水管收集排出。微生物生化作用所需的氧气通过集水管伸出地面的通气管补给，产生的气体由配水管收集，通过伸出地面的管道排出。所以，集配水管又兼作通气管和排气管的作用。

3.常用小型污水处理设备的优缺点

无动力污水处理设备主打无动力消耗，能实现自动化工作，并且各项成本较低。但是需要较大的面积才能正常运作，适用于建筑类的生活污水处理。

有动力污水处理设备比较稳定，消耗小，在运维管理上面的工作也较少，不仅能快速实现污水的处理，而且水质可靠，设备也方便安放。但是成本很高，需要配备一定的管理人员，适用于水量需求大的生活污水或工业污水处理。

渗井生物滤池主要是将达到排放标准的水质排到地下，有一定的地域局限性，比较适用于无天然地下水的污水处理地带。所以，在广泛开展渗井生物滤池法的时候，一定要进行实际调查，分析当地的天然水体情况、地下水位，不能造成对地下水质造成负面影响。

上述提到的小型生活污水处理设备的造价费用都不高，在管理上也有很大的弹性空间，已经在城镇生活污水处理中发挥非常大的功效，并取得一定的成果。不过，鉴于设备的动力消耗较大，设备在一体化上还有很大的上升空间，还有部分水质没有得到最佳处理。其中最值得注意的一点就是，所有的小型生活污水处理设备没有发挥除磷脱氮的作用，不能实现保证水质的安全排放，并不能彻底解决当前国内的污水处理。

4.城镇小型生活污水处理设备的发展趋势

目前，污水处理的工艺仍然需要进行从技术和质量上进行优化改造。在活性污泥法、生物膜法这两种最普遍的污水处理方法上，并没有重视除磷脱氮的特殊供功效。污泥法虽然有氧化作用，能实现一小部分的除磷脱氮处理，但作用非常小，并不能保证水质的达标率。在国内的很大大型污水处理厂，关于除磷脱氮的使用已经得到广泛开展，并有了实质性的进展。但是在小型的污水处理设备上还存在空白。所以，鉴于当前城镇小型生活污水处理设备的实际情况，必须引入除磷脱氮理念，研究开发用于小型生活污水处理的除磷脱氮设备。 [科]

【参考文献】

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1.1 水质特点

农村污水中的污染物的浓度不断在进行变化，因农作物需要施肥，所以其氮、磷以及有机物的含量大于城市生活污水，因其水质波动较大所以可生化性较好，农村污水一般很少含有有物质和重金属。

1.2 污水水量特点

农村污水会受到外界环境的影响，下雨天和旱天农村污水的水量和水质都会有很大的变化。而且在农村人们的生活习惯都比较有规律，一般都是早上和晚上对生活污水的排放量较大，白天较少，夜间几乎没有污水排放，污水量的变化较为规律、明显。

1.3 对污水处理模式的选择

对农村污水进行处理的模式一般有三种，集中处理、分散处理以及接入市政管网。对于村庄规模大，地势较为简单的单村或者联村我们一般采用的是集中处理污水的方式；对于一些地势比较复杂，规模小且分散的村庄，我们可以采用分散处理的方法；对于距离市政污水管网小于3千米的村庄我们可以将其接入市政管网进行污水的处理。对污水处理方法的选择我们要注意结合农村的实际情况进行综合考虑，避免因选择方式不当出现污水处理不当的情况发生。

2 农村小型污水处理的几种技术

现阶段农村小型污水处理的技术比较多，但是我们可以根据工艺原理将其分为生物处理和自然处理这两大系统，下面笔者简单对小型污水处理的设备进行介绍。

2.1 MBR处理工艺

MBR处理工艺即膜生物反应器工艺，是将生物处理工程与膜分离工程进行有机结合的一种小型污水处理方式，其主要的组成部分为生物反应器和膜组件，它的主要特点就是高效、节能、节水。在进行污水处理的过程中我们首先将污水经过预处理系统，然后进入到化粪池中，最后在进入膜生物反应器中进行各种微生物的分解、发酵，最终得出高质量的水。

MBR处理工艺的基本流程为：原生活污水―预处理装置―化粪池―膜生物反应器―污水处理。膜技术是对农村污水进行MBR工艺处理的核心，这种技术的优点在于面积使用较小，结??紧促，节能高效，无需人工看管以及处理出的水质高等。其缺点是需要投资的资金比较多，在进行日常维护时需要耗费电能，而且MBR处理设备成本较高，所以只适合经济条件比较好而对水质要求很高的村庄进行使用。

2.2 人工湿地处理工艺

人工湿地处理工艺是指在洼池中混合填充各种天然物质（碎石、沙砾）和土壤，然后让污水经过河床中的填充物或者河床的表面层，从而达到净化水污水的目的。在采用人工湿地处理工艺处理污水时我们要在河床表面进行多年水生植物的种植（如芦苇、水葱、菖蒲等）。人工湿地处理工艺的主要构成部分有：人工湿地，预处理，阀门系统和出水调节，整个工艺管理起来较为容易，而且成本相对来说也很低廉，所以也被人们广泛的应用。但人工湿地处理工艺也会受到占地面积大这一因素的制约，比较适合有被废弃的沼泽地和废池塘的村庄进行人工湿地处理系统的建设。

2.3 无动力地埋式污水处理工艺

无动力地埋式污水处理工艺是指将农村污水收集到排水系统中，然后让其自动流入一级消化池中，利用产酸杆菌进行厌氧酸性发酵，将有机物进行降解，然后在让其进入二级消化池当中，利用甲烷菌进行碱性消化，将污水中的醇类物质和小分子有机物分解成甲烷和二氧化碳，在前两级的消化池中污水已经得到了一定的净化，可以说已经分解了一大半的污染物，但是还有小部分的污染物没有得到有效的分解，这个时候需要我们将其在引入厌氧生物滤池中进行进一步的降解，在厌氧生物滤池中，污染物被好氧菌降解，保证了水的质量和含氧量。

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关键词:

中小型污水处理厂 连续流工艺 造价控制

Abs tract:

sewage treatment plants, proposed the building of more economical and meet the functional sewage treatment plant. Operation from the process model design and construction point of view, the cost of the continuous flow process control factors proposed the concept of combined operation already reached the sewage treatment plant to discuss the PLC systems for small wastewater treatment plant, construction (structures) and other forms of Aspects of the design standards. For the future a large number of small-scale domestic wastewater treatment plant construction cost savings can be controlled.

Key words:

Small Sewage Treatment PlantContinuous flow processCost Control

中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：

正文：

随着我国各大城市市政配套建设的日趋完善，我国污水处理技术已经达到了世界先进水平。近年来，各中、小城市（镇）的市政配套设施也在进一步建设之中。

通常情况下，中小城市新建污水处理厂大部分规模均为0.5万~2万m3/d的小型污水处理厂。采用的工艺多为A2/O工艺、氧化沟工艺或MBR膜法等污水处理流程。达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准的吨水投资约为2000元。其中包括勘察费用、设计费用、土建及装修费用、设备费及设备安装费用等建设污水处理厂全部一类及二类费用。这与国内大型污水处理厂的吨水投资是完全一样的。而中小型污水处理厂是否需要以大城市的污水处理厂为标准进行配置，这值得污水处理厂的设计者们思考。

以常规活性污泥法工艺流程为例，工艺流程如下：

图1 Carrousel氧化沟工艺流程

图2 A2/O工艺流程

国内污水处理厂凡使用以上两种以Carrousel氧化沟或A2/O作为主体处理单元的工艺流程均与上图类似。在主体构筑物类似的基础上，我国沿海城市如上海、深圳、厦门均在污水处理厂设置了完备的自动化监控系统，以完备污水处理厂的集中控制，并在污水处理厂的构、建筑物建设中融入各地区特色或公园化的建设理念。而我认为这些问题在我国大部分地区的中小型污水处理厂是没有必要的，污水处理厂在其满足出水指标、消防要求、绿化要求等各项国家标准的前提下能够长期有效稳定的运行才是我们应当关注的重点。如果在能满足这些条件的基础上，尽量的节约造价也是工程项目必须考虑的问题之一。

以陕西省凤翔县污水处理厂为例，其工艺流程为上图1所示的Carrousel氧化沟工艺。污水处理厂位于陕西省凤翔县城关镇瓦窑头村四组，设计规模近期为1万m3/d，远期为2万m3/d，总变化系数为1.4预处理构筑物按照远期2万m3/d进行设计，预处理设备按照近期1万m3/d规模进行配置，生物处理系统按照近期1万m3/d规模进行设计，同时为远期预留场地。近期生物处理构筑物进行分组设置，以0.5万m3/d规模作为一组或一个处理单元，共分两组。当远期处理规模达2万m3/d水量时，再增加两组处理单元。分组后，既能适应水量的逐步发展又能保证在某一组或某一座停产检修时，其他处理构筑物能继续运转。

此项目由于高位进水，因此未设置提升泵房，之后粗细格栅，沉砂池，Carrousel氧化沟在功能上与其它污水处理厂并无二致。

凤翔污水处理厂一期0.5万m3/d处理单元已于2009年7月投入运行，目前出水水质达标，已达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。而此项目吨水投资仅1350元。相较同等规模其他城市污水处理厂节省总投资350万元人民币。并且，在预处理单元已按照远期建设的情况下，远期只需建设相应二级处理单元会比一期吨水投资更加节省。

那么,凤翔县污水处理厂在高标准土建施工及运行后出水水质稳定且达标的前提下，是如何节省了投资呢？主要有以下三个方面的内容：

一：自动化控制系统设置的必要性

污水处理厂的自动运行控制系统已经在国内很多大型污水厂得到了广泛的应用。自动控制系统由多个PLC系统构成。

PLC(programmable ligic controller)：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用一类可编程的储存器。用于其内部储存程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。

在污水处理的应用中各大型污水处理厂已普遍配套了PLC系统以保证污水处理厂的可靠性及完善性。同时减少大型污水处理厂操作人员的数量及工作量。

而在凤翔县污水处理厂中，如果使用PLC控制系统会在投资加大的同时，使污水厂的运行复杂化。0.5万~2万m3/d的小型污水处理厂，仅PLC系统造价估算约为68万元人民币，其中不包括对原有手动阀门、开关变更为电动阀门、开关的设备费用，还需请专门计算机编程人员根据污水处理厂的操作流程对其专门进行编程及日常维护。现凤翔县污水处理厂人员编制共计20人，其中生产人员11人，辅助生产人员2人，管理人员6人，管道维修人员1人，如使用PLC系统，还需聘请懂得操作计算机的人员对PLC系统进行维护及管理，从而又加大了污水处理厂的运行费用。

而关键问题在于，针对类似凤翔县污水处理厂这样的采用连续流工艺的小型污水处理厂，在设计阶段已经充分考虑到了水量变化，极少需要调节闸、阀门来对其处理系统进行随即变更。这与大型污水处理厂工艺复杂，水量变化大存在着根本的差异。小型污水处理厂水量稳定后后，只有遇到构筑物维护如氧化沟定期清淤时才能使用PLC控制系统，而PLC系统的检测功能，完全可依靠已配套的在线监测仪即可完成。

所以，对于中小型污水处理厂配套PLC系统，完全是没有必要的。

二：实用、且满足功用的构、建筑物

相对于大型污水处理厂具备许多考察、学习、城市品牌等任务而言，中小型污水处理厂其主要功能是满足其污水处理任务，其构筑物在满足功用的同时，需具备操作人员的安全应急设施，以保证安全生产，还需建设基本用于检修及观测通道。而无需建设过多供参观、考察的走道，从而节省占地及造价。

对于办公楼的建设也应从精从简，保证办公楼位于污水处理厂的主导上风向，满足其使用要求即可，没必要模仿城市大型污水处理厂完全做到管理、生产分开或建设美轮美奂的综合办公大楼。

中小型污水处理厂在满足绿化率要求基础上，没有必要在厂中建设代价过高的景观小品，毕竟运行维护再好的污水处理厂，三五年后也躲不过卫生死角蜘蛛网的孳生。而这些景观小品便成了生物繁衍的温床。

三：工程项目总承包的运作方式

凤翔县污水处理厂采用工程项目EPC总承包的运作方式。EPC（Engineer、Procure、Construct）：其意义是工程总承包方对一个工程负责进行“设计、采购、施工”的全过程服务，是一种交钥匙的工程项目运作体系。工程总承包方按照合同的约定，承担工程项目的设计、采购、施工、试运行及后期服务等工作，并对所承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。

在EPC的运作模式下，有工程总承包方总体协调工程项目的各阶段工作：前期优化方案，比选设备选型，保证施工质量，从而建设出质量一流、出水达标、造价节省的一流小型污水处理厂。

总体而言，我国已经有大量处理规模小于2万m3/d的污水处理厂出现在了各省的中小城市（镇），今后还会越来越多，最终数量必然会超过国内的大型污水处理厂。虽然单个投资在几百万至上千万，但今后的总价值及总水量必然是一个不可小视的数字。我们还应从多方面对其进行讨论，包括设计方案的优化、配套设施的完善等。从而达到全面、有效进行污水处理的同时，尽可能减少不必要的开支。

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随着国民经济的飞速发展，城市建设进程的加快，我国目前的环境问题已不容乐观。其中重要的原因之一就是象小城镇、各类开发区、工业园区等这类小型、较为集中的排污主体其污水处理设施不能及时建设或建成后未能正常运行。虽然我国在过去10年对环境问题十分重视，已建立了相应的法律、法规，但是，由于我国上述排污主体有其特殊性，如其数量多，规模大小相差较大，基础建设资金严重不足等。有些城镇基础设施建设依靠当地政府，其环保投资已成为城镇建设发展的关键。我国八五、九五期间已经针对我国小城镇、特色工业园区污水的特点做了大量的研究，且取得了很多成绩，但投资省、效率高的处理工艺仍然不能从根本上解决问题；已经投资建成的部分小城镇、开发区、工业园区的污水处理厂由于日常运行费用的重负不得不经常停运；对于众多正在起步发展的小城镇、即将建设的开发区和工业园区，效率再高的处理工艺也需要一定资金来建设、运营污水处理厂。

目前，我国此类小型污水处理厂一方面根据国家政策、城镇发展的需要必须建设，另一方面其自身存在的特点又使得其建设存在诸多问题。本文就我国小型污水处理厂采用BOT 方式建设进行研究和探索。

1　关于BOT

世界上基础设施建设私有化的概念出现在18世纪［1］，但真正概念的BOT形式是在 20世纪70年代的中国香港形成并开始实施［2］。

尽管目前世界上采用BOT形式建设基础设施时，操作及具体实施有很大差异，但是关于BOT的一些基本原理和构想都是相同的［3］。

BOT从原理上讲非常简单，BOT代表的是Build-Operate-Transfer，即建设-运营-转让，这是一种直接吸收私营企业资金和技术（包括外方企业）的方式，用以建设、运营和转让给公用部门的基础设施计划，并据此组织这个项目，政府授权给下属公用专业公司，邀请私营企业投标，经过谈判签订专营合同，经政府批准，某企业获得特许权，筹措资金，在项目所在地成立专营公司，设计并建设该项目；运营该项目一定的期限（通常20～50 a），并获取一定效益，最后在特许期结束时，将该项目无偿转让当地政府运营。

采用这种形式操作的项目即为BOT方式的项目。BOT最本质的特点是使私营企业资金用于公用基础设施建设。为了更好吸引私营企业资金，目前还有一种BOO方式，即 Build-Own-Operate，在该方案中，专营公司有无限期的运行特许权。因此，不同的BOT结构，用在不同项目中，其意义各不相同。

事实上，根据财务评估可以得出，一般超过30 a专营期的话，每延长一年收益对整个投资回报的效果差不多是负的，一个30 a的BOT项目与一个延长的BOO项目之间的差别并不大，据此看来，国际上通用即为BOT方式。

在BOT项目中，最重要是资金的融资方式、风险的分担、资金的结构、回报率的确认以及政府与专营公司各自的地位等因素。BOT方式不仅是一个融资的协议，而且还是一个长期专业化的协议。在协议的基础上，公私双方建立起伙伴关系，并向公众提供经济、高效的服务。 

2　BOT方式组建小型污水处理厂的探讨

2.1　我国小型污水处理厂的特点

小型污水处理厂是指以小城镇、各类开发区、工业园区等为排污主体而兴建的污水处理设施。从应用意义上讲，小型并没有严格概念性的划分，只是相对大的城市污水处理厂，从总体上有一个要领的称谓。比如小城镇，在某一地区称之为小城镇，可能到另一地区按其规模就会成为大中城市。因此，我国小型污水处理厂的一个很大特点就是规模大小不尽相同。但由于小型污水处理厂主体的发展多是依靠本地的自身优势，强调经济利益发展的同时势必影响市政基础设施的投入，即使有一定投入，由于环保设施缺少直接的经济效益，其运行管理也制约着小型污水处理厂的正常运转，这已经成为目前我国小型污水处理厂不可争辩的事实。

2.2　BOT方式组建小型污水处理厂

BOT方式组建小型污水处理厂可以解决目前我国小型污水处理厂所面临的两个最重要的难题：一是建设资金问题，另一个是运行管理问题。由于BOT方式是专营公司出资建设污水厂，这样从根本上解决了建设资金问题。专营公司从切身利益出发，必须使所建的污水处理厂处于良好的运行状态，否则其经济问题将面临危机，因此，建成的小型污水处理厂亦不存在运行管理问题。

综上所述，从理论和实际应用角度，BOT方式建设小型污水处理厂是较为合适的。

BOT方式在应用到小型污水处理厂过程中，必须充分考虑其实际面临的问题。由于小型污水处理厂的投资、建设规模较小，因此，专营公司在组建时应从实际出发，在投资模式、建设模式以及运营管理模式等方面着手，建立适合自己特点的BOT方式，具体为：

(1)投资模式。

国际上流行的BOT方式一般多为较大规模资金投入项目，引进外资是BOT方式融资的一个重要方面，但对于小型污水处理厂，由于其规模较小，投资相对较少，因此专营公司应以国内大型环保企业、当地环保企业为主而组建，资金筹措时也应以企业和个人资金为主，这样会省去因引进外资而带来的一系列繁琐程序，使投资者更为直接，资金到位率更好。同时环保企业在技术和管理上更有优势，对节省资金、提高效率大有裨益。由于此种投资模式的股东是企业和个人，企业包括私营企业、集体企业甚至国营企业，个人可以是社团、组织乃至私人。在确定投资控股时一般遵循企业投资占整个投资的51%以上的原则，使企业控股，这样更有利于专营公司日后的操作管理。

(2)建设模式。

由于小型污水处理厂BOT专营公司组建的性质有别于传统的BOT引进外资模式，因此，其在建设污水处理厂时也应有其自己的建设模式。小型污水处理厂的建设内容比较具体，其设计方案的确定、处理工艺的选择可根据实际情况来直接确定，由于专营公司具有一定设计、施工能力，因此，在污水处理厂从设计、施工到竣工验收时，专营公司都可直接参与甚至独立完成整个项目。这样的好处是：不存在任何中间环节，减少在设计、施工、安装之间产生的扯皮现象，施工进度更快，项目完成更彻底。我们把这种专营公司自营建设或参与建设的方式称之为BOT自建模式。

(3)运营管理模式。

前所述及，小型污水处理厂BOT方式的投资者主要为企业和个人，因此污水处理厂运行的效果直接牵涉到这些企业和个人的利益，他们更注意运营方式的好坏。污水处理厂建成后的运营管理从总体上说包括两个部分，一个是污水处理厂内部的运行管理，另一部分是污水处理厂对外接纳污水的收费管理。污水处理厂内部的运行好坏是正常收费管理的前提，即只有在确保污水处理厂正常运行，处理效果达标情况下，其收费才成为可能。污水处理厂内部的运行管理应采取一套相应的维护措施，进一步节约挖潜，降低成本，为专营公司谋利。污水处理厂的对外收费管理是牵涉专营公司切身利益的大事。目前可依据的模式一是靠政府通过增收水费的方式解决，另一个是专营公司自建系统分别收费。前者适用于众多的城镇居民的收费管理，后者对较为集中的工业企业更为适合。其真正意义上的收费管理系统可根据实际进一步研究和探索。 

3　BOT方式组建小型污水处理厂的实例

嘉兴地区的小城镇是浙江省乡镇最为发达的地区之一，尤其是镇内特色工业企业发展速度十分惊人。应城镇工业发展的需要，该地区某镇内2000年急需在工业园内建一集中污水处理厂。由于时间紧迫，镇政府和工业园区资金紧张，该污水处理厂工程最后在当地政府的配合下，以BOT形式建成并运营至今。

3.1　工程概况

3.1.1　污水处理厂规模

该污水处理厂一期规模1万m3/d，已于2000年12月建成投产；二期规模2万m3/d，规划至2005年建成。由于是BOT公司承建，污水厂一期规模的大小显得十分重要；而后期的发展规划可根据实际情况灵活掌握。因为BOT公司机制灵活，随时存在扩容的可能，而且扩容即是BOT公司的增产，意味着其效益的增加，BOT公司在污水厂规模上的积极性比规划更为主动。

3.1.2　污水处理厂进出水水质

污水处理厂一期工程主要接纳的是以印染废水为主的工业园区废水。根据园区内现有企业调查，确定一期工程设计水质为：pH=5～7，COD≤600 mg/L，BOD≤200 mg/L，SS≤200 mg/ L，色度≤600倍。

根据当地环保部门意见，该工程出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)中的一级标准，即COD≤100 mg/L，BOD≤20 mg/L，SS≤70 mg/L，色度≤50倍。

3.1.3　处理工艺

根据该工程废水的特点，为确保出水达标排放，处理工艺采用以生化为主、物化工艺把关的工艺流程，具体流程见图1。

 图1　污水处理工艺

3.2　BOT公司构成及项目实施

BOT公司在当地政府和工业园管委会的配合下，以股份公司的形式注册于工业园区内，成为工业园区内的一家企业。该公司股份由专业的环境工程公司、工业园管委会以及自然人构成，其中环境工程公司为控股单位（占总股金的60%），公司总注册资金为300万元。

项目管理由BOT公司全权负责。在设计过程中，公司派专业人员参与设计，包括工艺流程和主要建构筑物参数的确定等。施工由BOT公司负责发标，最终确定土建施工队伍和工艺设备安装队伍。工程最后的调试工作由设计院和公司联合组成人员进行。

3.3　BOT公司的管理运营机制

BOT公司的管理最为重要的两个部分：为污水处理厂内部的运行管理和公司对外接纳污水的收费管理。

3.3.1　污水厂内部的运行管理

污水厂正常运行是BOT公司所有工作的前提，即只有在确保污水处理厂出水达标的前提下，公司其他的工作开展才成为可能。因此，公司对此十分重视，成立了由原环境公司总经理为技术负责的领导班子，主抓污水处理厂的内部管理，制定了一系列相应的规章制度。而且，在出水水质达标的前提下，进一步加强污水处理设备的管理维护，并整改了如加药系统、反应过程、曝气装置等原设计中不实用的工艺过程，使污水厂内部的运行管理又上了一个新的台阶。

3.3.2　BOT公司的对外收费机制

由于一期工程接纳的污水以工业园区内企业的工业废水为主，在确定收费机制时，考虑本工程的具体特点，公司决定自建收费系统。

公司在当地政府和工业园管委会的协助下，与工业园内每家企业分别签订收费合同。签订合同时，主要依据为企业的水量、水质，公司技术人员此前对每家企业都做了大量调研和实测。

废水的价格根据水质而定，水量由企业根据自己的发展而预报，但要承担相应的水量风险金。

二期工程将有大量的生活污水接入，因此，那时的收费将可能委托当地政府协助。

3.4　工程总体评价

该工程自2000年1月开始筹建，2000年12月投产运行。整个工程运行至今，效果良好。BOT公司的介入既解决了工业园污水排放问题，加大了工业园招商引资力度，完善了基础设施建设，又使得投资BOT公司的公司和个人获得了利益。

目前公司主要存在的问题是进水水量变化带来的问题。截至2002年5月，工程进水水量变化在 1000～6000 m3/d之间。负荷变化如此之大主要同企业生产随季节性变化有关。由水量变化带来的问题首先对本污水厂的内部管理造成负担，另外较小的水量对企业的收益造成直接的影响。针对此情况，公司已着手制定策略，建立如水量调节池及管网预留量调节系统来应对水量的变化。 

4　结语

近年来，国际上流行的BOT方式已在发展中国家有过诸多的成功实例，但也有失败的例证［2］。一般认为，一个BOT项目能否最后取得成功，主要取决于投资方的获利目标和当地政府制定的收费政策以及专营公司承担风险的忍受能力。因此，针对我国小型污水处理厂的特点，引用BOT方式组建，必须注意克服前期工作中的一些弊端，根据我国国情，从实际出发，营造具有中国特色的BOT方式。

虽然目前该种方式在我国刚刚起步，但随着经济建设的迅猛发展和环境污染治理力度的加大，有理由相信以BOT方式组建的小型污水处理厂会在我国开花结果。

参考文献

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关键词： 污水处理工艺；自控系统；统一管理；工艺仪表

Key words: sewage treatment techiques；automatic control system；centralized management；process instrumentation

中图分类号：F407.67 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0022-01

0 引言

伴随着城市化进程的加快与工业的迅速发展，城镇建设和人民生活水平不断提高，环境保护越来越得到政府和群众的重视。目前，秦皇岛开发区已建设小型污水处理厂8座，各污水处理厂日处理能力均低于5万m3/d。全部采用生物法为主的污水处理工艺，但根据排水区域水质特点其具体工艺各不相同。

根据现行的“城市污水处理工程项目建设标准”，可将处理规模分为五类，其中V类为1～5万m3/d，秦皇岛开发区现有污水处理厂全部属于此类。如何对8座污水处理厂进行统一管理，完善开发区小型污水厂的建设已成为实际污水厂工艺管理中面临的重要问题。

1 开发区污水厂特点

1.1 各污水厂排水区域企业类型及排水水质特征差异明显，生化处理工艺各异。

1.2 排水区域人口较少、生活污水所占比例较小，不同天数及同一天内污水厂进水量及水质变化系数大。

1.3 运行管理人员较少，对自动化程度要求较高，自动专业技术人员有限。要求自动化运行尽量平稳、避免自控设备频繁故障。

1.4 各污水厂总体布置较为分散，污水厂占地较小，各水处理反应器布置较为紧凑。

1.5 设计污水处理规模有限，所有污水厂不设污泥消化工艺。

1.6 各污水厂出厂水水质要求较高，出厂水全部达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。

现阶段开发区8座污水厂由开发区水务公司同一管理。统一管理的优点在于管理人员相对集中、化验检修设备可以共同使用且效率较高、技术资源可以共享等。

2 开发区污水处理厂采用的污水处理工艺

2.1 THD接触氧化法即淹没式曝气生物滤池。

2.2 A/O（厌氧、缺氧、好氧）工艺组合活性污泥法。

2.3 序批式活性污泥法（SBR）及其各种变形工艺（CAST、MSBR）。

2.4 曝气生物滤池(BAF)生物膜法处理工艺。

2.5 各污水厂出厂水外排前全部经过碳滤及砂滤池过滤。

接触氧化法用于开发区生活区生活污水的处理。A/O工艺组合活性污泥法用于开发区制药厂工业废水的处理。序批式活性污泥法及各种变形工艺用于各一般工业区生产废水的处理。曝气生物滤池生物膜法处理工艺用于富士康等电子企业排放工业废水的处理。

3 根据各污水厂工艺制定总体自控要求

在满足工艺要求的前提下，以提高污水处理厂的自动化程度，尽量减少定员数量，减少职工劳动强度为目标。根据对开发区小型污水厂的设计、运行进行分析，确定了自控系统的总体要求：

3.1 各污水厂进水集水井提升泵采用液位自动控制。由于进水悬浮物较多，应使用浸入式压力变送器进行液位判断。进水泵配合变频器工作。以上方案一方面可以提高污水厂进水的均匀性，另一方面通过变频功能满足时变化系数K大于1.4时的污水厂进水负荷。

3.2 工艺核心部分实现自动化控制，包括现场人机界面控制和中控室远程控制。根据水处理工艺不同，污水厂工艺核心具体为：

A/O（厌氧、缺氧、好氧）工艺组合活性污泥法：好氧段厌氧段曝气时间及曝气量，污泥及混合液回流参数等。序批式活性污泥法（SBR）及其各种变形工艺（CAST、MSBR）：序批处理各段时间、曝气量、滗水器运行速度等。淹没式曝气生物滤池曝气时间及曝气量等。曝气生物滤池的曝气时间、曝气量、反冲洗控制等。各污水厂碳滤及砂滤池工艺过滤及反冲洗控制。

3.3 主要曝气风机采用容积式供气罗茨风机，并配合变频器实现变频风量控制。根据水质实际情况合理确定曝气量，并通过主曝区溶解氧仪表检测反馈自动控制罗茨风机转速。

3.4 各小型污水厂采用基于西门子可编程控制器S7-300系列的现场总线型集散控制系统，以集中监测为主，工艺核心部分实现自动控制。

3.5 中控室内设一台监控管理计算机，配有彩色显示器，打印机，键盘，不设大型模拟屏。

3.6 PLC子站与监控管理计算机间采用10/100bit/s工业以太网通讯，PLC子站与远程I/O终端之间采用工业现场总线通讯。工艺核心部分设人机界面便于实际现场控制。

3.7 根据各污水厂工艺要求，在进出水及核心工艺设置水质监测仪表，检测项目由工艺要求及环保部门要求确定。水量计量可在进口及出口处根据实际流动特点安装流量计，如有压进出水管道安装超声波或电磁流量计，明渠流动管道安装巴歇尔槽式流量计。

3.8 工艺仪表的选型以国产设备为主，包括压力、流量、液位等仪表。值得一提的是液位计的选择，在曝气液面上有大量泡沫存在的情况下不宜使用超声波液位计，泡沫将造成超声波漫反射，严重影响液位控制精度。分析仪表选择进口E+H及HACH设备，进一步保证水处理系统可靠、稳定运行。

参考文献：

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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0024-02

某污水处理厂污水处理工艺，设计总规模为25万m3/d，污水处理工艺采用改良A2/O二级生物处理工艺，污泥处理采用重力浓缩、中温厌氧消化和机械脱水工艺。其中厌氧消化工艺分为2级厌氧消化工艺，一级消化为2个，每池体积8400m3/池，二级消化池1个，体积为8000m3/池。

1 调试阶段

1.1 单机调试

包括沼气柜调试、搅拌器调试、沼气系统调试、锅炉燃烧器调试、沼气锅炉系统调试、干式脱硫系统调试等。

1.2 消化池系统整体调试

污泥厌氧消化系统的启动，就是完成厌氧消化污泥即厌氧活性污泥的培养过程，根据厌氧消化的反应机理及厌氧消化的影响因素，确定本工程基本工艺运行参数：见表1所示。根据工艺部分参数再结合实际，确定李村河污水处理厂消化池的重新启动步骤。

厌氧消化污泥的培养方法有两种：（1）接种培养法：即向污泥厌氧消化池内投入总容积10-30%的厌氧接种污泥的方法。接种污泥一般取自正在运行的污水处理厂的污泥厌氧消化池，当液态消化污泥运输不便时，可使用经过机械脱水的干污泥。在缺乏厌氧消化污泥的地方，可以从坑塘中取腐化的有机底泥或初沉污泥来作为接种污泥。本工程每一个一级消化池的有效容积为8400m3，如启动一个消化池需接种体积为840-2520m3，这是一个巨大的数字，会耗费大量的人力物力。最适合的方法可采用逐步培养法。（2）逐步培养法：即向厌氧消化池内逐步投入生污泥，使生污泥自行逐渐转化为厌氧消化污泥的方法。此法使活性污泥经历一个由好氧到厌氧的转变过程。

1.3 厌氧消化系统的启动步骤

在初次启动厌氧消化系统前，一定要采取足够的安全及预防措施。这一点非常重要，尤其在沼气系统附近更应万分注意其危险易爆情况。具体应采取措施：（1）封锁隔离危险易爆^；（2）必须安装安全示警告示牌；（3）在启动前必须对所有沼气管线、污泥管道和沼气收集装置进行试压；（4）沼气火炬必须处于待运行状态；（5）如果易爆区内电气设备防爆，应对所有易爆区内的设备进行检查。

做好以上准备工作之后，就可按下列步骤启动消化池。此污水处理厂有两个一级消化池，理论上可以同时启动两个并列的消化池，但从安全及节约能源上考虑，我们确定先启动1#消化池再启动2#消化池。这样做的好处是：利用已运行的消化池的消化污泥接种启动下一个待启动的消化池，利用1#消化池产生的沼气加热2#消化池可以大大地节约能源。

第一步：给消化池及相关管线注水。给1号消化池及污泥控制间内相关管线注水，消化池需注水高至设计泥位27.95m，因为需水量大，如果用自来水费用太高，考虑用本厂的回用水，经检测回用水PH值为7.1，符合甲烷菌的生长条件，我们采用了本厂的回用水。第二步：启动并运转搅拌系统。带负荷启动搅拌系统。检查并调试所有控制及仪表系统。检测搅拌系统的自动控制。第三步：启动并运转加热系统。李村河污水处理厂锅炉采用油、气两用锅炉。调试锅炉燃油系统，启动锅炉系统对消化池及相关管线内的凉水加热，历时20天，1#消化池升温至35℃。第四步：生污泥的投加和污泥循环。把1#池内池温基本保持在35℃，是为了在此步骤中逐步投加生污泥时，不至于使池温降的太快，影响甲烷菌的生长。

按照下述步骤确定生污泥的投加量和污泥的循环。（1）按渐续过程向已预热的消化池加入生污泥。（2）由于浓度不同，污泥将在重力作用下沉到消化池底部。在这种情况下只可通过污泥循环泵对污泥进行循环搅拌。（3）按表2所示列投加量，逐日对1#消化池投加生污泥。

从此表2中看出启动1#消化池23天以后，污泥投配率达到0.49，1#消化池达到进出泥平衡状态。在1#池启动期间，热水与生污泥混合液从底部循环管进入1#池，从池顶排出上清液至2#池。在整个进泥过程中只启动1#热交换器对1#消化池进行加温，在1#池进满泥之后，2#池的污泥与水的混合物也达到了设计泥位27.95m，此时检测2#消化池出水含固率已达1%，池温达30℃，此时也可以认为2#消化池被同时启动了。

2 启动阶段厌氧消化系统的工艺控制

一个消化池最初的厌氧消化系统的启动是很重要的，尤其是采用逐步培养法培养消化污泥，最应该注意的就是要严格按照厌氧消化的“四阶段理论”科学地遵循厌氧消化规律，提供适应的外部条件使生污泥自行逐渐转化为厌氧消化污泥。下面详细阐述如何利用“四阶段理论”培养污水处理厂的厌氧消化系统的。细菌在细胞内只能消化吸收液态的底物作为营养物质。因此，在污水处理过程中，细菌首先利用液态的底物。这个反应的速度相对较快。与此同时剩余的非液态底物被结合在污泥中，在碱性环境中进行消化处理。

在初次投泥试运行或间歇运行的消化池内，水解、产酸和产甲烷三个阶段首尾相接，依次进行，各阶段之间基本上互不干扰。所谓间歇运行，是指一次性将污泥投满消化池，待整个厌氧消化全过程完成以后，将消化后的污泥全部排除，在进行下一次投泥运行。这种运行方式由于总体消化速率较慢，只适于产泥很少的小型处理厂，绝大部分处理厂则采用非间歇运行，即在一个厌氧消化周期内进行很多次投泥。在间歇运行中由于存在一个明显的酸性衰退期，PH系先由高到低，再由低到高，平滑过渡；而在非间歇运行的消化池中，由于水解、产酸和产甲烷三个阶段同时存在，将不再有明显的酸性衰退期，各种酸性碱性综合作用，具体体现为消化液的PH；因此PH是综合各阶段消化状况的一个指标：水解和产酸阶段的速率超过产甲烷阶段，会造成有机酸的积累，是PH降低；产甲烷与产酸阶段速率接近时，因无大量有机酸累积，消化液的PH则升高。在运行控制中，可以把PH做为一个控制指标，通过控制消化液的PH值，使产碱速率和产酸速率基本保持一致，使消化稳定地进行。研究和实践证明，此时的产酸菌和产碱菌数量基本相等。产酸菌和产甲烷菌对PH的敏感程度差别很大，如表3所示，产甲烷菌对PH的波动要比产酸菌的敏感得多。因此，控制PH值时，主要应满足产甲烷菌的需要，一般应将消化液的PH控制在6.8-7.4的近于中性的范围内。从理论上讲，由于进泥量的周期性变化及其它环境因素的变化，产酸速率和产甲烷速率会经常性地处于波动状态，而二者的步调又很难一致，因而消化液的PH也很难稳定在6.8-7.4的近中性范围内。但实践证明，在正常运行时并不需要经常性地人工调整PH，消化液PH能自动地保持在6.5-7.5的范围内。其主要原因是消化液中存在大量的碱，这些碱主要以碳酸氢盐（HCO3-）的形式存在，在消化液中起着酸碱缓冲的作用，从而使PH维持在近中性的范围内。当由于某种原因，导致产甲烷速率下降，出现挥发性脂肪酸积累时，HCO3-将作为碱去中和酸。

消化池内PH值并不是一个可靠参数，但是一个比较重要的参数，且由于测PH值简单易行，有规律地分析生污泥和循环污泥的PH值是非常必须的。

3 启动阶段的化学分析