污水处理论文范文

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2工艺流程

该工艺对污水处理装置的机械格栅井、沉砂池、提升泵吸水池、斜板隔油池、一、二级浮选吸水池、浮渣池、预反应池、缺氧池、好氧池、脱气池、调节除油罐、曝气池所产生的废气进行收集、输送、生化处理，最后达到无害排放。工艺选用哈尔滨三元水工业科技发展有限责任公司SYSW-34000型恶臭及异味气体处理装置，在常温常压下即可运行（对压力无特殊要求）。设施分为2部分，1部分为管道密封收集，另1部分为物理化学生物净化。异味气体通过管道汇集到设备间，首先经过生物预处理塔，然后进入水洗塔，再进入一、二级生物净化塔进行生物降解，最后由引风机通过排气塔排到大气中去。

3各工序的作用

（1）预处理塔。为异味气体处理系统的预处理单元，内设专有除油填料，主要作用是除油，带油气体通过预处理塔时与塔中的填料接触碰撞，使小油滴粘附在填料上变大最后落回集油池。

（2）水洗塔。利用经特殊加工制造的填料和生物塔结构设计实现异味气体的处理减量，降低进入高效生化段的异味气体浓度负荷，提高后续处理效率和排放气体的达标率。通过此级生化处理达到较高浓度异味气体的绝对去除量，总的去除率可达30%。与其他预处理方法相比，采用强化生物净化工艺具有运行成本低，无二次污染问题。同时，该段运行方式为连续提供喷淋水，相当于生物滤池方法处理异味气体，而且可以达到对气体进行加湿和除尘的目的。

（3）生物塔。异味气体处理系统的处理单元，向生物塔内定期喷淋污水处理场二沉池的出水，保证净化器内部微生物生长、繁殖所需的营养，同时控制调整填料上的生物量使老化的生物膜脱落，二沉池来水首先进入喷淋水池，在喷淋池内短暂停留后使用喷淋水泵定期向生物塔内喷水。而恶臭及异味气体通过生物塔时与塔中生物滤料接触，被吸收和氧化，使处理后气体达到国家恶臭污染物排放标准。

（4）用离心风机负压集气。风机安装在系统的末端，使输送管道和系统内呈负压状态，可以防止因设备或管道检修时毒气溢出。

（5）高空排放塔。处理后的气体通过高空排放塔排入大气。

4结果与分析

通过对异味治理装置的进口、排放口的非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯、氨、硫化氢的监测分析，结果表明，处理后的气体的各项指标均合格；各项污染物去除率≥95%。

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1.1.1污泥来源和条垛式堆肥技术于2008、2010年同季采集(均在夏季)，初始城市污泥均来自北京高碑店、卢沟桥及吴家村污水处理厂的混合污泥，并进行条垛式堆肥处理，温度50～60℃，之后浓缩、脱水，大约25～30d后成为腐熟的干污泥．然后风干、碾碎，过筛，把污泥中的较大块物体等进行细化，经过筛选使之粒度达到60～80目，备用测定．以上以A型堆肥污泥表示．

1.1.2污泥来源和高速活性堆肥工艺于2012、2013年同季采集(均在春季)，初始城市污泥均来自北京市昌平区南口污水处理厂的污泥，并采用一种高速活性堆肥工艺进行处理(high-raterecoveryoforganicsolidwtessystem，HiRosSystem)．该工艺采用机械热化学稳定及活化法，处理工艺中的所有反应釜、储槽、传送器等均为密闭系统，在高温高压下，完全杀菌及杀寄生虫性、并可分解有毒有机化合物，有效去除重金属危害，从而将有机固体废弃物转化为无味无臭、高品质的有机肥．之后再进行风干、碾碎及过筛，把污泥中的较大块物体等进行细化，经过筛选使之粒度达到60～80目，备用测定．以上以B型堆肥污泥表示．

1.2测定方法

供试A、B型堆肥污泥的理化性质均采用常规测定方法［19］;pH采用pH酸度计法(HANNA，pH211酸度计);汞(Hg)、砷()含量的测定采用原子荧光光度计测定(AFS3000，北京科创海光仪器有限公司);全磷、全钾及Cu、Zn和Cd等其他金属或元素含量的测定均采用酸溶-等离子发射光谱法测定(等离子发射光谱仪IRISIntrepidⅡXSP，美国Thermo公司)．每个测定项目均设置3个重复，最后算平均值，并以干基表示．以上测定在国家林业局森林生态环境重点实验室进行．

2结果与分析

2.1堆肥污泥的营养含量如表1和表2所示，在A型(条垛式)和B型(高速活性)堆肥污泥中均含有可观的营养含量，且不同类型堆肥污泥和年份间的各项营养指标均表现出较大的差异．A、B型污泥的有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分(N+P2O5+K2O)与往年相较均有所增加，譬如A型污泥的氮磷钾总养分在2010年较2008年增加了15.6%，B型污泥的氮磷钾总养分在2013年较2012年增加了29.7%;而A型污泥的速效氮和全钾与往年相较则表现为减少，譬如A型污泥的速效氮含量在2010年较2008年减少了50.7%，与之相反的是B型污泥的速效氮和全钾则比往年都有所增加．由表1和表2所示，A、B型堆肥污泥不同年份的pH平均值分别为7.1和7.2，有机质的平均值分别为203338.0mg•kg－1和298531.5mg•kg－1，氮磷钾总养分(即N+P2O5+K2O)平均值分别为41111.7mg•kg－1和65901.5mg•kg－1．以上A、B型污泥各项营养指标的平均值与表3比较而言，A型堆肥污泥的有机质含量达到了《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A、B级污泥和《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)的标准要求，但未达到《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的有机质标准要求，而A型污泥的pH和氮磷钾总养分以及B型污泥的pH、有机质含量和氮磷钾总养分均符合各城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值要求。

2.2堆肥污泥的营养元素含量和重金属污染由表4和表5所示，A、B型堆肥污泥中不仅含有丰富的营养元素，同时也含有诸多重金属，而且不同年份间的各元素/金属总量均呈现明显的差异．2010年与2008年比较而言，A型污泥中Cu、Zn、Ca、Fe、Mg和Na的总量均表现为增加，而Mn则有所减少;2013年与2012年相较而言，B型污泥中的Cu、Zn、Ca、Na、Al、Cd、Cr、Hg、S的总量均明显增加，而Mn、、B、Pb、Fe、Ni、Mg总量则有所减少．另外，各金属/元素的总量在A、B型污泥中亦呈现较大的差异．譬如，A型污泥不同年份的Zn、Fe总量平均值较B型污泥的分别高出85.9mg•kg－1和1913.0mg•kg－1;而B型污泥不同年份的Mn、Mg总量平均值较A型污泥的分别高出819.3mg•kg－1和8827.1mg•kg－1。从不同污泥处置类型中重金属的控制限值可知(见表6)，我国的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值，在各种污泥处置类型中是最为严格的．由表4和表5所示，A、B型堆肥污泥不同年份的Cu总量平均值分别为188.5mg•kg－1(范围为183.4～193.6mg•kg－1)和188.6mg•kg－1(范围为135.2～241.9mg•kg－1)以及Zn总量平均值分别为896.1mg•kg－1(范围为781.5～1010.7mg•kg－1)和810.2mg•kg－1(范围为755.0～865.4mg•kg－1)，与我国城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值比较得知(见表6)，其不仅符合《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的Cu、Zn总量的标准限值要求，而且远低于最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值(即总Cu＜500mg•kg－1和总Zn＜1500mg•kg－1)．A型堆肥污泥中的Cd、Cr、Pb、和B的总量(仅为2010年数值)分别为2.9、82.0、105.1、17.0和42.1mg•kg－1(见表4);如表5所示，B型堆肥污泥不同年份的Cd总量平均值为2.8mg•kg－1(范围为2.6～3.0mg•kg－1)、Cr总量平均值为140.1mg•kg－1(范围为130.1～150.0mg•kg－1)、Pb总量平均值为69.2mg•kg－1(范围为67.9～70.5mg•kg－1)、总量平均值为7.9mg•kg－1(范围为5.4～10.4mg•kg－1)以及B总量平均值为80.2mg•kg－1(范围为78.7～81.6mg•kg－1)．上述A、B型污泥中的重金属含量与表6中的标准限值比较得知，各金属总量均达到了我国各类型污泥处置的标准限值要求(见表6)，其中包括达到最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值要求(即总Cd＜3mg•kg－1、总Cr＜500mg•kg－1、总Pb＜300mg•kg－1、总＜30mg•kg－1)．但是，B型堆肥污泥的Hg、Ni总量存在超标的情形，且不同年份间存在明显的差异(见表5)．具体而言，B型污泥不同年份的Hg总量平均值为12.8mg•kg－1以及2012年的Hg总量为7.1mg•kg－1，符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Hg＜15mg•kg－1)，以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Hg＜15mg•kg－1)，但其它的标准限值要求则不符合(见表6);Hg总量在2013年为18.4mg•kg－1，对任何污泥处置类型中的限值要求均不符合．另外，B型污泥2013年的Ni总量为120.0mg•kg－1，符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Ni＜200mg•kg－1)，以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Ni＜200mg•kg－1)，但其它的标准限值要求均不符合(见表6);B型污泥不同年份的Ni总量平均值为246.4mg•kg－1和2012年为372.8mg•kg－1(见表5)，均不符合任何污泥处置类型中的限值要求(见表6)．

3讨论

城市污泥通过制肥，不仅可解决农田、园林及绿地急需的有机肥料的来源问题，同时也能寻求城市污泥的合理处置途径，并成为最有效的资源化途径之一．近年来，我国污泥资源化处置技术投产项目显著上升，其中农业对污泥制肥的吸纳量很大，且污泥制肥资源化处置技术的应用已占30%，具有较好的发展前景．已有研究表明，污泥经堆肥处理后，可使污泥中腐殖质含量增加，而腐殖质因含有多种多样的官能团从而吸附重金属，或者改变重金属的化学形态，促使污泥中重金属稳定化，即大多数重金属以稳定残渣态或以残渣态和有机结合态兼具的形式存在，从而降低生物毒性和土壤的污染风险．特别是堆肥污泥相较其它处理方式(譬如厌氧消化和颗粒污泥)而言，堆肥过程更有利于降低Mn、Ni及Zn等的有效性．由此说明，堆肥处理是降低污泥在农田、土地改良及园林绿化中重金属污染风险的重要途径．北京不同城镇污水处理厂堆肥污泥(即A、B型)，不仅含有较为丰富的有机质和植物所需的氮、磷等多种营养元素及微量元素，而且污泥的一些营养成分/元素诸如有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分等含量与往年相比均有所增加．据马学文等［26］对全国范围111个城市共193个污水处理厂污泥营养含量的调查可知，有机质、氮、磷、钾的平均含量分别为41.15%、3.02%、1.57%、0.69%，除了北京地区A、B型堆肥污泥的磷含量平均值与全国平均水平基本相当外，其有机质、氮和钾含量均低于全国平均水平，但A、B型污泥的有机质、氮、磷含量比往年均有所增加则与全国的略增走向是一致的．在B型堆肥污泥中，Cu含量比往年有所增加，而Pb含量则比往年有所减少．这与我国城市污泥中Cu、Pb含量在短期的趋势一致［26］．但是，从长期而言，我国城市污水处理厂污泥中Cu含量则是下降趋势［27］．除Hg、Ni有超标现象外，A、B型污泥的其他重金属含量均低于我国最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值，这与姚金玲等对我国东北、华北、华东和西北地区116家污水处理厂污泥的研究结果一致．另据张丽丽等［27］对我国城市污泥中重金属分布特征及变化规律的研究结果表明，近10年，污泥中Ni、Cd、Hg含量的超标倍数最高．这与本研究B型堆肥污泥中存在Hg、Ni超标现象相吻合．此外，来自北京不同污水处理厂的A、B型堆肥污泥，其营养和重金属/元素含量存在着明显的差异．即污泥的不同来源可能是主要原因;亦可能受其它因素诸如污水处理规模、处理工艺和运行条件以及污泥堆肥工艺的影响［11］．另有研究表明，污泥成分有时会因工艺过程和分析技术而产生显著的差异．而今后，北京地区A、B型堆肥污泥的资源化应用中，一方面，可能面临着潜在的Hg、Ni环境污染情况，需要优先关注;另一方面，则需要进一步探索污泥堆肥过程中重金属钝化的调控措施，从而最大限度地降低重金属的危害，譬如可利用铁氧化菌对一些重金属进行生物浸矿，可能是污泥制肥的一种可行策略，以及在堆肥过程中加入石灰等物质亦能降低重金属的有效性．另外，除了污泥资源化应用中的重金属污染外，还有一些因素诸如粪大肠菌群菌、多环芳烃(PAHs)等影响着污泥处置类型的选择，而本研究未涉及这些方面，因此还需进一步研究和分析北京堆肥污泥中其他污染物的含量，从而进行合理、有效的污泥处置．

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2乳化石油污水处理技术

近几十年来，乳化石油污水处理技术研究逐渐变为焦点，化学法、物化法和生物法等新的处理技术和工艺大量涌现。

2.1化学法

化学法是指通过添加一定量的能与污水中某种污染物发生反应的化学药剂以辅助物理法达到更高的污水处理效果的方法[3]。主要用于处理污水中不能单独通过物理法或生物法去除的物质，特别石油污水中的乳化油。2.1.1絮凝絮凝指通过向污水中投加絮凝剂，破坏水中稳态的胶体颗粒，胶粒之间不断发生碰撞而聚集起来形成絮状物质，使其水中分离出去。其优点有适用范围广、热稳定性强和处理效果好等。戴彩丽等实验得出采用0.5mg/L的CE-3090和90mg/L的硫酸铝，处理后的污水含油质量浓度4.7mg/L，悬浮物质量浓度0.21mg/L，满足油田污水回注的标准要求[4]。Zeng等使用聚丙烯酞胺阴离子(A-PAM)复合絮凝剂和聚合硅酸锌(PZSS)处理含油污水，悬浮固体值小于5mg/L，油去除率高达99％，达到回注水的排放要求，但是此法会导致后续处理困难、药剂的投加量大和价格昂贵等问题的出现，从而影响了此法在实际使用中的推广[5]。2.1.2氧化法氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法等。针对不同成分的乳化石油污水，可以选择不同的氧化方法，使之更为安全、经济和有效。王亚军试验分别利用O3和ClO2氧化，从而去除水中石油类污染物，O3去除效果较好，对水中有机物的去除率可达到90％以上（碱性条件下），ClO2平均去除率达到50％[6]。邹华牛等在炼油循环水中投加二氧化氯，现场对其进行了杀菌火藻、减缓腐蚀和除垢等试验研究。得出二氧化氯的加药量约lmg/L，24h后杀菌率达100％，可以有效地控制水中微生物的数量；并能减少在热交换设备上的形成粘泥，达到除垢的效果，此时缓蚀剂也发挥作用，当腐蚀速率进一步减小到0.1mm/a以下时，循环水的出水浊度小于10mg/L[7]。

2.2物理法

2.2.1气浮法气浮法是指水中悬浮的油粒粘附在注入水中的微小空气泡，使其密度变小而上浮，形成浮渣层而被分离开来。目前该方法已经被广泛应用于处理石油化工污水、油田污水、食品油生产污水等，此工艺较为成熟，但是一般只能使污水中的悬浮物分离出来，不能有效去除水中的溶解物质和胶体，故需进行后续处理。气浮法是处理乳化油污水最有效的工艺之一，经气浮后，水中油的质量浓度小于30mg/L，对微生物不再有毒害作用[9]。2.2.2吸附吸附是指废水中的污染物附着在固体物质的表面，利用其多孔性去除废水中的COD、色度和臭味等。刘春英等发现蛇纹石-Ni(NO3)2-H2O2吸附-催化氧化体系对石油类含量低于10mg·L-1，COD值≤800mg·L-1的污水进行处理可达到外排水标准。吸附-催化剂采用1～3mm蛇纹石载体，在25％Ni(NO3)2溶液中浸渍24h，120℃烘干2h，450℃固化4h。体系氧化剂采用污水中浓度为300mg·L-1的H2O2，在pH=5.0±0.5的酸度条件下，可使污水的COD值降至100mg·L-1以下[10]。2.2.3膜分离用于处理含油污水的膜分离技术主要包括微滤、超滤、反渗透和膜集成等。这些膜分离技术均是利用材料的多孔结构，筛分出溶液中不同大小的组分，将一定粒径的颗粒杂质和尺寸较大的物质在物理截留和压力驱动的作用下去除。康同森等采用超滤法对处理合成胶乳废水进行了试验研究。该结果表明：超滤法处理胶乳废水效果较好，其污染物去除率可达80%以上，改善了该废水的可生化性[11]。Yu等采用聚亚乙烯基氟化物膜（预涂无机纳米级矾土）的方法来处理含油污水。试验结果表明，出水中的固体颗粒平均直径＜2μm，油含量＜1mg/L，悬浮固体含量＜1mg/L，满足了回注标准，进一步试验得出加入纳米级的矾土颗粒还能够减缓膜污染[12]。

2.3生物法

2.3.1活性污泥法活性污泥法是一种活性污泥通过曝气或者机械搅拌均匀分布于曝气池内，利用悬浮生长在活性污泥中的微生物氧化分解污水中有机物质的生物处理技术。其中SBR工艺是改进传统活性污泥法形成的一种新型和高效的废水处理技术，在一定条件下是一种处理乳化石油污水的可行性方法[14]。2.3.2生物膜法生物膜法处理污水是使污水与生物膜充分混合接触，交换固液两相中的物质，污水中的有机物被生物膜内微生物分解和利用，微生物得以生长与繁殖，同时污水得到净化。吴芳云采用生物接触氧化工艺对炼油厂的外排污水进行深度处理，此工艺可以有效去除污水中COD、氨氮的含量。但是经过生物接触氧化处理后，污水由于微生物的腐蚀作用和硝化反应作用，其腐蚀速率不降反升。由此可知，回用生物接触氧化法处理后的污水时，应该考虑投加杀菌剂或采用其他杀菌方法，与此同时加入缓蚀剂，用以控制腐蚀速率[15]。胡保安采用曝气生物滤池(BAF)法对某石化企业经纯氧曝气处理后的二级出水进行了中试规模的试验研究，得出处理后的水质能达到回用水的标准要求[16]。陈洪斌采用悬浮填料生物接触氧化法对炼油废水进行深度处理取得较好的效果[17]。刘景明采用活性炭曝气生物滤池对二级生化后的综合化工废水进行深度处理，也取得较好效果[18]。2.3.3氧化沟氧化沟是一种延时曝气法的特殊形式，一般采用椭圆形廊道，在沟槽中设有机械曝气和推流器等。氧化沟工艺是活性污泥法的改进和发展，相比活性污泥法具有很多优点：工艺流程简单，占地省；处理效果好，可达到脱氮除磷效果；操作管理简便，设备少等。燕山、广州石化采取了氧化沟工艺进行处理。2.3.4膜生物反应器（MBR）MBR技术于20世纪60年代开始应用于污水处理领域，经美国和日本等专家学者的不断开发和研究，该技术逐渐成为废水处理领域的主流处理技术之一[19,20]。国内环保专家们对MBR的应用研究始于20世纪90年代初，目前全国已有数百套MBR系统应用于各种废水处理[21-23]。与传统工艺相比，MBR具有如下明显的优点：占地面积小、污染物去除率高、污泥浓度高、泥龄长且产泥量少、出水水质好且方便回收利用、抗冲击能力强和控制比较灵活等。

3MBR处理乳化石油污水的研究

MBR用于处理乳化石油污水具有操作简单、效果良好、无相变、能耗低和化学添加剂使用量少等优点，在处理乳化石油污水的研究中得到了越来越广泛的重视。GrytaM等采用PVDF膜，通过超滤和膜蒸馏组合技术处理含油污水，结果表明该工艺对TOC截留率达到99.5%[24]。BilstadT等利用超滤膜处理油水，渗透液中油浓度为2mg/L[25]。Muller采用a-Al2O3陶瓷膜和改性聚丙腈膜处理含油污水，渗透液中TOC含量小于6×10-6[26]。XU等利用聚合非对称膜处理含油污水，油截留率大于99%，TOC截留率为83.1%～92.7%[27]。王细凤等用不同孔径的炭膜处理含油污水，研究了跨膜压差、料液浓度等因素对膜渗透通量的影响，并选择几种不同的清洗剂用来恢复膜通量，将其效果进行了比较研究[28]。张国胜等系统地研究了陶瓷超滤膜处理冷轧乳化液，考察了操作条件（压差、温度、膜面流速和料液浓度等）对膜通量的影响，以及高频反冲和强化传质对降低操作能耗和延迟膜的污染的影响[29]。李红剑等研究了纤维素中空纤维非对称超滤膜处理含油污水，其对油截留率达到98%以上，通量下降率则小于10%，而用0.1mol/L的氢氧化钠溶液和纯水物理清洗后的纤维素膜的通量恢复率高，且重复清洗稳定性好[30]。Patel等采用多室厌氧固定膜反应器工艺来处理未中和的酸性石油化工废水，当有机负荷为20.4kg/(m3·d)时，污水的COD去除率达95%。并进一步通过分析有机负荷和温度对反应的影响，研究上升流厌氧固定膜反应器[31,32]。韩志勇等对SIDMBR处理乳化石油污水最佳工艺条件进行了室内试验研究，得出在最佳工艺条件下乳化石油污水中的COD、氨氮和石油去除率分别达到94.4%、93.7%和99.2%[33]。

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1.2稳定塘处理技术稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘可充分利用地形，节省基建投资，运行维护费低、系统基本不耗能，无需污泥处理，可实现污水资源化。

1.3一体化成套设备处理技术发展集预处理、二级处理和深度处理于一体的中小型污水处理一体化装置，是国内外污水分散处理发展的一种趋势。通过小型污水净化槽对生活污水进行直接处理。这样的技术在国外发展速度很快，有日本首先提出，目前已经在日本、挪威等国广运用。

2村镇生活污水处理的对策

2.1科学制定村镇生活污水处理建设规划首先，村镇污水处理需要一定的计划，更具当地的实际情况和污水情况进行具体的规划。从目前的主要污水处理技术就可以发现，大部分技术都是有一定的硬性要求的，只有全面考虑经济、地域、文化、污水成分才能决定选择何种污水处理技术。再有实际的污水系统管网建设、处理方式也都是需要在开始污水处理建设前进行规划的。

2.2制定村镇生活污水处理工程技术规范目前我国在村镇生活污水处理工程上还没有具体的工程规范和法律法规。这样的发展情况不利于我国村镇生活污水处理工程的推广和建设。村镇污水处理工程虽然要根据当地的实际情况进行建设，但是同样需要硬性的技术指标和行业规范，才能保证工程质量，使其有更好的发展，是工程建设最终完成的预计的工作效果。

2.3合理利用处理后生活污水，大力发展有机农业村镇居民需要有更好的污水处理意识，在建立污水处理系统的同时也需要增强村镇居民的使用意识，因为生活习惯的问题，大部分居民并没有足够的污水处理意识，这也就意味着即使村镇建设了污水处理系统居民的使用频率不高，得不到很好的效果。而且污水处理后会有一定的有机物是对农业有帮助的，所以农民要有利用这些处理废物开展有机农业的意识，进一步加强农业和农村的发展。

2.4加大资金投入，促进村镇生活污水的有效处理就目前的情况看，村镇建设污水处理系统的能力还是不足，除需要购买相关的技术和设备外，施工和调试都需要相当多的资金，依靠村镇自行筹措的可能性不大。所以国家可以对村镇提供更多的资金或者政策支持，为村镇解决部分资金问题。国家同样可以通过补贴、地方拨款等方式对村镇的污水系统建设提供支持。进一步促进污水处理系统在村镇的使用。

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生化处理，同初级处理一样，采用的是传统的生化技术。生化技术的主要工作原理是利用污泥本身。在污泥中存在着一些对有机质的化学结构有破坏作用的特殊细菌和真菌，如此一来对污水中的BOD和病菌能降低十分之一左右。举个例子来说，农村新能源中的沼气，就是采用的厌氧技术的处理污水的，在污泥中厌氧菌的作用下，有机质就会在被处理，在这个过程中沼气就产生了。深度处理，是对二级处理的优化过程。除了一级中的化学絮凝剂、二级中的活性炭，还会投放一些交换树脂，或者是进行一些反渗透的工艺，污水中的残留的溶于水的糖分、盐类和一些碳水化合物，达到杀菌消毒的效果。当地的社会经济发展水平和污水来源及其处理后的用途是污水处理技术的选用必须考虑的。农村地区的污水来源主要是生活污水，主要成分就是各种固体的悬浮物，还有一些病原菌等有机污染物。经过处理后的污水即再生水，可以用来灌溉农田、浇花浇树、美化环境、观赏水池、拖地洗车等生活生产的各个方面。

1.2生活污水的处理系统

1.2.1集中处理系统。主要是传统的物理手段，比如在农村建立污水处理厂，通过地下管道等把生活污水集中到一起，然后进行。或者是开放一块森林或湿地，根据土地与地下水联结的特点，或者是植物（主要是大树）的自身净化作用进行处理。

1.2.2分散处理系统。主要是科学的化学手段，也是建立一个污水处理厂。不过在厂子里，采用拦截、沉淀、消毒、杀菌等方式，对收集起来的污水采取高度化的科学手段进行，使得处理的结果更安全。随着经济的发展，科学技术日趋完善，这种分散的污水处理系统越来越受到管理者和技术人员的青睐。

2农村污水处理问题

在我国从20世纪80年代，就开始对生活污水分散处理技术进行了研发工作，能源消耗上采用的是微动力或无动力，也创造性地发明了一些污水处理装置，由于技术的不成熟，因此在实际应用上不尽人意。

2.1赤潮现象抑制技术不稳

由于水中含有的磷和氮元素超标，水体就会出现赤红色，导致鱼虾大量死亡。这就是我们所说的赤潮，也就是水体富营养化。目前我们国家的污水处理系统中还不能完全突破这种生物处理技术，因此对未来的发展也是大为不利的。

2.2再生水的回收利用不完善

虽然现在的分散处理技术已经能够对污水进行有效处理后的排放工作。但是没有实现再生水的就地应用，不仅造成了水资源的浪费，还造成了科学技术的价值大打折扣。农村地区面对严重的生活污水窘状，不得不采取一些行之有效的措施。在发达地区，人民越来越清醒地认识到生活污水对生活质量带来的弊端，处理生活污水成为其工作的中心之一。在对生活污水处理上，采取了一些实效性很强的措施，利用耗能较低费用较少的经济实惠的实用技术。在经济稍微不发达的地区，尤其是在人口集中区，人民也意识到了生活污水带来的困扰，因此在寻求如何有效地处理生活污水技术上，也有了实际的行动。

3污水处理系统选择

污水处理系统有集中处理和分散处理两种模式。不同的地区有不同的特点，因此采用的手段也不尽相同。适合集中处理模式的地区有：东部沿海地区、村落密集地区、污水量大地区；适合分散处理模式的是村落较分散的山区。对于排水设施不健全的北方和中部地区，也要采取一些措施：安装带有节水器的卫生马桶、修建沼气池、链接污水管网络。

4农村污水处理投入和产出效益分析

4.1农村污水处理工程投入

4.1.1集中处理系统的投资。污水深度处理的工程费与要求的出水水质是密切相关的。污水处理的投入与出水水质是成正比的。一般而言，污水处理厂的建设工程费用和运行费用比较高，土地处理系统和人工湿地系统的处理费用相对较低。

4.1.2分散处理系统的投资。目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备，每套售价在几万到十几万不等。4.2农村污水处理效益分析

4.2.1经济效益。利用再生水灌溉农田、浇花洗车，可以减少对干净淡水资源的使用；同时也能降低脏乱差的环境造成疾病带来的损失，增加当地的经济效益。

4.2.2能源效益。污水处理装置都采用微动力，对能源消耗较小，而且在二级处理时还会产生沼气，可以用来燃烧发电等，产生巨大的能源效应。

4.2.3环境效益。污水横流，破坏了居民的生活环境。治理生活污水，不仅改善了居住环境，还能够提高人民的生活质量。

4.2.4社会效益。污水处理后带动了经济的发展、能源的增长、环境的提升，在促进人与自然的和谐发展上，在经济与环境的和谐发展上，在农业与工业的和谐发展上，都有客观的社会效益。

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2城镇污水处理中存在的问题

2.1地下管网的规划存在问题

小城镇的地下管网往往没有进行科学的规划，因而雨水和废水混合处理，生活污水和工业废水混合处理。管网的规划存在问题，会极大地增加污水处理设施的工作量，费时费力。甚至有的城镇因为污水收集管网与污水处理设施不配套而造成设施闲置。

2.2城镇污水处理资金来源问题

科学高效的污水处理系统往往需要较多的资金投入，对于城市这些资金不算什么，但是对于小城镇，特别是贫困地区的城镇，建设污水处理系统的资金来源是个大问题。因而对于污水处理设施建设，主管部门虽然知道建设的好处，想建设，但是往往因为资金问题望而却步。

2.3小城镇污水处理工艺设计标准不匹配

我国现行污水处理设施设计规范规定的最小规模是第Ⅴ类，即日处理污水规模在1×104到5×104立方米之间。而实际上，许多小城镇日产生污水的规模到不了这个界限，小城镇污水处理设施的日处理污水规模往往为2000到5000立方米。虽然随着城镇化程度的加深，污水的量可能一年比一年多，但是就目前情况来说，污水处理设施建大了是对资源的浪费，而且有的城镇根本无法筹集足够的资金。现有设计规范的不匹配是制约污水处理设施建设的因素之一。

2.4污泥处理上存在缺陷

一般来说，污水处理后产生的污泥，应该进行浓缩、调制、脱水、稳定、干化或者焚烧，经过处理的污泥可以修复地表破坏严重的土地。有技术的可以用污泥发酵有机肥，生产地砖等。但有的小城镇根本无力负担污泥的处理费用，对污泥的处理往往没有照标准操作，将污泥随意堆放，造成二次污染。

2.5工业污水冲击小城镇污水处理

我国小城镇地域广泛，土地价格也便宜，有的厂家就租用小城镇闲置的土地进行生产，以降低生产成本。工厂的进入对污水处理造成挑战。工业废水的处理措施与普通生活废水的处理措施不完全相同，因为工业废水中含有重金属和各种有害物质。用原有的处理生活废水的措施处理工业废水，效果未必明显，不严格处理就排放很可能对环境造成污染。可以说，工业废水冲击了小城镇的污水处理，因此在引进工厂的同时，还应该升级污水处理设施。

3针对小城镇污水处理中所存在问题的相关对策

相较于其他的污水处理方式，小城镇可以因地制宜，充分利用原有的荒地、废塘来进行污水处理作业。适合小城镇的污水处理工艺主要有人工湿地处理系统和蚯蚓生态滤池，这两种系统投入较少，节省能耗，工艺简便，维护简单，净化效果却很好。

3.1人工湿地系统

观察大自然的净化程序之后，在20世纪70年代，人工湿地系统应运而生。人工湿地系统是仿造沼泽人为建设类似地区，将污水引入其中，利用自然的生物和物理、化学净化技术来处理污水。实践表明建设同等规模的人工湿地的造价和运营费用仅为传统工艺的1/10到1/2，其所需费用低的特点很适合小城镇的发展。而小城镇本身有大量的闲置土地或者废弃池塘可以利用，人工湿地处理系统可以说是最好的选择。

3.2蚯蚓生态滤池

在小城镇的污水中，很大一部分是生活废水，含有大量的有机物，因此利用蚯蚓来吸收有机物，能够避免自然水体因污水而富营养化。这种污水处理方式在上海进行了实验，很成功，蚯蚓能够高效除去污水中的污染物质，极大程度上避免产生污泥等二次污染物。

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超滤膜技术的工作原理主要表现为对需要进行处理的化工污水进行分离、净化、浓缩，同时有机结合膜孔径实际大小，有效地将存在于污水中的颗粒进行分离。该种技术在化工、医药、食品等领域的污水处理中得到广泛应用。应用微滤膜技术不仅能够有效地将菌类、藻类等微生物进行清除，保证处理系统上不会存在微生物粘附现象，同时存在于其中的氧化剂还对微生物的繁殖具有良好的抑制作用。应用超滤膜技术对污水进行处理，还可有效降低污水浑浊度。在化工污水中通常均会含有较多杂质，这些杂质的存在对光线的投射产生一定阻碍作用，对污水的处理效果产生一定程度的影响。而应用微滤膜技术对污水进行处理时，可促进污水浑浊度得到有效降低，进而提高污水处理效果。

1.2微滤膜技术

微滤膜技术的工作原理主要体现为利用微孔精密过滤技术，将存在于污水中的细小细菌、固体颗粒等进行有效清除。该种技术具有良好的去污效果。现阶段，微滤膜技术被普遍应用于半导体污水处理中，该种技术在使用过程中不仅可大大降低微滤膜的生产成本，同时还可以有效促进污水处理过滤器所具有的反洗性得到有效提高。将微滤膜技术应用化工污水处理中时，可通过不同孔径可对污水进行分级过滤的功能来完成对化工污水进行一系统处理的工作。该种技术的应用具有较为理想的经济价值。

1.3反渗透技术

反渗透技术的工作原理主要体现为将水等作为溶剂对小分子、离子等物质机械牛截留，通过选择性的渗透方式将液体混合物进行分离，将存在于膜两侧的静压当做主要推动力，完成全部膜分离过程。该种技术主要是在造纸工业、食品工业、冶金工业等污水处理中得到普遍应用。反渗透技术在应用过程中主要分为三个步骤，具体为渗透、反渗透、渗透平衡。在渗透环节中，主要是借助半透膜将盐水和纯水进行分隔，纯水渗透到咸水中将盐水的浓度降低。在反渗透环节中，主要是借助半透膜将盐和纯水进行分隔，咸水渗透到纯水中。在渗透平衡环节中，主要是借助半透膜将盐水和纯水进行分隔，咸水、纯水双向渗透。

1.4电渗析技术

电渗析技术在实际应用过程中主要是借助水处理等膜分离设备来实现对污水进行一系统的处理。该种技术的应用充分利用了膜所具有的选择透水性特点，在直流电场环境中，借助外加直流电场作用，对阳离子、阴离子的通过进行有效控制，进而保证部分离子可顺利地渗透到另一个水域中，进而实现将水浓度淡化的目的。

1.5纳滤膜技术

纳滤膜技术的应用可有效地对反渗透膜技术、超滤膜技术应用过程中存在的相关缺陷进行弥补。在对化工污水进行处理的过程中，纳滤膜技术可有效将污水处理过程中存在的硬度、色度、异味等影响进行解除。例如在食品加工过程中所涉及到的解除杂质、脱色、浓缩等生产环节中，可充分利用NF来实现酵母生。在这个过程中需要应用到纳滤膜技术将存在于发酵液中的有机酸进行回收和利用。纳滤膜技术在应用过程中可选择性的利用纳滤膜生物反应器，应用于半连续生产工业中。

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①基建投资少，运行费用低。目前城市污水处理工艺已相对成熟，但其污水处理设施基建费用和运行费用高，不适合在农村地区推广。污水处理的运行费用一般包括:电费、药剂费用、人员费、定期修理费用等，较高的运行费用最终将导致“建得起，转不起”的尴尬局面。因此，基建投资少是保证污水处理设施在农村地区推广的前提，运行费用低则是保证污水处理设施持续正常运行的重要条件。

②工艺多样化。我国南北地域气候差异大，且居住方式和生活习惯有很大不同，因此污水处理工艺应呈现多样化，以适应建设地区的气候和水质、水量等条件的变化。

③运行操作简单、效果稳定。农村污水处理设施的日常运行，大都需要由村民自主管理来完成。而村民的技术知识水平和管理操作水平相对较低，且缺少专业技术人员，因此农村地区的污水处理设施应该采用运行管理简单且成熟稳定的污水处理工艺。

2污水处理措施

2．1污水处理模式

农村生活污水处理大体上有3种模式:

①接入市政管网模式，适用于靠近城镇或靠近城镇污水管网的农村，将生活污水集中收集后输送到城镇的污水处理厂进行处理，有这种条件的村庄，应优先考虑这种模式;

②集中联片处理模式，若接入城镇污水厂管网条件不可行，单村或者集中联片的几个村庄集中收集污水后，规划建设污水处理设施;

③单独分散处理模式，因居住分散、地形复杂、污水难以集中收集，宜以组团为单元，分区收集污水，每个区域污水单独处理。所以，污水处理模式应采取“衔接地方规划、合理利用资源、听取群众意见、科学规划设计”的原则来确定。

2．2污水处理工艺

目前，国内外污水处理技术从工艺原理上基本可分为自然处理系统和生化处理系统两类。自然处理系统主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理的系统，或称为生态处理系统。常用的有:人工湿地处理系统(水平流、垂直流)、地下土壤渗滤净化系统、塘处理系统等。生化处理系统又分为好氧生化处理和厌氧生化处理。好氧生化处理主要是通过动力给污水充氧，培养好氧微生物菌种，利用好氧微生物的分解，消耗吸收污水中的有机质、氮及磷等。常用的有活性污泥法、A/O法、生物转盘法、SBR法等。厌氧生化处理主要是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需氧气的情况下把有机污染物转化为无机物。常用的有厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。针对农村地区特点，常用污水处理技术有以下几种。

1)人工湿地处理技术。有条件的村庄，可充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物(芦苇、香蒲等)组成，是一种独特的“土壤一植物一微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。湿地处理系统工艺设备简单、管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点是占地面积大，需要解决土壤和水中的充分供氧及受气温和植物生长季节的影响等问题。人工湿地可与稳定塘等其他工艺联合运用，例如重庆大学的蔡明凯等人采用厌氧生物滤池－人工湿地－生态塘工艺处理养殖废水，经过各单元的处理，CODcr去除率约为80．30%，SS去除率约为94．69%，NH3－N去除率约为73．39%，TP的去除率约为86．78%，出水浓度能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。

2)地下土壤渗滤净化系统。适合于农户居住的土地较分散，且村庄周边往往有闲置荒地。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经过一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中，投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。由于负荷低，停留时间长，水质净化效果好。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单、基建投资少、运行费用低;把整个处理装置放在地下，不损害景观，不产生臭气。缺点是占地面积大，易滋生蚊蝇，冬季运行效果差。清华大学在2000年国家科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统，并取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率，CODcr、BOD5、NH3－N和TP的去除率分别达到80%、90%、90%和98%。

3)好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是现阶段污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点。选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物。通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的CO2、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。如SBR法，集曝气、沉淀、排水功能于一体，不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用;A2O法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较，占地面积小，抗气候等外界影响的能力强，处理稳定、效率高，但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。

4)厌氧生物处理系统。厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为CH4和CO2的过程，又称为厌氧消化。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧消化无需搅拌和供氧，动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气，可用于发电和家庭燃气;可高浓度进水，保持高污泥浓度。厌氧处理工艺在我国有很长的历史，我国农民在古代早已开始应用厌氧发酵技术沤制粪肥，进行粪便无害化处理，而且至今仍在应用。我国是世界上利用厌氧消化技术制取和利用沼气最早的国家之一。现在，厌氧沼气池处理污水技术在我国中东部地区应用较广。厌氧沼气池将污水处理与沼气的利用有机结合，实现了污水的资源化，是最能体现环境效益和社会效益结合的农村生活污水处理方式。农村地区可根据实际情况，采取沼气池与其他污水处理工艺组合使用的模式来处理生活污水。江苏省常州地区采用了“污水沼气净化处理+人工湿地”的污水处理方法，它在原来水压式沼气池的基础上加以改进和提高，采取适当的过滤、沉淀和人工湿地的方法，目前这种污水处理模式在当地成效较显著。经过各单位处理后，氨氮去除率达93%，总磷去除率达86%，出水水质能达到《污水综合排放标准》一级B排放标准;其建设成本每户约2500元，年维护费12．5元/人，非常经济。为此建议将厌氧沼气池作为农村生活污水初级处理措施与其他污水处理工艺组合使用，同时要重视对沼气池出料口出沼液的收集和处理。

2．3污水收集系统

污水收集系统基本上由污水收集管网和调节构筑物构成。污水管道的选择根据技术经济比较，建议DN＜400mm的污水管道采用UPVC(硬聚氯乙烯)双壁波纹管，500mm≤DN≤600mm的采用PE(聚乙烯)双壁波纹管，DN≥800mm采用钢筋混凝土排水管。下面主要对调节构筑物中化粪池与调节池进行说明。

1)化粪池。化粪池是污水收集系统中的重要单元，应避免化粪池渗漏引起的二次污染。农村改厕工作已成为农村卫生工作的重点，大部分农户建有冲水式卫生厕所，污水经过厕所进入化粪池，然后进入村庄污水管网。但多数化粪池结构过于简单，多采用12砖墙，沙浆抹面，从表面看做到了防渗，但由于化粪池埋深浅，经过1a冻融后，化粪池多数会出现渗漏，给污水收集带来困难。所以，村民家中化粪池应根据实际加以维修和改造，避免渗漏，确保污水能进入污水管网。

2)调节池。水量变化大是农村污水的特点之一，白天几个时段集中排水，夜间基本没有排水。若污水收集系统中不设调节池，水量、水质将都难以有效调节。水量大时，一方面由于污水没有出路，只能直排，另一方面污水处理系统必须根据水质变化情况，不断调整运行参数，增加了管理难度。所以在污水收集系统中必须设调节池，并且调节池容积应足够大，水力停留时间达到6～8h为宜。

2．4污泥处置

在污水处理过程中会产生污泥，污泥中含有大量的有毒物质，如寄生虫卵、病源微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等。污泥处理就是要使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。由于农村污水处理站规模一般较小，产生的剩余污泥也相对较少，单独对污泥进行脱水或压榨处理既不经济也不合理，只能妥善储存，累积到一定量后拖走处理。建议农村污水处理站对污泥处理采用“村收集，镇运输，县处理”的模式，各村将剩余污泥贮存于污泥池，所属乡镇有关部门统一安排环卫吸粪车运走，送至区县集中处理。建议设计一个较大的污泥储存池，能储存污水处理站半年左右的剩余污泥量。

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建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。

处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。

1活性污泥法

活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状,并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发,对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。

1.1传统活性污泥法

优点:①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。

1.2间歇式活性污泥法

近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。

小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点:①容易运行管理;②维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h，周而复始,反复进行。

1.3AB工艺法

AB工艺法也称为吸附生物降解法,是20世纪70年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型。从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性。它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段,A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。

从工艺流程来看,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池,使A段和B段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小。

1.4AO法及AOO法

AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用AO工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。

2生物膜法

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。

3下水道内部处理

污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧)，则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。

4序批式曝气法(SBR法)

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①设备构造简单、所需购置成本不高、能耗相对较低，而且在进行分离时不需要任何帮助分离的介质；

②由于旋流器的体积较小，所以设备在安装方面难度系数小，一旦调试好，就能持续、稳定地工作；

③分离效率高、适应力强，受外界影响较小，工作的温度及压力只受旋流器结构材料的影响。尽管如此，旋流分离技术也存在一定的缺陷：首先，在液体流动时，会产生剪切作用，如果设计的参数有误，容易导致含油污水中的油滴被打碎乳化的情况出现，进而使分离达不到预期的效果；其次，由于物料的性质存在差异，所以在旋流器的结构大小和操作条件等方面，不同的油田需求也不相同，这就造成了旋流器大多不能通用；最后，在乳化油的处理上，旋流分离技术仍有待提高。

（2）国内应用研究现状。经国内外专家多年的努力，在旋流分离数值模拟分析、旋流管外特性研究等方面，旋流分离技术取得了重大进展，对这项技术的研究也正趋于规范和完善，目前正准备将初步的研究成果转向产品化。从总体上来说，我国在含油污水的处理问题上，其技术相对较为落后、发展条件不足、人员管理较为松散、组织管理水平低。基于上述情况，对静态液—液旋流分离技术的研究还需要深入探讨。

（3）未来研究发展趋势。要想使液—液旋流分离技术得到更好的应用，不仅需要改进它的一些特性，如设备特性、介质特性及操作特性，而且需要对系统进行全盘设计，以提高系统的工作效率。其中，液—液旋流技术研究的主要方向是开发新设备，以低阻高效为设备的开发标准。此外，新型旋流管的研发也十分重要。经过多年的研究与创新，旋流管在结构上有较大改进，其参数也得到优化。除了了解该项技术的基本特性外，未来研究的一个重要领域是动态液—液旋流分离技术。根据国外研究的相关数据表明，动态水力旋流器的除油效果相比静态水力旋流器除油效果更佳，尤其是对于那些细微的油滴。此外，应用这项分离技术耗能相对较小。

2膜分离技术处理采油污水

膜分离技术是超精细过滤器技术中常见的一种采油污水处理技术。膜分离技术能够有效地处理采油污水，它主要是利用膜的选择透过性来开展工作的。如果油粒子的粒径为微米量级，用机械方法进行前处理。现阶段，膜分离技术的产生使得传统的分离技术被淘汰。根据ACHEMA展览会的记录可以发现，目前发展速度最快的过滤与分离技术即为膜分离。膜分离技术的发展主要表现在以下两个方面：首先，国外利用自身先进的科技条件，开发出多种膜制造技术，金属材倒膜、空心纤维膜和液膜等结构都是其重要的研究成果。其次，在膜分离技术的发展方面，已对有机聚合材料进行了开发，像聚乙烯、聚丙烯、聚矾等。膜分离技术的发展除了表现在以上两个方面，还有一种复合膜。这种复合膜是将有机聚合材料与膜制造技术相结合的。

2.1超滤膜的应用现状

根据相关文献记载，超滤膜法处理乳化油废水在国外已有几十年的历史。在20世纪80年代，西德已有超过250个超滤膜设备投入使用。相关资料显示，每套设备处理含油乳状液的能力为l~20m3/d。这个时期，膜组件分为卷式、板框式和管式三种。到80年代末90年代初，膜生产单位的分离技术取得了进步，能提供系列膜设备。现今，上海宝钢通过使用AbCor公司的管状膜大型超滤设备，将乳化油废水进行处理，效果明显。张玉忠等人曾经做了一个实验，这个实验的主要内容为：把自行研制的MTB—I型耐温中空纤维膜与MTB—V型加拿大的中空纤维膜的处理效果进行对比。根据实验的结果，可直接得出一个结论：对于未经处理的含油率高的污水，效果欠佳，与国外差距较大；对经过预处理的含油量低的污水进行处理，效果明显。

2.2膜器的研究进展

由于依靠改变流动状态或设置流道障碍的传统静态十字流膜滤技术已经不适应时代的发展，目前，技术人员已经转移了工作重点，重点开展新型膜器的研究，主要是对其进行利用膜运动施加离心力和外加场力两种方式的研究。膜生物反应器污水处理技术就是新型膜器研究下的产物，它使得污水生物处理工程中的生物反应器与膜分离技术中的超滤组件结合在一起，这不仅提高了工作效率，还能降低能耗。由此可见，它的发展前景还是相对较好的。在油田污水中，受技术条件的限制，一些问题的处理不够彻底，所以研制一种多强化方式的膜滤设备是十分有必要的；同时，需要建立对应的过滤理论模型，并研究其分离机理。随着科技的进步，膜分离技术在油田采出水处理中的应用力度不断增加。其特点主要体现为精度高、易自控化。受我国过滤技术水平的影响，以及经济条件的限制，其在大型工业化规模中投入使用的条件不够成熟。笔者认为，膜分离法的核心技术问题体现在高效高渗透性膜和提高处理量两方面，但实践起来相对困难。综上所述，对膜器的研究提出了更高的要求。

3过滤分离技术的展望

纵观我国过滤分离技术研究的成果，主要集中在过滤器和过滤装置方面，其最终目的都是为了使流体系统得到净化。在一些发达国家，已经深入对这种技术进行了探讨，并且耗费了许多时间及精力。在过滤分离技术领域，我国没有取得突破性成就，甚至没有一套完整的过滤分离技术的科研生产体系。值得提出的是，我国的过滤材料没有在研制计划内。另外，在过滤分离技术方面，还存在一些技术标准、测试设备和质量控制等不完善的情况。在未来对过滤分离技术进行研究时，应重点放在过滤材料及过滤器方面。

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1.1污水处理行业发展系统模

型外部环境是污水处理行业发展的有力推动因素，既包含了行业发展的投入要素，又包含了环境的非投入要素。借鉴产业分析工具PESTEL模型(PESTEL分别是政策、经济、社会、技术、环境和法律英文单词的首写字母)，行业外部环境包含了影响环保行业发展的政策、经济、社会、技术、环境和法律等宏观因素，能够系统全面地反映行业所处的环境。行业内部系统是在外部环境影响下行业得到的发展状态。根据产业组织理论，污水处理行业内部组成主要包括产业结构、市场行为和市场绩效等。产业结构是指特定的市场中企业在数量、份额、规模上的关系;市场行为是市场结构、市场绩效的联系纽带，企业行为通过各种策略对潜在进入者施加压力从而影响市场结构，可以理解为企业为实现其利润最大化和高市场占有率而采用的适应市场环境的战略和策略，环保产业中影响市场绩效的企业行为主要是企业的定价行为、投资行为和技术创新行为。环保产业发展初期阶段，环保产业主要依靠政策的支持，相比国家及地方政策，企业市场行为对于整个环保产业绩效的影响相对较弱，同时，企业市场行为难以用量化的指标表示，因此开展绩效评价时企业市场行为不纳入环保产业内部系统中，要说明的是，这并不表示企业市场行为不是环保产业内部系统的组成。市场绩效是指特定市场结构下，通过特定企业行为使某一产业在价格、产量、成本、利润、产品质量、品种及技术进入等方面达到的状态，具体可以用产业规模、产业技术及产业经济效益等表示。产业发展的外部效益是指环保产业发展所为产业外部带来的影响，主要包括对社会环境及自然环境所产生的影响，即社会效益和环境效益。

1.2评价指标体系

污水处理行业绩效评价指标体系由“目标层－要素层－指数层－指标层”组成。根据污水处理行业发展系统模型，行业发展外部环境作为第一个目标层，行业内部组成和外部效益归纳为产业现状与效益作为第二个目标层。两个目标层将单独开展评价，产业外部环境的评价结果作为后者评价结果分析的基础。外部环境的要素层是基于污水处理行业发展系统模型中行业发展外部环境的构成确定，即考虑政策法律、经济、社会、技术和环境等因素。政策法律因素主要是为了评价投资政策、经济政策、环保规划及建设、行业发展规划、资金投入等政策法律因素对行业的推动力如何，考虑到污水处理行业特点，选择了经济政策和技术政策作为其指数层;经济因素主要考虑到经济的增长，特别是工业化程度的发展，会增加对污水处理行业的总需求，确定了经济发展速度、工业增长速度、人民生活水平三个指数，分别代表了整体经济发展、工业发展、生活水平的提高对污水处理行业需求的影响;与经济因素类似，社会因素将城镇化水平作为指数层，主要是因为随着城镇化水平的提高，城镇人口的增加会拉动行业的需求;技术因素主要是评价技术投入等情况对产业的推动力，无论污水处理行业还是其他行业，技术因素的指标选择具有相似之处，因此参考其他行业绩效评价指标将技术研发投入作为指数层;环境因素采用了环境质量现状作为指数层，是考虑到环境质量现状的好坏会对污水处理行业产生一定的影响，相比环境质量好的时候，环境质量差的现状对环境治理的投入需求就高，更能拉动环保产业的发展。基于污水处理行业发展系统模型，行业现状与效益的要素层本应由产业规模、产业结构、产业经济效益、产业环境效益和社会效益组成。考虑到多数社会效益往往是由多个行业共同贡献的，污水处理行业只是某社会效益的贡献者之一，其社会效益难以独立开来，同时，相比环境效益，社会效益还具有间接性、复杂性等特点，较难以准确量化，所以本文在建立指标体系时外部效益仅考虑环境效益，即行业现状与效益的要素层由产业规模、产业结构、产业经济效益和产业环境效益组成。其中，前三个要素可以直接借鉴其他产业绩效评价所用的指标，本文选用了经济总量和生产力总量作为产业规模的指数层，产业结构的指数层包括上下游匹配、产业集中度、服务业比重和内资企业比重，产业经济效益的指数层包括盈利能力、运营能力、偿付能力和成长能力;产业环境效益的指数层从污染治理设施处理能力和主要污染物减排量等两个方面考虑。

2绩效评价过程

2.1指标原始数据

计算得到2009年－2011年外部环境目标层的总体评价向量分别为{0.067，0.243，0.579，0.111}、{0.145，0.431，0.341，0.067}和{0.344，0.324，0.265，0.067}，用这些隶属度对评价等级加权平均，最终得到2009年－2011年外部环境目标层的评价结果分别为1.266、1.637和1.944(如表4所示)，表明外部环境对产业发展的推动力越来越大，越来越利于污水处理行业的发展。从单项指标来看，从2009年到2011年，污水处理收费、污染治理投资、污水排放标准、污水处理工程技术政策和规范、城镇化水平和技术研发投入等6项指标的评价分值均有较为明显的提高，均往利于污水处理行业的方向发展。而反映国内经济发展速度、工业增长速度、人民生活水平的宏观经济因素及反映环境质量现状指标的评价分值差距很小，说明这些因素对产业推动力的影响并没有明显的变化。

2.2行业现状与效益

2009年－2011年污水处理行业发展现状与效益目标层的总体评价向量计算结果分别为{0.039，0.186，0.659，0.116}、{0.051，0.323，0.528，0.098}和{0.123，0.453，0.387，0.037}，将隶属度最大值作为评价结果，即2009年－2011年污水处理行业发展现状及效益的评价分别为“中”、“中”和“良”，评价结果的概率分别为65.9%、52.8%和45.3%，产业发展逐渐由中转为良，行业发展越来越好。从单项指标来看，可以发现:

(1)总产值、污水处理能力、治理工业废水设施数量等指标逐渐由“中”转为“良”，反映从2009年至2011年产业规模逐渐扩大，这与实际情况相符;

(2)反映产业集中度的指标逐渐由“中”转为“良”，大中型企业销售收入比重逐渐提高，特别是大中型企业销售收入比重从2010年19.08%至2011年33.97%，提高幅度较大;环境污染治理设施运营资质持证(生活污水和工业废水)单位数量反映服务业比重的指标逐渐由“中”转为“优”，服务业企业数量稳步增长;

(3)城镇污水处理厂平均运行负荷率、产销率、内资企业销售收入比重等指标三年之间变化不大，三年的评价结论均分别为“中”、“良”、“中”，一方面说明城镇污水处理厂运行负荷率一般，另一方面，行业内产销率不错，同时，内资企业销售收入比重有待于提高，2009年－2011年的数据分别为85.41%、81.27%和82.08%，稍有下降;

(4)销售利润率、亏损面、流动资产周转率、资产负债率、销售增长率等反映产业经济效益的指标逐渐由“中”转为“良”，行业内污水处理厂运行效益越来越好，销售利润率已由3.31%的过低提高到12.82%一个比较合理的水平，资产负债率也稍有下降;

(5)城市生活污水处理率、工业废水达标排放率、城镇污水处理厂化学需氧量减排量指标三年的评价结论一致，分别为“中”、“良”和“中”，工业废水达标排放率方面结果较好，而城市生活污水处理率和污染物的减排仍有很大的提高空间。

对比外部环境指标的变化，行业现状与效益得到改善主要是由于:

(1)城市生活污水处理收费水平的提高。污水处理费的高低直接影响污水处理厂的运行效益，从2009年的0.72元/立方米提高至0.81元/立方米，虽然绝对值变化不大，但是提高了12.5%的幅度，对行业经济效益的改善具有最直接的影响。

(2)污染治理投资总额的增加。污染治理投资的增加直接带动更多的污水处理设施投入运行，产业规模势必增加，从而改善整个产业状况。

(3)污水排放标准、污水处理工程技术政策和规范数量的增多。技术政策越来越完善，行业技术越来越规范化，利于提高行业整体技术和市场水平。

(4)城镇化率的提高。城镇化率这一宏观指标直接为行业发展创造更广阔的市场空间，为产业规模的扩大创造有利的条件。

(5)技术研发投入的逐步增加。更多的资金用于技术研发意味着技术进步的可能性和成功率就大，更能带来整个行业科技水平的提高，通过科技水平的不断进步从而提高产业的经济效益，科技水平的进步同时能够带动产业集中度的提高。

3结论

本文的评价结果与实际情况相符，证明了模糊综合评价法对污水处理行业绩效评价具有较好的适用性。2009年－2011年污水处理行业的绩效评价结论可以归纳为:

(1)行业外部环境逐步转好，对产业发展的推动力越来越大，越来越利于污水处理行业的发展;

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2空气悬浮鼓风机安装调试经验

2.1鼓风机安装前的准备工作在鼓风机安装之前，必须确保以下工作已经完成：（1）安全。确保鼓风机严格按照国家相关安全与健康标准进行安装，确保安装人员具有专业资质证书，并严格遵守污水厂现场安全文明施工条例。（2）基础。空气悬浮鼓风机应安装在有足够承载能力的水泥基础上，为确保鼓风机在运行时主机的稳定，基础表面应平整，一般把风机基础的平面度和水平度控制在±2mm/m[2]。（3）开箱检查。检查设备装箱单、核对鼓风机电机、叶轮、空气轴承等鼓风机主体以及出风管管径、扩压管、放空阀、消音器等构件的尺寸是否与设计一致。

2.2鼓风机开机前的技术要求鼓风机在开机运行前，必须确保以下工作已经完成：（1）确保出风管路上所有的主阀门全部处于开启状态，特别是鼓风机上方出风管上的节流阀处于开启状态，在节流阀关闭状态下启动鼓风机，会因喘振给鼓风机造成严重损伤。（2）确保鼓风机已经送电，鼓风机运行模式为就地模式，即初始画面为LOCAL或LAN，控制器初始换面为转速或电力模式。（3）预测鼓风机启动的运转条件。包括曝气池水位、出风管阀门开启状态，预测负荷压力和需要的空气流量，在性能曲线图上选择启动时的最佳运转点。

2.3生物池空气主管管道吹扫方案由于鼓风机出风管道在安装时，不可避免地会在管道内产生焊渣、小砖块、烟头等杂物，这些杂物特别是不锈钢焊渣一旦进入生物池池底的曝气器中，就会对曝气器造成严重损害，影响曝气效率甚至导致曝气盘脱落，因此，生物池空气主管安装完毕，鼓风机正式投运之前，需要借助鼓风机对鼓风机出风管到生物池池面之间的空气管道进行吹扫。由于生物池上方的空气管道中设计有许多盲板，刚好利用盲板把管道中的杂物吹扫出来，管道吹扫时应注意以下事项：（1）确保生物池上方所有通往池底的主干管道阀门全部关闭，防止杂物吹进曝气器；（2）对生物池两个系列轮流进行吹扫，确保所有主管道都被吹扫到，没有盲区；（3）确保鼓风机的开启度足够大，以提供足够的吹扫力度，确保质量较大的杂物能够被吹扫出盲板。

3空气悬浮鼓风机常见故障及解决方法

根据TurboMAX空气悬浮高速离心式鼓风机的运行特点，将鼓风机常见故障及相应的解决方法总结如下。以上总结了TurboMAX空气悬浮鼓风机在运行时常见故障及解决办法。此外，当鼓风机在运行时发生非正常运行的故障时，鼓风机也会将故障自动记录下来，并自动停止机器，同时，控制面板的状态指示灯转为黄色，状态显示为“FAULT”。作为污水厂的运行管理人员，应该学会利用错误代码查找出错原因并按出错误代码排除故障。排除故障后，完全关闭鼓风机，等待3~5min，再按下控制面板上的[解决错误]按钮，如果黄色指示灯不再亮的话，则可以正常启动鼓风机。