浅谈市政污水厂设计及处理工艺

摘　要：文章就市政污水处理厂的设计作了简要探讨。污水厂的设计包括以下几个方面：建设规模、处理工艺的确定、污水消毒工艺、污泥处理工艺等。污水处理厂的设计是一个复杂的系统工程，需要做到科学合理的设计，并加强运行管理。

关键词：污水处理厂；消毒工艺；污泥处理
引言
　　市政污水处理厂建设作为市政环境污染防治的重要措施和手段之一，越来越受到政府和社会各界的高度重视。近几年来，我国政府加大了市政污水处理基础设施建设的投资力度，在全国不同地区建设了一批市政污水处理厂。同时，在环境保护不断走向市场化的趋势下，一些由企业投资建设的商业化污水处理厂也逐步投入使用。这些污水处理厂大大加强了市政污水处理能力，对改善和提高市政区域水环境质量发挥了重大作用。
　　一、建设规模的确定
　　市政污水处理厂建设中存在着一种较普遍的现象，即很多市政热衷于建设大型的污水处理厂，而不考虑自己的实际情况。那么，市政污水处理厂的规模到底是越大越集中合理，还是适度集中有限规模化合理?很有必要搞清楚这个问题。污水处理厂建设规模既不是越集中、处理规模越大越好，也不是越分散、规模越小越好，规模过大，超过一定限度反而会使管理难度增大，运行成本增高。所以应按照最佳效益规模的原则来确定市政污水处理厂建设规模的大小。市政污水工程的组成包括污水的收集、输送、处理与排放四个部分，是一个系统工程。对污水处理系统来说，可以分期建成，直至达到规划建设规模。
　　二、污水处理工艺
　　2.1处理程度
　　现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，生物需氧量一般可去除30％左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90％以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂率法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。
　　2.2污水处理工艺分类
　　污水处理方法按作用原理可分为四大类：物理法、化学法、物理化学法、生物法。市政污水应用最多的是生物法，利用微生物的代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法（SBR、AO、AAO、氧化沟等）和生物膜法（生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等）。
　　2.3污水处理工艺流程
　　污水处理的整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅之后进入沉砂池，以上为一级处理；而后进入生物处理设备，如曝气池，氧化沟等，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理；三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
　　2.4常用污水处理工艺
　　2.4.1 AB法工艺
　　AB法工艺将曝气池分为高低负荷两段各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷A段以生物絮凝吸附为主，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，去除BOD达50%以上，并有较强有很好的适应性，节能效益也较好。AB法的主要缺点是污泥产量大，特别是A段的污泥有机物含量高，后续处理难度大。同时由于A段吸附了较大部分的有机物，有可能造成B段碳源不足，硝化不充分。一般而言，AB法工艺对浓度高的污水处理效果较好，且要求有后续污泥消化处理设施。
　　2.4.2 氧化沟工艺
　　氧化沟是一种改良的活性污泥法，曝气池成封闭的沟渠形，其流态是一种首尾相接的循环流，延时曝气使得污水和污泥同时得到净化。氧化沟处理设施简单，没有初沉池和污泥消化池，具有脱氮功能；运行简便且处理效果稳定。目前氧化沟已广泛应用于国内外城市污水及各类工业废水的处理。传统氧化沟工艺的缺点主要体现在池深较浅，电耗相对较高。
　　2.4.3 AO工艺及其AAO工艺
　　AO工艺，即缺氧—好氧污水处理工艺，由缺氧池和好氧池串联而成，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。AAO法又称A2O法，厌氧-缺氧-好氧工艺，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果，实际运行中大多以脱氮为主除磷为辅。
　　2.4.4 SBR及其改进工艺
　　SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，一般有五个步骤，分别是进水、曝气、沉淀、排水、闲置。该工艺优点是节省占地，减少污泥回流量，有节能效果；静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。但是SBR技术对自控技术要求较高，另外它的脱氮除磷效果不够稳定，如要求脱氮除磷，需做一些改进。SBR工艺的改进工艺主要有CASS工艺、MSBR工艺、ICEAS工艺等。CASS工艺是一种循环式活性污泥法，其预反应区容积较小，相对于传统SBR反应器设计更加优化。CASS工艺处理工业废水比例较高的城市污水有很好的效果，且同时有脱氮除磷的效果，防止污泥膨胀的性能良好。 MSBR是改良型SBR的简称，是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单，容积小，单池。MSBR结合了传统活性污泥法和SBR技术的优点，采用单池多格方式，省去了多池工艺的连接复杂的问题。
　　三、污水消毒工艺
　　由于污水中含有大量病原菌、细菌、病毒及寄生虫等，因此很有必要对污水处理厂的出水进行消毒。目前国内主要采用加氯消毒，污水中的一部分有机物与氯发生反应，生成卤代烷等致癌物，这些稳定的致癌物会随着水流进入下游市政的给水管网，影响人类健康。但是经处理的污水加氯后，如果污水中余氯量很高时，还会杀死水体中的一些水生生物，破坏水体的生态环境。因此，基于此类弊端，建议不再对污水处理厂的出水进行加氯消毒。随着科技的发展以及人们对生活环境的关注日益增加，uv消毒法有望成为比较先进消毒的主要方法之一，目前此方法已经成功应用于工程实 践中去，并取得了较好的效果。
　　四、污泥处理
　　污水处理过程中产生大量含水率很高的污泥，它具有不稳定、容积大、有恶臭、易腐败的特点，如不及时处理，任意排放则会引起严重的二次污染。一般处置为深海处理，自然干化外运填埋，焚烧，浓缩、消化、脱水、外运填埋或农田肥料。自然干化外运因污染环境已停止使用；焚烧处置污泥较彻底，但价格昂贵，也为人们难以接受；焚烧垃圾会产生二恶英问题，因此大多数污水处理厂都采用浓缩、消化、脱水外运的方法。但作者认为污泥应该做农肥最简便可行，用作绿化也可，但大量推广必须解决脱水前添加絮凝剂所带来的粘度问题。
　　结语
　　市政污水处理厂建设所需的一次性投资大，污水处理厂常年的运行费用较高，因此需要科学合理地设计。污水处理厂的设计是一个复杂的系统工程，除必要的工艺优化选择外，设计人员还要充分考虑施工安装、生产管理等诸多方面。另外，选择污泥处理工艺的基础是污泥量和污泥组成，因此在设计中应尽量客观、合理地确定两者。总之，只要我们对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，就可避免失误，使设计更趋完美。
参考文献：
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[3]李嘉颖．关于某污水处理厂设计中的几点体会．建筑与规划设计。2008．12 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/sklw/slgc/250259.html