城市生活污水处理工艺综述
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摘要：简述了目前城市生活污水处理的主要工艺的特点，包括膜分离法、活性污泥法、生物膜法、强化一级处理技术。
关键词：城市污水;污水处理技术;工艺
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-00-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.044
Abstract：This paper briefly describes the main characteristics of the current municipal sewage treatment processes，including membrane separation method，activated sludge method，biofilm method，and enhanced primary treatment.
Keywords：Urban wastewater;Wastewater treatment technology;Technique
随着我国经济发展，人们生活水平不断提高，污水排放量逐年增加，水资源遭到严重的污染，生态环境不断恶化，直接威胁着我们人类的生存。近年来，各城市都面临着不同的水污染，处理城市污水显得十分迫切。因此，有效地将生活污水处理达到排放标准后再排放到自然水体，是保护城市水环境的必不可少的措施。
1 城市生活污水处理方法
1.1 膜分离法
膜分离法[1]是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，实现对液体的分离、分级、提纯和富集的方法的统称。从1864年Traube研制出第一片人造膜以来，人类对膜分离技术进行了不断的研发，从微滤（MF）和超滤（UF）的出现，再到电渗析（ED）的问世，接着出现反渗透（RO），再后来是纳滤（NF）。膜分离技术的不断进步为城市污水处理提供了重要的手段。
MF可去除悬浮物和细菌;UF可分离大分子和病毒;NF可去除部分硬度、重金属和农药等有毒化合物;RO几乎可去除所有杂质，对污水进行脱氮、脱磷、脱盐;ED可除氟，电化膜过程可对水消毒及产生酸性水和碱性水，膜接触器可去除水中挥发性有害物质。2005年刘研萍等[2]对某高校家属院区化粪池上清液的生活污水利用新型抗污染纳滤膜进行处理，经过滤处理后的水，其水质除氨氮外，均达到生活杂用水标准。
与传统的分离技术相比，膜分离法处理污水的优点有：在常温下操作，没有相变、能耗低、效率高、工艺简单、投资小。其缺点是：处理能力有限，除扩散渗析外，都需要消耗一定的能量，有较高预处理要求。但目前，膜制备工艺和膜污损问题，仍然限制着膜分离法在污水处理领域中的推广。
1.2 活性污泥法
活性污泥法是一种应用最广的好氧生物处理污水的方法[3]，1913年由Clark和Gage在曼彻斯特的劳伦斯污水试验站发明的。活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体与污水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的、具有很强的吸附分解有机物能力和良好沉降性能的絮绒状污泥顆粒，具有生物化学活性，同时，也能去除部分磷素和氮素。传统的活性污泥法，常常基建费用高、运行成本高、能耗大、管理复杂，会产生大量的污泥，需对这些污泥进行无害处理。
活性污泥法经历了近百年的发展，已经衍生出多种不同的工艺类型，有传统活性污泥法工艺、完全混合活性污泥法工艺、吸附-再生活性污泥法工艺、吸附生物降解工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法（SBR）工艺 以及SBR工艺的变形工艺（包括ICEAS、CASS、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等SBR的变形工艺）、多孔悬浮载体活性污泥工艺和膜生物反应器工艺等。
1.3 生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样大多属于好氧生物法[4]。污水与生物膜接触后，溶解性有机物和少量悬浮物被生物膜吸附降解为稳定的无机物（如：二氧化碳、水等），从而，起到净化效果的一种生物处理方法。
该方法具有管理方便、运行成本低等优点，对污水的水质和水量变化有着较强的适应能力，不会发生污泥丝状膨胀，剩余污泥量少。与活性污泥法相比，其缺点是对环境温度有较高要求，因为温度太低或太高都会影响生物膜的活性，而导致生物膜的坏死和脱落;作为载体的滤料，其比表面积对生物膜法净化效果有较大的影响，为了达到预期处理效果，需选用比表面积符合要求的滤料;同时，滤料属于消耗品，需要进行周期性的更换，增大了管理费用。生物膜法常见的工艺类型有生物滤池、生物转盘、接触氧化、生物流化床等。
2 强化一级处理技术
普通的一级处理主要以自然沉淀为主，其处理效果有限;城市生活污水的二级处理成本较高;我国众多的中小城镇污水排放量大，用于污水处理的资金有限，因此，采用强化二级处理的方法既可降低二级处理的负荷，亦可近期采用强化一级处理，待有条件再建二级处理工艺。城市生活污水强化一级处理工艺主要有化学法强化一级处理、生物絮凝吸附法强化一级处理、化学—生物联合絮凝强化一级处理、改善反应器强化一级处理等工艺[5]。化学法强化一级处理工艺设备简单、维护操作简单、除磷效果好，但除磷所需的药剂（絮凝剂）需要一定的成本。生物絮凝吸附法是以微生物及其代谢产物作为吸附剂和絮凝剂，主要是利用活性污泥的絮凝吸附作用，来提高沉淀池对污水中非溶解性有机污染物的去除率，还有一定量的生物降解，该工艺产生的污泥有较大农用价值。化学—生物联合絮凝法综合化学法和生物法的优点，取长补短，使处理效果可靠稳定、减少使用药剂和处理污泥的成本。
3 结论
城市生活污水经过净化处理后的中水可用于对水质要求不高的场合，如工业用水（冷却用水、洗车用水等）、生活用水（冲厕等）、市政用水（消防、绿化等）以及农业用水。因此，城市生活污水处理是解决水体污染保护环境和合理利用水资源的重要途径之一。生活污水处理技术相对成熟，为了节约初投资和运行成本，应当因地制宜，对不同工艺方案进行对比，根据城市污水的水量、水质、出水要求和占地面积及当地的实际情况，选择合理可行的污水处理工艺方案。
参考文献
[1]雷晓东，熊蓉春，魏刚.膜分离法污水处理技术[J].工业水处理，2002，22（2）：1-3.
[2]刘研萍，王琳，王宝贞，等.一体化纳滤设备处理生活污水的中试研究[J].水处理技术，2005，31（1）：41-45.
[3]许倩，王增长.处理城市污水的活性污泥法综述[J].能源与节能，2010（1）：54-57.
[4]刘雨，赵庆良，郑兴灿.生物膜法污水处理技术[M].中国建筑工业出版社，2000.
[5]张智，邱维，张国庆.城市污水强化一级处理技术及发展趋势[J].重庆环境科学，2001，23（1）：46-49.
收稿日期：2019-03-01
作者简介：曾洋（1980-），男，汉族，本科学历，研究方向为生物化学及环保。
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