我國污水處理廠技術工藝現狀及未來趨勢

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水處理技術:1. 前言

污水處理設施是現代化經濟發(fā)展和水資源保護不可或缺的組成部分。在美國、英國、荷蘭、日本等發(fā)達國家，已經普遍實行了污水的集中二級處理；近年來，我國中央政府、各級地方政府及有關部門對城市十分重視，同時加大了對的資金投入和治理力度，使我國在污水處理廠的建設方面取得了巨大進展。截至2003年，我國已建成運行的污水處理廠有516座，污水處理能力3284萬m3/d。并且，國家“七五”、“八五”、“九五”科技攻關課題的建立，使我國污水處理的新技術取得了可喜的科研成果，某些項目達到了國際先進水平。

2. 我國城市污水處理廠技術工藝的應用發(fā)展現狀

自我國第一座采用活性污泥工藝的城市污水處理廠1921年在上海建成以來[1]，污水處理事業(yè)在我國得到了迅速的發(fā)展，也是層出不窮[2]。目前我國所采用的類型主要有以下幾種：傳統(tǒng)活性污泥處理工藝、AB工藝、A/O及A2/O工藝、水解-好氧工藝、氧化溝工藝、SBR及其變型工藝、曝氣生物濾池工藝、生物接觸氧化工藝、氧化塘、BIOLAK®及土地處理工藝。

2.1 傳統(tǒng)活性污泥處理工藝

我國20世紀80年代及其以前建設的污水處理廠，由于當時沒有對出水氮磷含量的要求，生物處理工藝主要采用傳統(tǒng)活性污泥工藝及其改良工藝，其主要功能是大幅度去除污水中呈膠體態(tài)和溶解態(tài)的有機污染物，使經處理的污水BOD達到排放標準，而對污水中氮磷的去除率非常低[3][4]。同時，水體富營養(yǎng)化問題在我國已日益嚴重，為適應國家對氮磷的排放要求，保護水環(huán)境，一些采用傳統(tǒng)活性污泥處理工藝的污水廠已對現有工藝進行改造，增設了除磷脫氮功能。

2.2 AB工藝

我國在20世紀80年代相繼開展了對AB工藝的特性、運行機理及處理過程的穩(wěn)定性的研究，并將其用于工程實際，且得到了一定規(guī)模的應用，如青島海泊河污水處理廠、淄博污水處理廠、深圳濱河污水處理廠等。AB工藝具有抗沖擊負荷能力強、對pH值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用、可分期建設的特點。但其對低濃度城市污水的處理效果較差，并且此工藝產泥量大，目前污水處理廠普遍面臨的一個問題是污泥的處理處置難，因此限制了AB工藝的發(fā)展應用。

2.3 A/O及A2/O工藝

20世紀80年代末90年代初，A/O工藝、A2/O工藝因其較好的除磷脫氮效果而逐漸應用于城市污水處理之中，并且成為主流。在此階段，氮磷污染物控制與去除技術的研究及相關技術的應用成為水環(huán)境污染控制日益緊迫的重要課題。A/O工藝包括A/O除磷工藝和A/O脫氮工藝，它們對磷、氮的去除率分別達到90%以上和80%左右；而A2/O工藝不能同時高效除磷脫氮。20世紀90年代以來，隨著具有脫氮除磷功能的研究應用，發(fā)現A2/O工藝本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭，很難在同一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除，阻礙著生物除磷脫氮技術的應用，因此為解決這些工藝矛盾，研究者們進行了大量研究來進行工藝改進，開發(fā)出倒置A2/O、UCT、A+A2/O等工藝[5]，尤其對倒置A2/O進行了大量研究，現已完成了對其原理與特點、運行參數的研究，并通過生產試驗研究[6][7][8]，現已有部分污水廠已采用該工藝并取得了良好的運行效果，如常州北城污水廠、青島團島污水廠、青島李村河污水處理廠等。