"摘要：由于污水處理技術的落后，導致我國城市污水處理能力增長緩慢、污水處理率低，因此，提高我國污水處理技術的水平是改善我國水處理事業形勢的關鍵所在。本文提出了幾種污水處理的新技術及其相對于傳統處理技術的優勢所在，著力提高我國污水處理水平。
關鍵詞：稀土復合混凝；微生物絮凝吸附；AAA一體化工藝
Urban sewage treatment technologies
Abstract: because of sewage treatment technology behind, lead to the urban sewage treatment capacity and slow growth, low wastewater treatment rate, therefore, improve the level of wastewater treatment technology in China is to improve the situation is the key to water treatment industry in China. This paper puts forward some new technology in wastewater treatment and its advantages compared with traditional processing technology, strive to improve the level of sewage treatment in China.
Keywords: The rare earth compound coagulation; Microbial flocculation adsorption; AAA integration process
1.引言
污水處理，就是采用一定的處理方法和流程將污水中所含的污染物質減少或分離出去，或將其轉化為無害和穩定的物質，以使污水得到凈化達到恢復其原來性狀或使用功能的過程。現代污水處理技術，按其作用機理可分為三類，即物理處理法、化學處理法和生物處理法。
物理處理法，是指通過物理作用，分離、回收污水中呈懸浮狀態的污染物質，在處理過程中不改變污染物的化學性質的處理方法。根據物理作用類型的不同，物理處理采用的方法與設備也各不相同。
化學處理法，系指通過化學反應和傳質作用，來分離、回收污水中呈溶解、膠體狀態的污染物質，或將其轉化為無害物質。
生物處理法，此法系通過微生物的代謝作用，使污水中呈溶解狀態，膠體狀態以及某些不溶解的有機甚至無機污染物，轉化為穩定、無害的物質，從而使水得到凈化。此法也稱生化法，即生物化學處理法。一般認為，污水的可生化指標（BOD5/COD）大于30%時才適用于生化處理。
2.我國城市污水處理能力增長緩慢的原因
我國污水處理事業在改革開放的近二十年來取得了迅速的發展，但仍然滯后于城市發展的需要。我國的污水處理事業的實際情況是污水處理率低，很多老城區的排水管網甚至不成系統。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環境污染的主要原因，由此導致了水環境的持續惡化，并嚴重的制約了我國經濟與社會的發展。
我國城市污水處理能力增長緩慢的主要原因在于污水處理技術落后。城市污水處理技術是城市污水處理設施能否高效運轉的關鍵；長期以來，我國的污水處理技術都是沿襲了歐美國家近百年來的路線和處理技術，在吸收、消化國外技術的同時也形成了自己的技術，城市污水處理技術有了很大的發展，但是我國現階段采用的污水處理技術與同期國外的技術水平相比依然還很落后，始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點，從而影響它們在污水處理廠投標中的競爭力。
3.我國城市污水處理新技術
3.1硅藻土+BIOSTRY處理城市污水
3.1.1硅藻土污水處理的原理[1]
水處理時，將硅藻土污水處理劑加入污水中，在高速攪拌下，瞬間分散于水體中，經改性后的硅藻土表面的不平衡電位能中和懸浮離子的帶電性，促使水中的污染物快速絮凝、沉淀，使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成繆羽，電中和與沉淀作用凝集成較大的絮花，借重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的表面積，巨大的孔體積和較強的吸附力，把細微和超細微物質吸附到硅藻表面，形成鏈式結構。由非晶體活性二氧化硅組成的硅藻，在水體中相聚，使污染物質和細菌瞬間下沉與水體分離，清水向上流出。
3.1.2硅藻土污水處理劑處理污水工藝與傳統方法的比較
不僅投資小、耗電少、成本低、占地少、處理質量好、去除率高，污染物可全部取走并再利用，而且適用性強，設備簡單，操作方便，能連續處理，可作為各類大、中、小型城市污水處理，是優于國內外傳統工藝的具有國際先進水平的污水處理工藝。處理污水的理想工藝，應該是處理后出水水質好，投資少，耗電低，占地小，運轉成本低，污泥能徹底分離取出，并能再加工制成其他產品的最佳工藝。
3.2稀土復合混凝劑處理城市污水
3.2.1稀土復合混凝劑的混凝機理
   稀土離子易發生水解反應生成無定形氫氧化稀土沉淀，以沉淀網捕作用[2]達到凈化水的目的（當鋁鹽或鐵鹽投加量超過溶度積會產生凝絮狀氫氧化物的沉淀，這些凝絮狀氫氧化物具有巨大的網狀表面結構，且帶一定正電荷量，具有一定的靜電粘附能力，因而在沉淀物生成過程中，膠體顆粒可同時被粘附網捕在沉淀物中而迅速卷掃沉淀）。另外在去除磷時稀土離子與PO34-形成磷酸鹽沉淀，進而達到除磷的目的。
3.2.1稀土復合混凝劑處理城市污水的優勢
   我國是一個水資源相對貧乏的國家，在保護水資源、合理開采利用水資源的基礎上，加速簡便、易行、價廉的水處理方法的研究，提高水的利用效率具有重要的意義。而混凝法由于其特有的優越性被廣泛用于給水及工業廢水處理。為了提高混凝法處理的效果，其關鍵是研究和開發高效的混凝劑。水溶性稀土化合物如氯化稀土等具有無機鹽混凝劑基本特性，正是由于這些特性，稀土己被人們用于研究新型復合混凝劑，事實上，鑭系元素在環保方面的應用早有報道，即用于除磷。在這一思想的指導下，結合我區豐富的稀土資源，我們可是考慮使用稀土復合混凝劑，應用于城市污水處理。
3.3微生物絮凝吸附處理城市污水
   生物絮凝吸附工藝的核心是活性污泥絮體[3]。廢水中的游離細菌通過水流的紊動和相互間的范德華力作用互相碰撞，互相結合，形成了由千萬個細菌為主體的菌膠團顆粒。同時，眾多的菌膠團在絲狀菌的捕捉和搭橋的作用下，連同廢水中的其他顆粒物共同組合形成多孔酥松的污泥絮體。廢水中飄浮的污泥絮體又和其它絮體粘接，絮凝速率加快，最終形成顆粒較大的活性污泥絮體。
微生物絮凝強化一級處理工藝無需添加任何化學藥物，僅靠污水中自帶的微生物作用形成污泥絮體，快速吸附去除廢水中的污染物，減輕二級處理負荷，從而實現降低能耗，節省成本而不影響處理效果。另外，吸附了污染物的活性污泥可以通過在有氧條件下再生，重新恢復活化狀態，所以能夠無數次循環使用，而不像一般的一次性化學絮凝劑，每次用完后還需重新購進，既節省了資金也節省了人力。因此，研究生物絮凝強化一級處理工藝將有著十分重要的意義。
3.4AAA一體化工藝處理城市污水
傳統的AAA(Altemating aerobic and anoxic)工藝是一種介于嚴格的連續流和間歇式活性污泥法之間的工藝，進水連續地進出反應器[4]，在一個完整的周期內，通過切換曝氣停啟在同一個反應器中交替地進行硝化和反硝化反應以達到污水脫氮的目的。通過對AAA工藝構型的改造，能同時實現磷的生物去除。大量研究表明，AAA工藝是具有簡易、高效、節能等特點的能夠體現可持續發展的城市污水處理工藝。
AAA一體化工藝的優勢在于：
1）工藝流程簡單，基建投資低，易于改造；
2）節能降耗、運行費用低；
3）行方式靈活多變，控制信息豐富；
4）抑制污泥膨脹；
5）營養物去除效率高。
3.5BIOFOR工藝處理城市污水
BIOFOR工藝是法國得利滿(Degremont)公司于20世紀70年代開發的一種曝氣生物濾池，具有優良的過濾、吸附作用。BIOFOR工藝可進行單一或綜合的工藝過程，如過濾、化學和生物反應，有去除SS，BOD，COD、脫氮、除磷等作用。其中，單一工藝有BIOFOR C(去除SS，碳氧化)、BIOFOR N(去除SS、硝化)、BIOFOR DN(去除SS、脫氮)等，綜合工藝有BIOFOR C/N，BIOFOR DN-P(去除SS、脫氮、除磷)等，同時也可組成多階段工藝，滿足不同的污水處理要求。
   BIOFOR工藝充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計思路，是一種將污水生物處理過程和懸浮物去除過程結合在一起的污水處理工藝，可用于去除污水中的有機物，也可以通過硝化和反硝化除氮。其工作原理主要為過濾、吸附和生物代謝。具體為以濾池中填裝的粒狀填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)為載體，在濾池內部進行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜，當污水流經時，利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物強氧化分解作用以及濾料粒徑較小的特點，充分發揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應器內沿水流方向食物鏈的分級捕食作用，實現污染物的高效清除，同時利用反應器內好氧、缺氧區域的存在，實現脫氮除磷的功能[5]。
4.結語
通過以上的論述，我們對我國城市污水處理的現狀及原因以及我國城市污水處理新技術的應用兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。根據我國長期的可持續發展的戰略，環保型污水處理技術的革新必將成為城市污水處理技術未來的最重要的研究方向，所以我們應當熟練的掌握城市污水處理的各種新技術以及其工藝流程，只有這樣，我們面對城市不同的條件和地理環境，才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術，只有這樣，才能真正的防治水污染，從而保護城市環境，促進城市污水處理行業的健康發展。
參考文獻
[1]劉雯婷.硅藻土+BIOSRYT處理城市污水并回用的試驗研究[D].南昌大學，2007.
[2]賀忠翔.稀土復合混凝劑的制備及其在城市污水處理中的應用[D].內蒙古大學，2006.
[3]蔣禮源.微生物絮凝吸附處理城市污水實驗研究[D].合肥工業大學，2007.
[4]張善鋒.AAA一體化工藝脫氮除磷與過程控制研究[D].北京工業大學，2007.
[5]朱鵬.BIOFOR工藝在城市污水處理中的應用[D].華中科技大學，2007.
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