我国污水处理厂技术工艺现状及未来趋势

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水处理技术:1. 前言

污水处理设施是现代化经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。在美国、英国、荷兰、日本等发达国家，已经普遍实行了污水的集中二级处理；近年来，我国中央政府、各级地方政府及有关部门对城市十分重视，同时加大了对的资金投入和治理力度，使我国在污水处理厂的建设方面取得了巨大进展。截至2003年，我国已建成运行的污水处理厂有516座，污水处理能力3284万m3/d。并且，国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术取得了可喜的科研成果，某些项目达到了国际先进水平。

2. 我国城市污水处理厂技术工艺的应用发展现状

自我国第一座采用活性污泥工艺的城市污水处理厂1921年在上海建成以来[1]，污水处理事业在我国得到了迅速的发展，也是层出不穷[2]。目前我国所采用的类型主要有以下几种：传统活性污泥处理工艺、AB工艺、A/O及A2/O工艺、水解-好氧工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺、氧化塘、BIOLAK®及土地处理工艺。

2.1 传统活性污泥处理工艺

我国20世纪80年代及其以前建设的污水处理厂，由于当时没有对出水氮磷含量的要求，生物处理工艺主要采用传统活性污泥工艺及其改良工艺，其主要功能是大幅度去除污水中呈胶体态和溶解态的有机污染物，使经处理的污水BOD达到排放标准，而对污水中氮磷的去除率非常低[3][4]。同时，水体富营养化问题在我国已日益严重，为适应国家对氮磷的排放要求，保护水环境，一些采用传统活性污泥处理工艺的污水厂已对现有工艺进行改造，增设了除磷脱氮功能。

2.2 AB工艺

我国在20世纪80年代相继开展了对AB工艺的特性、运行机理及处理过程的稳定性的研究，并将其用于工程实际，且得到了一定规模的应用，如青岛海泊河污水处理厂、淄博污水处理厂、深圳滨河污水处理厂等。AB工艺具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用、可分期建设的特点。但其对低浓度城市污水的处理效果较差，并且此工艺产泥量大，目前污水处理厂普遍面临的一个问题是污泥的处理处置难，因此限制了AB工艺的发展应用。

2.3 A/O及A2/O工艺

20世纪80年代末90年代初，A/O工艺、A2/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而逐渐应用于城市污水处理之中，并且成为主流。在此阶段，氮磷污染物控制与去除技术的研究及相关技术的应用成为水环境污染控制日益紧迫的重要课题。A/O工艺包括A/O除磷工艺和A/O脱氮工艺，它们对磷、氮的去除率分别达到90%以上和80%左右；而A2/O工艺不能同时高效除磷脱氮。20世纪90年代以来，随着具有脱氮除磷功能的研究应用，发现A2/O工艺本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除，阻碍着生物除磷脱氮技术的应用，因此为解决这些工艺矛盾，研究者们进行了大量研究来进行工艺改进，开发出倒置A2/O、UCT、A+A2/O等工艺[5]，尤其对倒置A2/O进行了大量研究，现已完成了对其原理与特点、运行参数的研究，并通过生产试验研究[6][7][8]，现已有部分污水厂已采用该工艺并取得了良好的运行效果，如常州北城污水厂、青岛团岛污水厂、青岛李村河污水处理厂等。