城市生活污水的生物处理

城市生活污水的生物处理

前言

随着我国社会经济的飞速发展，城市人口急剧增加，人民生活水平不断改善，城市污水问题日趋严峻，如何采用科学、可靠、经济、使用的技术方案处理生活污水，解决现代环境治理中存在的技术、资金、人才等方面的难题，始终是各级政府考虑的要点。如何解决日趋严峻的水环境污染，为当地经济的可持续发展提供有效的环境支持，已成为各省经济发展中面临的急迫之事。

人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150—400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、镁、钙等。总的特点是含氮、含硫和含磷高，在厌氧细菌作用下，易产生恶臭物质。人们应该保护水源。

1城市生活污水来源及特点

在人们的生活和生产活动中，每天都在使用和接触着水。在这一过程中，水受到人类活动的影响，其物理性质与化学性质发生了变化，就变成了污染过的水，简称污水。污水主要包括生活污水和工业废水。

1.1生活污水

生活污水生活污水生活污水生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施（饭店、宾馆、影剧院、体育馆、机关、学校、商店等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。生活污水中通常含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑和食物屑、病菌、杂物和粪尿等。这些物质按其化学性质来分，可以分为无机物和有机物，通常无机物为40%，有机物为60%，按其物理性质来分可分为不溶性物质、胶体物质、和溶解性物质。相比较于工业废水生活污水的水质一般比较稳定浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。

1.2城市污水

城市污水是通过下水道收集到所有的排水，是排入下水道系统的各种生活污水、工业废水和城市融雪、降雨水的混合水，是一种混合污水。正是由于城市污水是一种混合水，各座城市之间的城市污水的水质存在一定的差异，主要决定于工业废水所占比例的影响，也受到城市规模、居民生活习惯气候条件及下水道系统形式的影响

在生活污水中，所含固体物质约占总物质量的0.1-0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物）约占3/5-2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5），占2/5-1/3，此外，生活废水中还有氮磷等物质。

2 水质水量及处理要求

2.1污水水量：30000 m3/d

2.2依据标准

污水处理站进水水质安一般生活污水水质设计，出水水质达到国家规定的一级排放标准。及《污水综合排放标准》(GB8978-96)

2.3设计日处理水量

3 污水生物处理的基本原理

污水生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法。

生物处理方法是建立在环境自净作用基础上的人工强化技术，其意义在于创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，增强微生物的代谢功能，促进微生物的增殖，加速有机质的无机化，增进污水的净化进程。

废水生物处理是借助环境工程和化学工程的手段和方法，一微生物为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的方法。微生物代谢有分解代谢（异化）和合成代谢（同化）两个过程组成，是物质在微生物细胞内发生一系列复杂生化反应的总称。

废水生物处理的代表方法有：活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物脱氮除磷等工艺技术。

4污水处理系统的设计

污水处理系统流程图

4.1主要构筑及其作用

4.1.1预处理阶段

①格栅槽

工厂所排生活污水中的悬浮物具有多、杂的特点 ,例如袜子、头发等。设置格栅槽隔除这部分悬浮物 ,否则易堵塞水泵 ,影响处理系统正常运行。

②曝气沉砂池

采用平流式曝气沉砂池 ,以去除水中密度较大的无机颗粒 ,此法既能保护机件和管道免受损失 ,又可降低 SBR池的负荷。曝气沉砂池的优点如下:较普通沉砂池处理效果好 ,可以去除普通沉砂池不能去除的被有机物包覆的砂粒;由于曝气的作用 ,废水中的有机颗粒经常处于悬浮状态 ,砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力 ,砂粒上附着的有机污染物能够去除 ,有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂 ,有机物只占5 %左右 ,一般长期搁置也不腐败。

③初沉池

初沉池是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机，泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。

4.1.2生化处理阶段

① A/O生化法（A/O池）

A/O工艺法，也叫厌氧好氧工艺法，主要用于水处理方面 A就是厌氧段，主要用于脱氮除磷；O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷，对于高浓度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性。

②二沉池

主要将A/O生化池和污泥沉淀池分开，底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池，处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。

③活性污泥法（污泥处理系统）

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是

向废水中连续通入空气，活性污泥经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的

污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有

机物的能力。

活性污泥法处理流程包括曝

气池、沉淀池、污泥回流及剩余污

泥排除系统等组成部分。

活

第一阶段，污水中的有机污染

物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团

的表面上，这是由于其巨大的比表

面积和多糖类黏性物质。同时一些大分

子有机物在细菌胞外酶作用下分解

为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供

给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。

经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。

活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。

④污泥处理

二沉池中的活性污泥一部分经过回流管道进入初沉池，其余的剩余污泥则须妥善处理。否则亦会造成污染。一般经由浓缩池进行污泥浓缩，进入消化池及沼气柜生成沼气成为能源，其余废渣则进行脱水后外运进行后续处理

5结论

由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。

城市生活污水的妥善处理将是未来环境保护工作的重点之一，它与人们的生活水平日益相关，同时也关乎城市经济建设的各个方面。利用生物方法处理城市生活污水具有效果好，可行性高，技术成熟等特点，可用于规模化使用。

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术，一段时期以来，能耗大、运行费用高，一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设，建成的一些处理