中小型城市污水处理厂工艺选择

中小型城市污水处理厂工艺选择

走进新的千年，我国污水处理事业迎来了高速发展的阶段，不仅大城市、很多中小城市，甚至发达地区有的乡镇都开始修建污水处理厂，这是改革开放、经济发展的必然结果，也是保护环境造福人民的具体体现，必将对我国的可持续发展起巨大推动作用。

污水处理需要较大的投资和运营费用，在目前我国还不富裕的条件下，怎样用最少的费用达到治理水污染的目的是各级政府和广大专业人员十分关心的问题。在污水处理厂的建设中关键的措施是优选工艺，这关系到处理效果能否达到预期目标：关系到基建费用和运行费用是否最省。归根结底，关系到污水处理厂建设的成败。笔者根据多年的实践经验，对中小型城市污水处理厂怎样优选工艺的问题进行深讨，谈谈自己的一些看法和体会。

一、城市污水处理厂规模的划分

城市污水处理厂的规模差异很大，小的只有每日几十吨、几百吨，大的可达到每日几十万吨、几百万吨。根据我国的实际情况，大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂：

规模大于10万吨/日的是大型污水厂，它们一般建在大城市，基建投资以亿元计，年运营费用以千万元计，目前全国已建成十多座，最大的是北京高碑店污水处理厂，规模达100万吨/日，在建的还有高于此规模的。

规模小于10万吨/日，大于1万吨/日的是中型污水处理厂，它们一般建于中、小城市和大城市的郊县，基建投资几千万到上亿元，年运营费用几百万到上千万元，目前全国己建成几十座，正建的有上百座，今后一段时间还将大量增加。

规模小于1万吨/日的是小型污水处理厂，它们一般建于更小的城镇，基建投资几百万到上千万，年运营费用几十万到上百万：由于经济条件的限制，目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现，今后会越来越多，最终小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。

二、城市污水处理厂的主要工艺

城市污水的主要污染物是有机物，因此目前国内外大多采用生物法。也有采用化学法的，如四川遂宁市的污水就采用化学强化一级处理，但这种工艺的

去除率不高，出水达不到国家规定的标准，只适用于某些特定的对出水水质要求不高的地方。

在生物法中，有活性污泥法和生物滤池两大类，生物滤池的处理效率不高，卫生条件较差，我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂，活性污泥法占绝大多数。

活性污泥法有很多种型式，使用最广泛的主要有二:类：一类是传统活

性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺，一类是氧化沟，一类是SBR工艺。

传统活性污泥法是应用最早的工艺，它去除有机物的的效率很高，在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和运行费用都比较低，因而得到广泛应用。近二十年来，水体富营养化的危害越来越严重，去除氮、磷列入了污水处理的目标，于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种，一种是用子除磷的厌氧——好氧工艺，一种是用于脱氮的缺氧——好氧工艺，A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。

氧化沟是活性污泥法的一种变型，它在水力流态上不同于传统活性污泥法，是一种首尾相接的循环流，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定，它不设初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点，去除有机物的效率很高，也具有脱氮功能，如果在沟前增设厌氧池，还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点，使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。

SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一个反应池中完成污水

的生化反应、沉淀、排水、排泥，不仅省去了初沉池和污泥消化池，还省去了二沉池和回流污泥泵房，处理设施比氧化沟还要简单，而且处理效果好，有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。SBR工艺对自控要求高，过去自控设备

不过关，这种工艺无法推广，近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关，我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年，因而SBR工艺得到

大力推广，成为业内人士十分关注的一种工艺。

三、大型城市污水处理厂的优选工艺

大型城市污水处理厂的优选工2是传统活性污泥法及其改进型A/O法，

A2/O法，目前世界上绝大多数国家（包括汉!i)的大型污水厂较多采用，我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂、杭州市四堡污水厂、成都市三瓦窑污水厂等都是这种工艺。普遍采用的原因是因为这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点：

1、传统活性污泥法、A/O、A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低，运营费用较低，规模越大。这种优势越明显，对于大型污水厂来说，年运营费很可观，每方污水处理费用节省一点，一年就节省很多，比如规模为40万吨/日的污水厂，每方污水节省处理费1分钱，一年就节省146万元。该工艺的能耗和运营费低的原因是：（1)设置初沉池，利用物理法以最小的能耗和费用去除污水中相当一部分有机物和悬浮物，降低二级处理的负荷，显著节省能耗。（2)污泥采用厌氧消化，它比氧化沟和SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗，是一种公认的节能工艺。

该工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高，但随着规模的增大，氧化沟和SBR的基建费成倍增加，而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加，两者的差距越来越小，当污水厂达到一定规模后，常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省。因此，随着污水厂规模的增大，常规活性污泥法的优势就越大。

2、常规活性污泥法、A/O、A2/O的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市，技术力量强，管理水平较高，能满足这种要求，因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。

根据我国目前的实际情况，城市污水处理处于起动阶段，法规和要求都不够健全，对污泥的稳定化要求没有明确的规定，同时由于排水管网系统不够完善，大多数城市的污水水质不高，加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验，这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O法和A2/O法的经济性。因此，对于规模0-20万吨/日的城市污水处理厂，有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济，在这种情况下，有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较，以确定最佳工艺。