㈠ 含磷废水中的磷包括几种形式怎么处理
含磷废水形式
磷通常以低浓度磷酸盐形式存在于废水中，包括有机磷酸盐、无机磷酸盐（主要是正磷酸盐）和聚磷酸盐，其中以正磷酸盐和聚磷酸盐为主要形态。当然，废水来源不同，各种形式的磷含量也不同。由于废水瞎亏镇中的磷多以正磷酸盐和聚磷酸盐形式存在。因此难以生化处理，传统的混凝沉淀处理工艺出水水质远达不到国家排放标准要求。
含磷废水处理方法
1、化学法
化学法除磷的原理是将化学药剂投加到含磷废水中，试剂与废水中的磷酸根离子发生化学反应，生成不溶解性磷酸盐沉淀，通过过滤，去除磷酸盐沉淀，从而达到除磷的目的。化学试剂主要是二价或者三价金属离子。兰吉奎和曾雪梅曾报道使用钙盐处理含磷废水，去除率可达90.0%以上。谢经良等研究了不同形态的铁盐，通过实验和研究发现，聚合态和凝胶态的铁不如离子态的铁除磷效果好。张萌使用强化铁盐除磷工艺处理高浓度含磷废水，进水磷浓度为93.30mg/L，去除率达到97.02%。
铝盐与磷酸根离子生成磷酸铝沉淀，通过吸附作用可去除去污水空歼中的磷。孙连伟等对氯化铝除磷进行了探究，结果表明三磨粗价铝离子和磷酸根离子是等摩尔反应，因此药剂的投加量与原水TP浓度有关，pH为6.0时去除效率最高。
在含磷废水中投加铵盐、镁盐是目前国内常用的处理方法。铵盐、镁盐与废水中的磷酸盐反应生成难溶的复盐磷酸铵镁，又名鸟粪石。张玉生等研究了鸟粪石法回收磷，实验研究明，当pH控制在9.3，氮、磷物质的量比控制在4.0，镁、磷物质的量比控制在1.1时，除磷效果最好。周庄古镇地埋式污水处理厂采用化学除磷工艺，在出水总磷含量小于1mg/L的情况下，处理成本为0.645元/m3。
2、生物法
生物除磷主要由一类统称为聚磷菌的微生物完成，由于聚磷菌能在厌氧状态下同化发酵产物，使得聚磷菌在生物除磷系统中具备竞争的优势。在厌氧状态下(没有溶解氧和硝态氮存在)，兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸;聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐，并从中获得能量，吸收污水中易降解的COD，同化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等。在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体，氧化代谢内贮物质PHB或PHV等，并产生能量，过量地从污水中摄取磷酸盐，能量以高能物质ATP的形式存贮，其中一部分转化为聚磷，作为能量贮于胞内，通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的。
生物法除磷的主要工艺有Phostrip侧流生物除磷工艺、厌氧-好氧(AO)生物除磷工艺、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、序批式反应器(SBR)工艺、反硝化除磷工艺等。陈洪波实验表明，当进水磷浓度2~10mg/L时，SBR单级好氧生物除磷工艺去除率保持在90%以上。王然登等对强化生物除磷系统(EBPR)研究发现，除了聚磷菌(PAOs)对磷有去除作用外，细菌的胞外聚合物(EPS)对磷也有一定的去除效果。
生物法的优点是：
(1)成本低，微生物通过自身新陈代谢进行更新换代;
(2)产泥量少。生物法除磷是利用聚磷菌的生理需求从水中摄取可溶性磷酸盐，在体内合成多聚磷酸盐，慢慢地累积成高磷污泥;
(3)除磷范围广，在生化除磷中，除了可以将正磷酸盐直接利用外，还可以使其它磷转化为正磷。但是微生物对周围生活环境要求比较苛刻，对水质变化敏感。
日本滋贺县湖南中部净化中心，先后采用厌氧-好氧(AO)、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺和分段进水多级缺氧-好氧/反硝化(SMAO)3种深度处理工艺，均得到较好的处理效果。
3、吸附法
吸附法除磷的原理是某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子具有吸附亲和力，通过吸附亲和力去除废水中的磷。
磷吸附剂的选择要求满足以下条件：
(1)高吸附容量;
(2)高选择性;
(3)吸附速度快;
(4)抗其他离子干扰能力强;
(5)无有害物溶出;
(6)吸附剂再生容易、性能稳定;
(7)原料易得并造价低。
㈡ 城镇污水处理厂如何处理污水
“我们对水上乐园水质问题处理方法介绍: 1.新使用的水上乐园满水后回,先按每千立方水答施放5kg硫酸铜的量加入池中,加好后待24小时再进行下一步处理。 2.加消毒药;按每千立方水3-5KG下消毒药(新水要加倍),下药时要拔洒均匀并开动循环泵,二小时后检测余氯,如余氯低于0.5ppm再补加...”
㈢ 拟新建一座污水处理厂，要求对该污水进行脱氮除磷处理
生活污水及工业污水的排放，对水体环境的好坏具有重要的影响。其中，污水中氮磷等营养物质的超标排放是造成水体富营养化的主要原因之一。水体富营养化造成了浮游藻类的迅速、大量繁殖，易形成藻类大面积爆发成灾事件。
有鉴于我国水环境污染的严重性，我国对于城镇污水处理厂的建设力度不断加强。有关污染物排放标准对于氮磷的排放要求也越来越严格。新建的污水处理厂需要考虑对氮磷的排放控制，而已建的污水处理厂则需要进行升级改造，增强或强化脱氮除磷的功能。
1氮磷对于水体环境的影响
适量的氮磷对于促进水生植物及微生物的生长具有重要作用，对保持水环境的平衡也具有一定的作用，但过量氮磷等营养物质进入水体中，则会使水体产生富营养化，使水体中的浮游藻类大量繁殖，甚至是爆发性繁殖，产生“水华”现象。“水华”现象即是水污染的明显表现，同时也会进一步加剧水体的污染。藻类的大量或爆发性繁殖，会在水面形成或厚或薄的覆盖性藻类漂浮物，造成水体缺氧，引起水生动物窒息而死。有些藻类还会产生有害毒素，使水生态系统受到破坏，造成生物多样性的减少。
水体富营养的指标三类，营养因子、环境因子与生物因子，其中，营养因子是水体富营养化的根本原因，而在营养因子中，氮磷则是最为关键的存在。因此，控制进入水体的氮磷含量，对于解决水体富营养化问题至关重要。
2水体中氮磷的主要来源
我国水体中的氮磷污染主要来自生活污染、农业污染以及工业污染源。
生活污染源主要是指来自城市中的污染物，如人的排泄物、食品废物以及各种合成洗涤剂。在此类废物中，含有大量的氮磷物质，若未经处理或处理不严格进入自然水体，则会成为水体中的氮磷污染源。
农业污染主要是指化肥的大量或是过量使用，流失率过高造成的污染。众所周知，化肥的主要成份就是氮磷，农业中不经控制大量或过量使用化肥，造成化肥的流失率极大，进入水体后极易成为水体氮磷污染源。
工业污染主要是指食品加工业、化肥生产企业形成的工业废水，其中含有大量的氮磷，若未经处理或是处理不当直接排入水体中，对于水体的氮磷污染具有重大的影响。
3我国污水处理厂脱氮除磷现状
我国对于城市污水处理厂的建设始于上世纪20年代的上海，新中国成立后的70-80年代我国开始进行大规模的城镇污水处理厂的建设。在初期建设的城镇污水处理厂，其处理工艺均采用了活性污泥法技术，主要是处理的是城市污水中的有机污染物及悬浮物，对于污水中氮磷的处理能力比较弱，去除率较低。之后在20世纪80年代初，一些污水处理的新工艺开始在污水处理厂中得到应用，但整体上来说，这一阶段我国污水处理厂在脱氮除磷工艺上还处于较低的水准。
进入20世纪90年代，随着我国水体环境污染的不断加剧，在污染治理上开始加大力度，先后出台了《地下水水质标准》、《地表水水质标准》以及《海水水质标准》等，对于水体中氮磷标准值提出了明确的要求。这一时期，我国在污水处理厂的建设上，对于脱氮除磷的工艺要求也越来越严格，新建污水处理厂必须考虑对氮磷的控制，而已经建成运行的污水处理厂，则需要进行相应的脱氮除磷工艺改造。
4脱氮除磷工艺在我国污水处理厂中的应用
4.1氧化沟工艺
氧化沟工艺是具有工艺流程简单、运行稳定、管理方便等特点，而且处理费用较低，与其它工艺相较，具有较强的耐冲击负荷能力、出水水质好、剩余污泥少、构筑物少等优势。在我国，氧化沟工艺应用较多的有卡鲁塞尔（Carrousel)氧化沟、奥贝尔（Orbal)氧化沟、三沟式氧化沟以及DE型氧化沟等。
卡鲁塞尔（Carousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的，具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点，在世界各国都得到广泛的应用。我国的昆明第一污水处理厂、珠海香洲污水处理厂、中山污水处理厂以及重庆北碚污水处理厂都采用了此种工艺。
奥贝尔（Orbal)氧化沟工艺是美国USFilterEn-virex公司开发并拥有的工艺技术，该工艺非常适用于污水常规二级生物处理，目前，我国已经实现了该种工艺的自行设计与设备的国产化，北戴河西部污水处理厂以及温州中心区污水处理厂均应用了该种工艺。
三沟式氧化沟又称为T型氧化沟，是一种典型的氧化沟构造形式，这种工艺具有流程简单、建设投资小、运行费用低的特点，在结构设计上不需要另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置，在一定程度上避免了氧化沟工艺占地面积大的弊端。我国邯郸东郊污水处理厂、苏州新区污水处理厂、深圳滨河污水处理厂以及罗芳污水处理厂二期都采用了这种工艺设计。
DE型氧化沟工艺是一种双沟系统，与三沟系统类似，不同之处在于DE型氧化沟系统有独立的污泥回流系统。西安北石桥污水处理厂就是采用了该种工艺。
氧化沟技术从问世以来就得到了广泛的关注，欧洲目前约有上千座氧化沟污水处理厂在运行，我国从上世纪八十年代开始引进国外氧化沟技术，消化吸收发展至今，氧化沟工艺已成为我国城市污水处理的主要工艺之一。
4.2A/O工艺的应用
A/0工艺具有较好的脱氮除磷效果，在20世纪80—90年代是城市污水处理中脱氮除磷的主流工艺。A/0工艺包括了A/0除磷工艺与A/0脱氮工艺，通常除磷效果可达到90%以上，脱氮效果在80%以上。该工艺不需外加碳源脱氮，又能充分实现反硝化且易于控制污泥膨胀，投资和运行费用较低，在我国早期的污水处理厂中具有广泛的应用。如天津东郊污水处理厂、北京高碑店污水处理厂以及杭州四堡污水处理厂、沈阳西郊污水处理厂等。
A/0工艺在污泥沉降和磷的去除上具有明显的效果，但因其工艺控制有限，在发生硝化作用时会降低除磷效果。此外，A/0工艺的温度及进水负荷低时，微生物的代谢能力会减弱，污泥生长会变慢，对于除磷效果具有较大影响。
4.3：A2/O及其改进工艺的应用
A2/0工艺是我国常用的同步脱氮除磷工艺，其在只有除磷功能的A/0工艺中加了一个缺氧池，实现了脱氮除磷的同步进行，操作简单、费用低廉，因此在我国的污水处理厂中得到了广泛的应用。昆明第二污水处理厂、广州大坦沙污水处理厂、西安邓家村污水处理厂都应用了该工艺。但采用此种工艺不能实现同时高效的脱氮除磷，其工艺本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌在有机负荷、碳源需求上存在着矛盾与竞争，很难在同一系统中实现氮磷的同时高效去除。
为解决A2/0工艺固有的缺陷，很多研究者们进行了多方面的研究对该工艺进行升级改进，其中，我国取得了两项专利技术，即倒置A2/0工艺与A—A2/0工艺。
倒置A2/0工艺是针对A2/0工艺缺氧池与厌氧池的排列位置而言，将其工艺位置倒置，将缺氧池置于厌氧池之前。倒置A2/0工艺在有没有硝酸盐回流条件下均可运行，工艺环境有利于微生物形成更强的吸磷动力，所有污泥都将经历完整的释磷和吸磷过程使除磷能力得到增强。该工艺应用效果较好的有江苏常州清潭污水处理厂、常州北城污水处理厂、青岛李村河污水处理厂等。
A—A2/0工艺是在厌氧池前增设缺氧池，原A2/0工艺通过分隔厌氧池与原污水，可以很容易的改造为A—A2/0工艺。A—A2/0工艺充足的回流污泥停留时间保证了RAS中硝酸盐的彻底反硝化，又能够保证足够的碳源，厌氧池中最低限度的硝酸盐含量使得除磷效果得到了加强。山东泰安污水处理厂、青岛团岛污水处理厂应用该工艺取得了良好的脱氮除磷效果。
4.4：SBR工艺及其改进型的应用
SBR工艺是通过自动控制程序，在时间序列上形成A2/0系统，具有经济高效、控制灵活的特点，在脱氮除磷方面效果良好，适用于中小水量的污水处理厂。
典型SBR工艺存在一定的技术问题，首先，间歇进水、间歇曝气方式，鼓风曝气机由于间歇运转，频繁启停，使得整个工艺的运行稳定性受到较大的影响，曝气阶段反应池的利用率也比较低；其次，由于间歇进水的原因，自控系统的设计与顺序进水闸阀的安装变得较为复杂，当进水量较大时，需要并联运行多套反应池，系统整体复杂性增大；第三，对于一些具有较高浓度的难降解有机废水反应时间比较长。为了解决以上问题，众多研究者们进行了对典型SBR工艺的改进变型，比较成熟的工艺有ICEAS工艺、DAT—IAT工艺、CASS工艺等。
ICEAS工艺最大的特点是在反应器的进水端加了一个预反应区，运行方式为连续进水、间歇排水，预反应区可起调节水流的作用，主反应区是曝气、沉淀的主体。ICEAS工艺也可看作是连续进水、间歇排水的SBR工艺。昆明第三污水处理厂便采用了此种工艺，运行效果良好。
DAT—IAT工艺在同一个反应池中设置DAT池和IAT池，以导流墙相隔。DAT池连续进水并连续曝气，保持了系统的水力均衡，有效提高了系统运行的稳定性，而且连续曝气加强了对难降解有机物的降解，缩短了对高浓度有机废水的处理时间，相应也缩短了鼓风曝气机的运行时间；此外，DAT池的连续进水，利用普通的污水泵就能实现该操作，大大降低了系统的复杂性。该工艺在天津经济技术开发区污水处理厂以及抚顺三宝屯污水处理厂取得到较好的应用效果。
CASS工艺做为SBR工艺的改进型，是在SBR池内进水端增加了一个生物选择区，也就是预反应区，实现了连续进水，间歇排水。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。北京航天城污水处理厂采用了此工艺。
5结束语
随着我国环境问题的日益突出，我国对于水体环境的治理也在不断加强，对于污水处理厂脱氮除磷的要求也越来越严格，也些早期建设的污水处理厂也面临着脱氮除磷功能的改造问题。综合对目前污水处理厂脱氮除磷工艺的应用状况，A2/0工艺及其改进型、氧化沟工艺、SBR工艺及其改进型是目前应用范围广且应用效果比较好的选择。
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㈣ 高人详细介绍下污水处理中的化学除磷的工艺和方法有哪些
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处，比如会降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话，则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，如果污水处理厂污泥用于农业，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢，反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的，实际中常采用的有：前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中，或者初次沉淀池的进水渠(管)中，或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使Fe2+药剂，以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施)，因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷，而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1，完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺，在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用，如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析，加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中，并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体，在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须对出水PH值加以控制，比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷，但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
㈤ 针对城市污水处理技术研究
作为城市综合管理的关键环节，污水处理对于城市正常运行及环境保护具有重要作用。本文首先介绍了城市污水处理尺宴的常用工艺，陵仿银然后探讨了城市污水处理的节能降耗策略，以期为相关技术与研究人员提供参考。
同国内城市经济、工业产业相比，城市基础设施的发展与建设速度相对较为缓慢，此种状况导致了我国城市基础设施长时间处于超负荷承载状态，而环境保护作为城市基础设施的重要部分，其发展状况更加不容乐观。当前城市污水处理采用的工艺类型较多，但各类工艺都具有不同的优势与劣势，而部分城市项目在未调查当地水质情况下便随意选择工艺，这在一定程度上影响了污水处理质量。因此，加强有关城市污水处理技术大灶的探讨，对于改善城市基础设施建设整体水平具有重要的现实意义。
一、城市污水处理常用技术工艺
城市污水是居民城市生活中产生的污水，其包含较多的细菌、有机物、病毒及寄生虫卵等，含有较高量的硫、磷、氮等分子。依据清除对象及工作原理，当前采用的污水处理工艺主要有化学法、物理法与生物法等。
1、氧化沟工艺
氧化沟污水处理通常采用连环循环曝气池，其是活性污泥法的一类延伸技术，是延时、低载荷曝气活性污泥法。因曝气池主要选用封闭的沟渠型，所以与原有的活性污泥法相比其在水力流态上具有不同的特点。在完成预处理后污水后直接输送至氧化沟，在环形沟处活性污泥与污水充分混合后会通过表面曝气的形式进行循环流动，具备完全混合式与推流式两种特性。氧化沟法对有机物清除效率较高，残余污泥量较少且易脱水，整体指标优异，同时具有除磷、工艺简单快捷、处理效果可靠、泥龄长、脱氮等优点；其缺点则主要包括体积庞大、负荷较小、运行成本过高、能耗过大等，在中小型低负荷污水处理厂应用较为广泛。[1]
2、SBR法
SBR法也就是序列间歇式活性污泥法，或叫做序列间歇式反应器法。其属于一种依照间歇曝气方式工作的活性污泥处理工艺，是一种沉淀静置、变容积、好氧-缺氧-厌氧间歇产生、混合充分、交替进水、单池处理的活性污泥法。SBR法将原有的动态沉淀改为静置理想沉淀、将稳态生活反应改为非稳定生化反应、将空间分割处理模式改为时间分割处理模式，具有间歇处理与运行有序双重特点。另外SBR反应池是该技术的关键，此池主要集成了生物降解、均化、初沉、二沉等功能，且未采用污泥回流系统。
3、CCAS工艺
CCAS工艺也就是连续循环曝气系统工艺，其关键部分为CCAS反应池，可完成悬浮物与有机物降解、除磷、排氮等功能，且对污水预处理的要求较低，出水便可达标排放。完成预处理后的污水会直接传输至反应池前部的预反应池，在此部分内活性污泥微生物会吸附水中的大量可溶性BOD，随后污水会通过反应器隔墙处的孔洞按照0.03～0.05m/min的速度流入主反应区。主反应区内主要依照“曝气、闲置、沉淀、排水”的处理工序循环运行，以确保污水通过“好氧-缺氧”的周期处理清除氮和碳，并在“好氧-厌氧”的处理中去除磷。不同工序的周期及设备运行都通过提前编制的程序命令进行操作，且可利用计算机进行综合管控。
4、生物膜法
生物膜法是通过吸附生长在部分固体物表面的微生物处理有机污水的技术。生物膜是一类由大量兼性菌、厌氧菌、原生动物、好氧菌、藻类、真菌等构成的生态系统，其表面具有的固体介质即为载体或滤料。由滤料依次向外可将生物膜分成厌气层、好气层、附着水层及运动水层。此法的主要工作原理为：生物膜会对污水中包含水层的有机物进行吸附，在经过好气层的好气菌分解后再完成厌气层的厌气处理，运动水层则用于更新老化的生物膜系统，由此周期循环实现污水净化。[2]
二、城市污水处理的节能降耗策略
1、污泥处理
作为城市污水处理的主要耗能部分之一，污泥处理单元通常包含污泥稳定、污泥浓缩与污泥脱水等过程。当前应用较多的污泥浓缩方法有离心浓缩、气浮浓缩与重力浓缩。分析不同污泥浓缩工艺能耗实践数据可发现，气浮浓缩的比能耗一般在0.2～10kWh・m-1左右，重力浓缩的比能耗一般在0.02～0.14kWh・m-1左右，离心浓缩的比能耗一般在0.5～1.2kWh・m-1左右，而气浮浓缩中生物气浮比能耗则通常为0.05～0.12kWh・m-1。相比之下，重力浓缩的耗能量最小，但因其浓缩效果较差，容易导致磷的泄漏，所以将重力浓缩改为生物气浮可有效提高污泥浓缩效能。
电耗与热耗是厌氧消化耗能的主要部分，热耗常用于保持消化过程温度，而电耗则用于泵送与搅拌；而风机对消化池的曝气是好氧消化耗能的主要部分。两者间的主要差异为厌氧消化产生的沼气可有效补偿消化过程的能耗。如某污水处理厂污泥处理主要选用生化沼气的高温与中温两级消化工艺，单日产生化沼气设计量为5.4万m3，依照运行稳定性计算日均发电量可保持在7.5万kWh，全年发电量则可突破2700万kWh。另外当前大部分污水处理厂均选用离心脱水、带式压滤缩水、板框压滤脱水等机械脱水方式，依据不同机械脱水电耗数据分析可发现离心DS脱水通常保持在11～33kWh・t-1左右。
2、污水处理
污水处理中的主要耗能部分为生物处理好氧工艺中的曝气系统。对曝气系统可采取的降耗节能措施有：（1）设置自动调控设备，依据曝气池中的溶解氧浓度对供气量进行调整；（2）加强设备设计，尽量采用压力承载性能高的局部构建及管材，降低不必要的延长与局部损失；（3）将曝气装置替换为混合效率更好的潜水搅拌器等；（4）可考虑将曝气设备安置在单侧，在水流断面上构造成旋转推流，让气液充分接触，由此改善氧的高转移率；（5）选用性能稳定、工作可靠、节能效果良好的变频调速风机。[3]
3、污水提升
作为污水提升的基本工作装置，污水提升泵降耗处理将改善处理厂整体节能效果。如依据某污水处理厂提升泵具体运行能耗数据分析发现，提升泵电耗占处理厂整体能耗的16%左右；工作扬程是提升泵电耗的主要决定性因素，另外构筑物水头损失设定值过高，也会加大污水提升电耗。所以应在工程设计时进行管道淹没出流规划并调整跌水高度，减小出口处水头损失消耗，以降低污水提升高程与能耗。对于泵扬程处理，可在设计时增加总体布置密度，采用短而直的管道连接方式，选用平流式沉淀池和淹没堰，以减少泵电耗。
4、化学除磷
化学除磷是指通过添加化学药剂与污水内的磷发生反应形成沉淀来除磷的一种方法。该方法在污水处理厂中应用较为广泛，但不同的化学药剂拥有不同的除磷效果。某研究者对几类药剂除磷效果比对发现，三氯化铁具有较高的除磷率，但其会产生排放尾水色度过大问题。而选用高分子混凝剂不仅能取得较好的除磷率，且能大幅度改善药耗。
城市污水处理水平将直接关系着城市居民的健康生活与发展。因此，相关技术与研究人员应加强有关污水处理的研究，总结污水处理工艺及关键技术处理要点，以逐步提升城市整体发展质量。
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㈥ 为什么现今的污水处理技术有哪些
化学强化生物除磷污水处理工艺
污水处理过程中，我国的主要河流和湖泊由于受磷污染，富营养化严重，国家环保局为控制磷污染，对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化，通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸，作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物，使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在高效除磷状态；同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放，通过化学除磷消除。这是一种高效市政污水处理工艺技术，满足了我国现阶段，为解决水体富营养化，需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。
循环间歇曝气污水处理工艺
我国经济发展水平各地相差较大，经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理，因此，怎样利用有限的资金，降低环境污染，是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面，直到不久前，一些城市还采用一级或一级强化处理工艺技术，出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点，又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点，保证了系统出水达到国家污水排放一级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系统降低30％左右，是适合我国现阶段污水处理要求的工艺技术。
旋转接触氧化污水处理工艺
旋转接触氧化污水处理工艺技术是在生物转盘技术基础上，结合生物接触氧化技术优点发展起来的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是唯一的转动部分，一旦机器出了故障，一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的，当污水中的有机物增加时，微生物随之增加，相反，当污水中的有机物减少时，微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低，只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多，能够高效处理各种难降解工业污水。
连续循环曝气系统工艺
连续循环曝气系统工艺（Continuous Cycle Aeration System）是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式处理法）的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高，只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池，除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达标排放。 污水处理工艺CCAS上独特的优势： (1)曝气时，CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态，保证了BOD、COD的去除率，去除率高达95%。 (2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率达80%以上，保证了出水指标合格。 (3)沉淀时，整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态，使出水悬浮物极低，低的值也保证了磷的去除效果。 CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行，人工控制几乎不可能，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
曝气生物滤池生活污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介：曝气生物滤池，就是在生物滤池处理装置中设置填料，通过人为供氧，使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头，产生的中小气泡经填料反复切割，达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高，处理设施紧凑，可大大节省占地面积，减少反应时间。
城市污水SPR除磷工艺
污水处理工艺流程简介：水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷，磷是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理流程工艺，除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂，具有运行成本高、污泥产量大的缺点；前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点，但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用，难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑中水回用时，则更难达到要求。
A/O生物滤池污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介：由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等，如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用，无法持续运行。必须针对小城镇的特点采用投资省，运行费用低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。
MBFB膜生物流化床工艺
MBFB工艺用于污水深度处理，能在原有污水达标排放的基础上
，经过生物流化床和陶瓷膜分离系统，进一步降低COD、NH-N、浊度等指标，一方面可直接回用，另一方面也可作为RO脱盐处理的预处理工艺，替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程，同时有机物含量的降低大大提高RO膜使用寿命，降低回用水处理成本，无机陶瓷膜分离系统，是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统，和其它的有机膜、无机膜相比，具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
编辑本段国外污水处理技术
欧洲城市污水处理技术——可持续生物除磷脱氮工艺 以控制富营养化为目的的氮、磷脱除已成为各国主要的奋斗目标。无疑，应付日趋严格的排放标准，传统工艺会因上述弊端而雪上加霜。在此情形下，发展可持续污水处理工艺变得势在必行。所谓可持续污水处理工艺就是朝着最小的COD氧化、最低的CO2释放、最少的剩余污泥产量以及实现磷回收和处理水回用等方向努力。这就需要以较综合的方式来解决污水处理问题，即污水处理不应仅仅是满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能量消耗（避免出现污染转移现象）、少资源损耗为前提。 发展新颖的污水生物处理工艺依赖于在微生物学及生物化学方面的新发现或新认识。荷兰研究人员Mulder在10年前发现了厌氧氨（氮）氧化现象。与此同时，南非、荷兰、日本等国科学家对生物摄/放磷代谢机理重新认识后确定了反硝化除磷新途径。这两种新技术的研发与应用对发展可持续污水生物处理工艺具有划时代意义的推动作用。本文以厌氧氨氧化和反硝化除磷技术为蓝本，详细介绍它们的技术原理、工艺流程以及在欧洲的应用情况；在此基础之上提出一个以转换有机能源（甲烷）、回收磷化合物（鸟粪石）和回用处理水（非饮用目的）为目标的可持续城市污水生物除磷脱氮技术推荐工艺。 在污水生物除磷实践中，南非开普顿大学（UCT）研究人员最早发现专性好氧细菌不是唯一对磷的生物摄/放起作用的菌种，兼性反硝化细菌也有着很强的生物摄/放磷现象。反硝化细菌的生物摄/放磷作用被荷兰代尔夫特工业大学（TUDelft）和日本东京大学（UT）研究人员合作研究确认，并冠名为反硝化除磷（denitrifyingdephosphatation）。在磷的生物摄/放过程中，反硝化除磷细菌以硝酸氮取代氧作为电子接受体，也就是说反硝化除磷细菌能将反硝化脱氮和生物除磷这两个原本认为彼此独立的作用合二为一。显然，在结合的除磷脱氮过程中，COD和氧的消耗量均能得到相应节省。比较传统的专性好氧磷细菌去除工艺，反硝化除磷细菌能分别节省约50%和30%的COD与氧的消耗量，相应减少剩余污泥量50%。在反硝化除磷过程中由于COD需要量的大为减少，过剩的COD因此能被分离，并使之甲烷化，从而避免COD单一的氧化稳定（至CO2）。归因于曝气能量的减少，以及过剩COD甲烷化后能量的产生，这种综合的能量节约最终会导致释放到大气的CO2量明显减少。因此，具有反硝化除磷细菌富集的处理系统可以被视为可持续处理工艺。 传统上，两个已得到充分确认的生物途径，硝化（NH+4→NO3-）与反硝化（NO3→N2）被应用于污水处理的生物脱氮。这种传统生物脱氮途径从可持续角度看并不是最佳的，因为充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源（因曝气）；其次，还需要有足够碳源（COD）来还原硝酸氮到氮气。对这一传统脱氮途径的改进可借助于新近由荷兰TUDelft研发的一种中温亚硝化技术——SHARON来实现。在亚硝化/反硝化脱氮途径中，亚硝酸氮为仅有的中间过渡形态；这一途径无论对氧化（NH+4→NO2-）还是还原（NO2-→N2）均能起到最小量化的作用，意味着O2和COD消耗量的双重节约。显然，亚硝化/反硝化脱氮途径可以成为一种可持续的脱氮技术。 此外，荷兰TUDelft研究人员几乎在同一时期还试验确认了一种新的氨氮转换途径，这使得氨氮以亚硝酸氮作为电子接受体而被直接氧化至氮气成为可能。这种厌氧条件下的氨氮氧化与亚硝化过程（如SHARON工艺）相结合在工程上能够实现氨氮的最短途径转换，这就意味着生物脱氮过程中能源与资源消耗量的最小化完全可能。污水处理过程中氮的所有可能转换途径列于图1.与传统脱氮工艺相比较，很明显，由厌氧氨氧化与亚硝化工艺相结合的氮的完全自养转换方式是一种最可持续的污水脱氮途径。
编辑本段中国污水处理近况及未来
概况
我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。 1990年以来，全球污水处理表观消费量以年均6%的速度增长，而九十年代的十年间，我国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73%，是世界年均增长率的2.9倍。进入二十一世纪，我国污水处理产业高速增长。2000年—2004年，我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨，增加了2.3倍，年平均增长率在27%以上。其中，2001年，我国污水处理表观消费量达到225万吨，超过美国成为世界第一污水处理消费大国。同时，污水处理进口也大幅度增加。1998年，我国污水处理进口100万吨，由此成为世界上最大的污水处理进口国。2004年与1998年比，污水处理进口增长幅度年均达到27.14%。预计2005年，中国污水处理表观消费量将达到500万吨，进口仍将保持在300万吨左右。 伴随着污水处理市场的快速发展，我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面，实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨，年平均增长率在82.6%，占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水处理产量则仅以6%左右的速度增长。 从九十年代后期起，我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通过引进和技术改造，先后建成了一系列污水处理生产线，污水处理工艺技术装备达到国际先进水平，污水处理生产初具规模。污水处理品种结构也发生了积极的变化，污水处理产品质量迅速提高。特别是国内污水处理冷轧板增长迅速，2003年，国内冷轧板产量达到170万吨，首次超过进口量,自给率达到66%；2004年，国内冷轧板产量达到200万吨，自给率达到70%以上。从2004年底到2005年底，国内冷轧污水处理产能将增加约150万吨，基本满足国内市场需求。到2007年，我国将成为污水处理的净出口国。 从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。
我国城市污水处理资本金来源难题
（难题一）人口增加，污水增多 在我国，随着城市人口的增加和工农业生产的发展，污水排放量也日益增加，水体污染相当严重，而且几乎遍及全国各地。到2000年底，全国设市的663个城市中有310个建有污水处理设施，建设污水处理厂427座，年污水处理量113.6亿立方米，污水处理率只有34.23%。 （难题二）加快发展，急需资金 在社会主义市场经济条件下，污水处理是从一定量的资金投入开始的。污水处理资金的规模决定着污水处理的规模。污水处理资金自身的发展速度决定着污水处理发展的速度和污水处理技术进步的速度。现实的污水处理中，技术先进、处理费用低的决策方案通常是预付资金量较大的方案。从这个意义上说，资金自身的发展速度越快，污水处理技术的进步和应用才能越快，污水处理也才能越快。 （难题三）处理资金，来源困难 1、我国城市污水处理资本金来源的难处所在 长期以来，我国城市污水处理设施采取的是免费使用政策，不仅扩大再生产由财政投资，简单再生产也需要财政拨款才能完成，财政拨款因此成了污水处理设施维护建设投资的唯一来源。只是在不同时期，来源的名称不同，但都是以财政为中心的资金循环。经济体制改革，否定了我国传统大一统"财政模式，否定了国家作为生产经营者的身份，也否定了生产资料所有者身份和政权行使者合一，要求政企分开，政资分开。与此相适应，在国家为主体的统一财政的前提下，我国财政分成公共财政与国有资产管理两部分。公共财政是以政权行使者身份出现的国家，主要以税收形式筹集资金，解决市场配置资源所不能解决的问题，满足公共需要。城市污水处理是公益事业，污水处理资金财政拨款应是公共财政支出。因我国社会主义市场经济体制改革还在深化中，公共财政收入占GDP的比重、中央公共财政收入占公共财政收入的比重目前还不够合理，城市污水处理资金很难像美国等发达国家哪样绝大多数来自财政拨款或贷款。 2、污水处理借入资金来源的难处所在 城市污水处理资金需求巨大，银行贷款是污水处理资金的一个重要来源。银行贷款分商业银行贷款与国家开发银行贷款。商业银行资金来源为居民与企业存款，大多为短期资金，虽然也可作部分中长期贷款，但比重不宜过大；商业银行资金运用要求安全性、流动性和盈利性的"三性"统一，而污水处理资金的运用和回流很难与商业银行资金运用“三性”相吻合。因此，商业银行很难对污水处理项目进行贷款。
我国城市污水处理资本金来源难题的破解
（破解方法一）加大财政拨款力度 城市污水处理资金的一部分，在社会主义市场经济条件下，还必须由政府给予必要的补助，原因是多方面的。主要是：1、污水处理普遍存在着价格需求弹性较小和政府"垄断"经营，其收费制定必须考虑居民的承受能力，而不能依靠竞争价格来完全地解决设施建设和企业发展问题。2、污水处理提供的服务具有公共性，许多设施的使用难以计算，使其服务收费不能直接进入市场实行等价交换，而只能成为公共消费的一部分。3、污水处理提供的服务具有广泛的社会性和外部经济性，衡量其投资效益时，首先是社会效益。 国家财政对城市污水处理的拨款，在我国主要有基本建设安排的投资，中央财政拨给的专款和地方财政拨款。基本建设安排的投资，分国家预算内和地方自筹两种。国家预算内的基本建设投资由中央政府确定数额，由财政部交国家计委统一安排。地方自筹基本建设投资，是在国家规定的额度内由地方自筹资金安排的投资。中央和地方财政拨款，一种是根据需要，财政每年拨给一定数额的资金，作为污水处理的专项资金；另一种是按项目定额补助，项目建成，补助停止。 （破解方法二）增加企业自筹强度 在市场经济的条件下，污水处理只有在其建设经营活动中把它的价值转化到周而复始的资金回流中，才能实现污水处理的再生产。按价值规律的要求，污水处理的投入与产出理顺到市场经济的新秩序中，是加快我国城市污水处理的客观要求。污水处理收费，不应是一项临时性的筹资措施，而是实现污水处理资金补偿的市场化方式，同时也是调节污水处理设施合理利用的一种经济手段。 污水处理的自筹资金，在社会主义市场经济条件下，要按照价值规律制定污水处理收费标准，按照国家规定从营业收入中提取生产发展基金、固定资产折旧基金和大修理基金。污水处理单位不仅要依靠自身的力量来完成简单再生产和扩大再生产，还要向国家缴纳税费。为此，污水处理的合理收费，必须建立在合理成本和合理利润率的基础之上。 污水处理收费的合理成本，一般应包括生产费用、经营费用、固定资产折旧、大修理基金、贷款利息等。其中固定资产折旧要有恰当的折旧率，要改变现在折旧年限过长、折旧率较低的做法，以免企业的明盈实亏。污水处理收费的合理利润率，是指利润率的核定既要考虑企业的合理福利和必要的积累，又要考虑污水处理收费需求弹性小、社会服务性强的特点，防止利用其垄断性追求过高利润。为防止垄断强加给用户的负担，政府可通过行政和经济手段对经营者加以限制，使其可能获得的利润不超过全社会的平均利润。 （破解方法三）试行优先股票发行 市场经济国家的经验表明，发行优先股票吸收国内外私人资本进行城市污水处理，既能满足污水处理的巨大资金需求，又不丧失政府对污水处理项目的控制权。优先股票是相对普通股票而言的。投资购买普通股票的好处还有投资收益比其他类似证券的投资收益高，在证券交易市场上流通性强，交易公平进行等。 优先股票是比普通股票具有一定优先权的股票，主要是优先分得股利和公司剩余财产的权利。优先股的最大优点是较普通股收益稳定，风险小。但当股份公司经营成绩卓著，经营利润激增时，优先股享受到的收益却不会增加，而普通股的收益却可随着公司经营效益的提高而增加。从这一点考虑，优先股较普通股又缺乏发展性和进取性。 按我国现行做法，股票是根据投资者身份的不同，划分为国家股、法人股、个人股和外资股，没有优先股与普通股的划分。我国《公司法》中没有优先股的概念，也没有做出相应的规定。这是因为我国的股份制企业都是从计划经济体制下的企业改造而来，因而带有种种历史的痕迹，成为历史遗留问题正待在改革中进一步探索解决。从城市污水处理的实际出发，我们可以进行污水处理股票发行的探索。这就要对现有的污水处理企业进行股份制改造，向国内外私人资本发行部分优先股票，或将部分国有股以优先股的形式转让给私人资本，筹措的资金由污水处理企业用于污水处理。这种方式由于是以现有企业的发展业绩为基础，且改造后的企业业绩继续增长，所以集资成功的可能性较大。
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㈦ 污水处理厂化学除磷面临的问题
化学除磷主要依靠PAC的添加量来控制，实践证明，PAC添加量在200-400ppm时，可使总磷从6.5降至1mg/L左右。
如果需要达到0.5mg/L的排放标准，PAC用量要加至700ppm以上，这时水的色度会明显加深，色度又不达标。
这时候最好采用铁盐除磷剂，添加量低，效果好，但是对设备有强腐蚀，需要特别关注设备的防腐。
㈧ 曝气生物滤池处理工业综合废水提标改造技术研究
针对曝气生物滤池工艺不具备脱氮除磷功能，特别是在处理工业综合废水时出水不能稳定达标排放的问题，提出了“化学除磷+气浮除油+水孙局解酸化+前置反硝化曝气生物滤池”的全流程处理工艺，并通过中试研究对处理流程以及各个处理单元运行参数进行了优化，在水解酸化2.0h，投加混凝剂硫化铁量为40.0mg/L，气浮溶气压力3.5kg/cm2，AO池125%回流比，水力停留时间为20.0min的条件下，其出水达到国家一级A排放标准的要求。并对升级改造的建设和运行费用进行了核算，为同类污水处理厂的升级改造工程提供理论依据和数据支持。
1前言
辽河流域的浑河中部城市群是辽宁乃至东北老工业区振兴的核心区域，随着工业化并模进程的高速发展，流域内工业园区正在蓬勃兴起，随之产生了大量工业综合废水。该类废水经园区内处理后，仍含有大量极难降解的有机污染物，水质可生化性极差，给所汇入的城镇污水处理厂带来较大的处理难度并造成干扰，直接导致出水不达标的问题[1~3]。与此同时，流域水环境质量改善的需求对污水处理厂出水提出了更加严格的要求，根据辽宁省环保局与辽宁省质量技术监督局联合颁布的《辽宁省污水综合排放标准》的要求，市级以上污水处理厂出水COD(chemicaloxygendemand)、NH3-N(氨氮)和TN(总氮)的浓度要达到国家一级A排放标准，故污水厂目前亟需结合现有处理工艺进行升级改造研究，实现工业综合废水的达标排放[4~8]。
曝气生物滤池工艺由于其占地面积小、处理效果好等特点，在辽河流域内的污水处理厂尚占有一定的比例，出水基本达到二级排放标准，但随着难降解工业综合废水的汇入，导致滤池板结堵塞、生物膜脱落等现象的产生。针对工业综合废水存在的问题和曝气生物滤池的特点，进行了水解酸化和气浮除油的预处理研究，以及化学除磷和前置反硝化深度脱氮研究，使其出水达到一级A排放标准，为该类污水厂的升级改造提供理论依据和数据支持[9～13]。
2试验装置与试验方法
2.1试验水质
该研究选取沈阳市铁西区某污水处理厂，该污水厂日处理水量40万t，其中60%以上的进水为工业综合废水。如表1所示，从污水处理厂的进水水质指标来看，其有机污染物和固体悬浮物(SS)浓度都比较高，经过水厂现有的两级曝气生物滤池工艺处理，出水基本上能够达到国家二级排放标准，但对比一级A标准，一方面需要进一步去除水中的COD、SS和NH3-N;另一方面还需要增加脱氮除磷的功能。
2.2试验装置
针对工业综合废水的特性以及污水处理厂现有工艺特点，设计了深度处理的全流程工艺，中试装置主要包括混凝池、气浮池、水解沉淀池和前置反硝化曝气生物滤池4个处理单元。
如图1所示，其中絮凝池柱高1.6m，直径0.6m，原水和混凝剂溶液均从距底部1.2m处注入，内设JJ-1大功率电动搅拌器，使原水和混凝剂充分混合，以去除原水中的SS和TP;溶药池采用相同设计参数，同样使用搅拌器使固体混凝剂充分溶解为液状，并由蠕动泵注入絮凝池;气浮池接触室高2.2m，直径0.12m，分离室高2.4m，直径0.32m，加入混凝剂的原水使用DP-130高压隔膜泵、与空气充分混合的回流液使用尼克尼20FPD04Z气液混合泵从接触室底部共同注入，经分离室将其中的泡沫残渣去除，并从顶部平台排出;水解沉淀池柱高4.5m，直径0.5m，盛装厌氧污泥，污水从底部注入，经污泥层去除部分SS和COD;前置反硝化曝气生物滤池使用柱高4.3m，直径0.5m的有机玻璃滤柱填装火山岩滤料，滤柱中的火山岩滤料粒径分别为6～8mm、4～6mm和3～5mm，其中承托层高0.3m，滤料高4.0m，水面超高1.0m，设计三级生物滤柱分别为反硝化DN池、氧化硝化CN池和硝化N池，即分别进行反硝化、氧化和硝化反应，对污水中的TN、COD和NH3-N进行生化去除，CN池和N池使用空压机进行曝气，三级滤柱均采用向上流方式，使用高压隔膜泵从底部注水。中试装置日处理水量2t。
2.3水质分析方法
TN的测试采用过硫酸钾氧化法，NH3-N的测试采用纳氏试剂比色法，硝酸盐氮的测试采用麝香草酚分光光度法，亚硝酸盐氮的测试采用N(-1-奈基)-乙二胺分光光度法，COD的测试采用重铬酸钾法，DO(溶解氧)的测试使用溶解氧快速测定仪[14]。
3试验结则蔽让果与分析
3.1运行参数优化
3.1.1水解酸化预处理
水解酸化单元的作用是在进一步去除水中COD和SS浓度的同时，提高水质的可生化性[15~17]，其主要控制参数为HRT(水力停留时间)。现通过对进出水COD、SS浓度以及BOD/COD的检测与分析优化HRT。
如图2所示，当HRT在2.0h以下时，COD的去除率不足30.0%，由于时间较短，这部分去除的主要是水中悬浮状COD。而随着HRT的逐渐提高，水中难降解有机污染物在水解和发酵细菌的作用下，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸等小分子、易降解的有机物[18~20]，COD的去除率也不断升高，达到50%以上。随着出水COD浓度的不断下降，出水BOD的浓度也随之下降，但由于工业废水中的难降解有机物浓度所在比例较高，出水COD浓度下降的速率要高于出水BOD浓度下降的速率，出水BOD/COD的比值也随之升高。如图3所示，进水BOD/COD的值基本在0.3～0.4，当HRT大于2.0h时，出水BOD/COD的值升至0.4以上。而当HRT大于4.0h时，水中的难降解有机物已完成水解，出水COD的去除率变化不大，BOD/COD的值也开始回落。所以，当HRT介于2.0～4.0h时，出水BOD/COD的值保持在0.4以上，属于较易进行生化处理的范围，有助于后续生物滤池的进一步处理。考虑到在流量不变的条件下，构筑物的体积会随着HRT的升高而增大，故确定水解酸化的HRT为2.0h。
此外，水解池对原水中的SS也有较强的去除能力。由于工业综合废水中含有较多的粘渣和悬浮物，虽然通过混凝气浮工艺可以去除50.0%，但出水的SS浓度仍在60.0mg/L，如果这些SS直接进入滤池，将会增加滤池的反冲洗次数。经过水解池厌氧污泥层对水中颗粒物质和胶体物质的截留和吸附作用，出水的SS得到进一步的去除，其浓度基本保持在40.0mg/L以下，去除率在44.0%以上。由于水解池对SS的去除主要是通过截留和吸附作用，故过长的HRT对SS的去除并无明显的效果，所以对于占地面积有限的污水处理厂，水解池在升级改造过程中完全可以取代初沉池，起到初级去除原水中的SS和COD的作用。
3.1.2强化化学除磷
试验选用Al(2SO4)3、聚合氯化铝(PAC)、FeCl3和聚合硫酸铁(PFS)四种常用的混凝剂，通过对原水以及出水中TP浓度的考察，确定使用PFS为强化化学除磷试验的混凝剂，并对其投药量和搅拌时间两个参数进行优化[21~24]。
如图4所示，随着混凝剂PFS投加量的增加，水中TP的浓度不断减少。当投药量达到30.0mg/L时，水中TP的浓度已低于0.5mg/L，去除率达到75.0%以上。根据铁盐除磷的化学方程式可知，每去除1mg的P，需要1.8mg的Fe。原水中TP的浓度在1mg/L至4mg/L，若使出水TP浓度小于0.5mg/L，最多需要12.0mg/L的硫酸铁，以至少40.0%有效成分计算，需要30.0mg/L。考虑水解等因素，最终选定投药量为40.0mg/L，此时的出水TP浓度为0.3mg/L。可以保证出水水质符合一级A排放标准的要求。
确定PFS的投药量后，对搅拌时间进行了优化。在投药量40.0mg/L条件下，改变搅拌时间，测定出水TP浓度。搅拌时间及进出水TP浓度和去除率如图5所示，随着搅拌时间的增长，水中TP的浓度不断减少。时间从5.0min增加到15.0min，水中TP的去除率提高了5.1%，而从15.0min增加到30.0min，去除率仅提高了2.0%，故过长的搅拌时间对TP的去除并无显著的效果，反而会增加额外的能源消耗和构筑物的建筑体积。由于出水TP浓度均小于国家一级A标准要求的0.5mg/L，故从运行成本上考虑，确定最佳搅拌时间为15min。
3.1.3高效气浮除油
原水与混凝剂PFS混合后进入气浮池，目的是将水中造成滤池堵塞的油污以及混凝产生的泡沫残渣去除。气浮池采用加压溶气气浮方式，主要有溶气压力和回流比两个控制参数，通过对进出水含油量的检测分析，优化气浮单元的运行参数[25，26]。溶气压力对油类去除的影响如图6所示，出水含油量随溶气压力的变化趋势可分为三个阶段。
当压力小于2kg/cm2时，气浮形成的气泡粒径还较大，对水中絮状颗粒的去除能力有限。在压力增加到3.5kg/cm2的过程中，随着气泡粒径的减小，气浮的去除能力也有了显著的提高。但此后即便形成气泡的粒径不断减小，出水含油量却不再降低，这说明并非气泡粒径越小气浮效果越好，而是当气泡粒径和水中杂质粒径越接近时效果越好。一般的，气浮工艺的微气泡平均粒径在40.0μm左右，从试验中可以看出，当溶气压力为3.5kg/cm2时就可以取得较好的去除效果，此时出水含油量为2.73mg/L，去除率为84.6%，而过高的溶气压力只会增加动力的输出和电能的消耗。
回流比对含油量的去除影响如图7所示，气浮的去除效果受回流比的影响较大。当回流比低于30%时，由于形成的气泡较少，对水中油类的去除能力较差。当回流比增大到30.0%～50.0%时，气浮的去除效果达到最佳。而当回流比增大到50.0%以上时，去除率却出现下降，经分析认为这是由于水中空气比例过高，微气泡聚合成粒径较大的气泡，导致气浮效果变差。故确定气浮除油的回流比为50.0%，此时出水含油量为3.12mg/L，去除率为82.9%。
3.1.4A/O深度脱氮
脱氮单元采用前置反硝化曝气生物滤池。其控制参数主要有回流比、HRT和曝气量，通过对出水COD、TN、NH3-N和DO的检测，对各个参数进行优化。
回流比是前置反硝化脱氮工艺中最为重要的控制参数，它直接影响水中TN的去除效果。根据中试设计中的BOD负荷和硝化负荷计算以及COD负荷校核，在单池HRT为45.0min，气水比为5∶1的条件下，出水可稳定实现一级A达标排放，首先在50%～250%的范围内对参数回流比进行考察。如图8所示，当回流比从50%增加到150%时，出水TN的浓度在不断下降，TN的去除率也不断提高。这是由于在回流比较低时，水中作为电子受体的硝酸盐不足，影响了反硝化的速率，而随着回流比的升高，有足够的硝酸盐作为电子受体，并利用水中的有机物作为电子供体，在无需外加碳源的条件下，完成反硝化和深度脱氮的目的。但回流比从150%继续升高时，出水TN的浓度却不再继续降低，增加到200%时TN的去除率已呈下降趋势。一方面，随着硝酸盐浓度的不断升高，造成水中的碳源不足进而影响反硝化的进行;另一方面，随着回流比的增加，进入DN池的溶解氧也在增加，而溶解氧可作为电子受体，竞争性的阻碍硝酸盐的还原，同时还将抑制硝酸盐还原酶的形成。由于回流比和HRT越高所需反应池构筑物容积越大，从水厂实际升级改造工程考虑，对100%、125%、150%和175%四个回流比以及各个回流比下出水TN随HRT的变化进行进一步研究。
增加，出水TN的浓度也随之降低，微生物对基质的去除率也越高。但一般的，当HRT增加到20.0min以上时，出水TN浓度的下降趋势以及去除率的增加都变得平缓，而且所需的构筑物体积也在不断增加。为了确保出水TN浓度达到一级A排放标准要求15.0mg/L以下时，选择回流比为125%，HRT为20.0min的参数条件，此时出水TN浓度为12.74mg/L，去除率为67.0%。
溶解氧是维持好氧微生物生长代谢的重要因素，对于曝气生物滤池来说，水中溶解氧的供给，即空压机的曝气量也是主要的能源消耗所在，过低的曝气量将降低微生物的新陈代谢能力;而过高的曝气量一方面会造成经济的浪费，一方面又会导致微生物的活性过度增强，在营养供给不足的情况下，导致生物膜发生自身的氧化分解。试验通过对CN池进水COD浓度以及去除率的监测，对曝气量进行参数优化。如图10所示，随着曝气量的增加，出水COD的浓度随之不断下降，去除率也在不断提高。但在曝气量增加到0.8m3/h时，两项指标的变化都不大，这说明过多的曝气量和溶解氧对于COD的去除已无太大作用，只会增加动力费用。故确定CN池的曝气量为0.8m3/h，此时出水DO浓度在2.5mg/L左右，气水比为4∶1。CN池的出水已有较高的DO浓度，如图11所示，在进入N池后，在较低曝气量的条件下，对水中的NH3-N便有较高的去除率。同出水COD浓度的变化率相似，出水NH3-N浓度也随着曝气量提高而不断降低，为了达到一级A排放标准，确定N池的曝气量为0.6m3/h，此时出水DO浓度在3.0mg/L左右，气水比为3∶1。
3.2技术经济分析
该污水处理厂目前拥有日处理水量4×105t的两级曝气生物滤池一套，单池HRT为45.0min，两级滤池气水比分别为3∶1和4∶1。根据中试研究结果，如采用前置反硝化曝气生物滤池工艺，需要增加125%的回流液，但由于HRT减少至20.0min，根据计算同样可以利用现有两级滤池分别作为CN池和N池，并有少量的富余，只需增加一套前置DN池，以及回流管道，同时还需对水泵和曝气风机设备进行更换，如图12所示。如采用后置反硝化曝气生物滤池工艺，可将现有两级滤池分别作为CN池和N池，另外还需修建一套DN池，以及甲醇投加和储备间，同时要对曝气风机设备进行更换，如图13所示，虚线部分为新建构筑物。
根据中华人民共和国住房和城乡建设部颁布的《全国市政工程投资估算指标》以及辽宁省建筑、安装、市政工程预算定额、费用定额和近年来的同类工程预、决算资料分别对两种工艺流程升级改造的建设成本和运行费用进行估算，如表2所示。
经过经济费用估算，前置反硝化工艺较后置反硝化工艺，在投资总费用方面，由于构筑物建设和设备购置原因要高出1330.12万元;而在年运行费用方面，由于无需外加碳源则要低1915.01万元。即在升级改造完成后第2年，两工艺的建设和运行总费用将会基本持平，此后前置反硝化工艺较之后置反硝化工艺每年将节省大量的运行成本，故从长远考虑，推荐采用前置反硝化作为水厂的深度脱氮工艺。
通过工业综合废水深度处理全流程工艺的中试研究，结合该污水处理厂现有工艺情况，制定了升级改造的工艺路线，如图14所示。
4结语
1)由于工业综合废水具有高油高粘渣、可生化性差又极难降解的问题，在对其进行处理时需要增加必要的预处理工艺。通过中试研究表明，高效气浮除油工艺可以有效去除废水中的油污、粘渣等杂质;水解酸化工艺一方面能够有效提高水质的可生化性，同时还能有效去除水中的SS，具有良好的预处理效果。在气浮溶气压力3.5kg/cm2、回流比50%、水解酸化HRT2.0h条件下，能够去除原水中40%的有机污染物，并将原水的BOD/COD提高至0.4以上。
2)通过对比试验研究和技术经济分析，前置反硝化深度脱氮工艺对于以曝气生物滤池为主体的污水厂升级改造具有更广泛的应用前景，在节省大量运行成本的前提下，充分利用原水中的碳源，实现污水的深度脱氮。在回流比为125%，HRT为20.0min的条件下，出水TN和NH3-N浓度均稳定达到一级A排放标准。
3)通过中试研究，研发了针对工业综合废水的“化学除磷+气浮除油+水解酸化+前置反硝化曝气生物滤池”的深度处理全流程工艺。长期运行数据表明，该工艺对于难降解、波动幅度大的工业废水，具有较好的抗冲击能力和处理效果，出水能够稳定达到国家一级A排放标准。
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