山东省城镇污水处理

山东省城镇污水处理城市污水处理是现代城市发展和水资源保护不可或缺的组成部分,城市污水处理在发达国家已有较成熟的经验,中国污水处理设施相对于发达国家还十分落后,要提高城市污水处理率还需一定时间、政策、资金、技术.该文通过对国内外城市污水处理情况的比较,利用技术经济分析方法探讨适合中国国情的城市污水处理和BOT建设模式,并以威远县城市污水工程为例对该模式进行可行性研究.通过分析及实例可以得了结论：BOT模式引入城市污水处理行业是可行的,可以加快中国城市污水处理步伐;城市污水处理工艺可考虑以ORBAL氧化沟工艺为主,多种工艺相结合的方式;中国在BOT项目应用上仍处在探索阶段,在实践中还存在许多问题,相关的法律法规制度还不健全,政府还应制定相应的优惠政策,鼓励社会资金参与城市污水处理厂建设。小城镇污水处理特点及需要探讨的问题1小城镇的重要战略意义1、小城镇一般是指建制镇政府所在地，具有一定的人口、工业、商业的聚集规模，是当地农村、社区的政治、经济和文化中心，并具有较强的辐射能力。由于小城镇与周围村庄关系密切，所以也常简称“村镇”。2、城镇化是指农村向城镇逐步转换的过程。由于产业活动的转移，小城镇交通条件的改善，居民对居住环境质量要求的提高等原因，使大城市中心区吸引力不断下降，导致经济活动和人口不断由大城市向中小城市及城镇迁移和扩散。从世界各国城市化发展趋势看，集中趋势向分散趋势的趋向越来越明显。加速小城镇建设已成为客观需要。3、改革开放以来，我国城镇化进程加快，1978～2000年建制镇由2178个增至20312个，目前各种规模和性质的小城镇已近48000个。随着“新农业经济发展”，农村经济社会进入了新的发展阶段，对小城镇建设也提出了新的任务和要求。党的十三届三中全会指出，“发展小城镇是带动农村经济一个大战略，……”；国家在“九五”“十五”期间都将发展小城镇作为一项重大任务来实施。小城镇已由原来的“大问题”，逐步发展成为“大战略”“大前途”，有着十分重要的战略意义。2、小城镇污水治理的重要性及迫切性1、小城镇自身发展的需要

随着小城镇城镇化进程的加快，村镇人口不断集中，乡镇企业迅速发展，城镇污水排放量也不断增加，然而由于过去“重建设，轻环保”的旧观念，城镇基础设施建设远远落后于城镇建设的发展，缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施，污水无序乱流，不仅直接污染了小城镇自身生态环境，而且造成了河湖水体的严重污染，已成为区域性水环境的重要污染源。同时，由于小城镇紧临农村，畜禽养殖，水产养殖、农药及化肥等面源污染也极为严重，均对小城镇饮用水安全和居民生存环境构成严重威胁，制约了经济发展及城镇可持续发展。2、流域生态环境保护的需要

如前所述，小城镇在城镇总数中所占比例大，且呈分散型，是继大中城市污水治理后的一个新的战略目标。有关资料介绍太湖流域建有不同规模的7座污水处理厂，而该流域内的小城镇就达978个，并且分布范围很广。如果只注重大、中城市污水处理工程的建设，而忽视数量多、分布广的小城镇的污水治理，其结果必然是太湖流域污染防治不可能达到预期目标。根据有关报导，预计今后我国70％以上的生活污水将来自城镇及小区。由此可见小城镇的污染治理关系到我国环境状况和可持续发展的战略目标，是十分重要和必要的，也是非常有前途和极具生命力的。3、小城镇污水处理特点及需要探讨的问题我国现行的“城市污水处理工程项目建设标准”中将处理规模分为五类，其中V类为1～5万吨/日。本文将其定位于规模小于2万吨/日，重点是2000吨/日～5000吨/日。1、主要特点

⑴人口少，用水量标准较低，污水处理规模小；⑵产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量时变化系数较大，因此污水水量、水质变化大；⑶经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少；

⑷由于处理规模小而造成工程建设费及运行费用过高；⑸维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏等。2、需要探讨的问题

我国幅员广大，自然条件及经济发展水平相差悬殊，小城镇区域特点、产业结构及主要功能也各不相同，因此，城镇污水的特性、收集方式、排放水体状况、设计用地、选用工艺等均不相同。目前，我国尚无针对小城镇污水处理工程（处理规模小于2万吨/日，多集中在2000～5000吨/日）的现场排水设计规范、标准、法规等，仍然采用现行中、大规模污水处理工程的相关标准，在工程设计中发现存在不少问题，主要如下：

(1)排水体制

一般新建城市、扩建新区、新建开发区等多采用分流制，对于已建成旧区由于历史原因造成的合流制可改造成截流式合流制。但是，很多小城镇尚无排水系统，雨污水均沿道路边沟或路面排至就近水体，一些小城镇（特别是山区和贫困地区等）由于街道过于狭窄、两侧建筑密集、施工复杂，无条件修建分流制排水系统，可考虑采用完全合流制排水体制；

（2）排放标准

现行排放标准执行“城镇污水处理厂污染物排放标准——GB18918－2002”，其中除BOD5、COD、SS、pH外，总磷、总氮、氨氮、粪大肠菌群数等均需达到要求的标准。对于一些城镇化发展中的地区而言，建设及运营资金短缺，土地资源紧张，可考虑将其标准进行调整或放宽；

（3）处理工艺

没有根据小城镇特点研究和采用相适应的处理工艺，而是延用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，造成工程投资和运行费用过高；

（4）占地面积

延用大、中型城市污水处理厂占地面积指标，如“水工业工程设计手册——废水处理及再用”中规定为0.8～1.2公顷/万吨·天，使得征地费及相关费用较高；

（5）绿化率

延用大中型城市污水处理厂绿化率指标，如“水工业工程设计手册——废水处理及再用”中规定为绿化率大于30%，而小城镇大多紧靠农村，是否可因地制宜降低该指标；

（6）电源等级

目前，城市污水处理厂电源等级严格执行“工程建设标准强制性条文”中规定“……必须为二级负荷……”或应设置“备用动力设施”，小城镇可考虑根据具体情况而进行修定；

（7）自控水平

小城镇污水厂是否仍采用目前常用的集散型控制系统和DO控制回路，是否要设置控制管理中心及模拟屏等设施，监测项目可否简化等问题；

（8）人员编制

仍延用现行的“水工业工程设计手册——废水处理再生”中有关人员编制的标准，可否根据具体情况减少人员编制，实行社会化服务等；

（9）建设程序及文件编制

能否简化现行的建设程序和文件编制深度要求等。4、小城镇污水处理工程设计的若干建议

针对上述问题笔者提出下列建议，仅供业内人士研究和讨论：1、排水体制

排水体制的选择宜根据当地具体条件，因地制宜，不必强求采用完全分流制或截流式合流制。对改造难度极大的旧城区可维持原有合流制排水系统并在合流制系统终点设置调节池；对西部干旱地区，由于降雨量极少，亦可全部采用合流制系统，并在污水总干管进入污水处理厂前设置调节池，调蓄雨季洪峰流量。当然，在工程设计时应对整个收集系统（全部完全分流制系统、非截流式合流制＋完全分流制系统、完全截流式合流制系统、合流制＋调节池＋分流制系统及完全合流制＋调节池系统等）进行经济技术比选和详细的投资——效益分析后，选用经济合理的排水体制方案。2、排放标准

目前，我国大部分小城镇经济承受能力较弱、资金不足、“建得起、用不起”，因此，当务之急应该是治理与不治理、工程及运行费用是否与小城镇现况经济水平相适应的问题。排放标准可根据当地具体情况予以调整和放宽，如在封闭及半封闭水体，可考虑除磷脱氮的要求，而在开放式水体，可适当降低磷，氮等有关标准，这样可以缩短处理流程、减少处理构筑物池容及相关机械设备、自控仪表等，不仅节省了工程投资和运行费用，还可加快污水处理厂的建设速度和简化运行管理。但是要考虑改造的可能性，待具有一定经济能力时，再将该污水处理厂工艺流程进行调整或改造，使之达到国家要求的相关标准。3、污水处理工艺;

（1）变化系数小城镇由于处理规模小，变化系数较大。当污水处理厂进水主要为生活污水时，时变化系数较大；当工业废水比例较高时，时变化系数及周变化系数均较大；当该城镇为旅游地区时，不仅时变化系数大，而且季节性变化系数亦较大。变化系数直接影响工程规模，设计时必须根据具体情况，充分调查研究和认真进行科学分析后再合理确定其变化系数。（2）设置调节池小城镇人口少，处理规模小，时变化系数大，污水水质水量变化大，因此在选择处理工艺时需注意其处理效果的稳定性。宜在污水处理厂进水端设置调节池（该池亦可兼作合流制系统中的调节池使用），待降雨强度减小，再均匀地以小流量方式排入污水处理厂。一方面可以减少冲击负荷，另一方面还可保持原水有机物浓度，提高污水处理效果的可靠性和稳定性。

（3）宜选用低负荷型和成熟可靠、稳定性好的处理工艺典型处理工艺可考虑活性污泥法的氧化沟工艺、延时曝气工艺、间歇式活性污泥法及其变法工艺；生物膜法的生物转盘、接触氧化及生物滤池工艺等。特别是一些较适合小规模污水处理厂的新开发的技术和工艺，亦可在具备条件的小城镇采用，例如：人工快速渗滤技术，百乐卡工艺及人工生态绿地等。

（4）易于维护管理，维修工作量少一般不宜采用检修环节多，检修频率高的处理工艺和尽量减少水处理构筑物的系列数。

（5）宜选用与建设用地面积相适应的工艺由于各城镇所处地域不同，如山区、渔村、高原、沿海一带等，所能取得的用于污水处理厂建设的用地形状及面积各不相同，选择工艺时应与其相结合，合理确定。4、污泥处理工艺（1）污泥处理工艺选择应与污水处理工艺相适应。当采用延时曝气或泥龄较长时，污泥基本处于稳定状态，可不设消化池或其它污泥稳定设施。（2）污泥处理工艺选择应与污泥最终利用形式相适应。

·当污泥直接用于农田、绿地时，可选用污泥浓缩、消化和脱水工艺；

·当污泥最终利用采用堆肥时，则污泥处理只需浓缩和脱水工艺；·当采用最终填埋处置时，则污泥处理也只需浓缩和脱水工艺，有条件者可增加常温消化工艺，以便降低填埋场渗滤液中有机物浓度，提高渗滤液处理的可靠性；·特定情况下，最终采用焚烧工艺时，污泥经浓缩、脱水后，脱水泥饼需保证较低的含水率，以便减少焚烧所消耗的能量。

（3）由于小城镇污水处理厂产泥量少，污泥稳定化处理可采用常温消化；污泥脱水优先考虑自然干化；污泥堆肥可选用露天式自然堆肥等方式；（4）由于污泥处理规模小，污泥处理系统常为间歇运行，污泥浓缩或脱水的上清液往住集中产生，如回流至水处理系统将会形成冲击负荷，影响水处理系统的稳定运行。因此，宜考虑将其集中贮存，再以小流量形式连续地流入污水处理系统。

（5）处理方式

由于处理污泥量少，可考虑集中或分散处理两种方式；当处理厂之间距离较近或交通便利，易于运输时，可采用在其中某处理厂内合建污泥处理设施，各厂将生污泥或浓缩污泥通过管道输送、罐车或卡车运送等方式，将其集中处理、处置；当不具备上述条件时，可单独设置污泥处理设施。但是由于处理规模小产泥量少，各处理厂分别设置污泥处理设施将会造成工程费用及运行费用过高，可考虑采用移动式污泥处理车，将剩余污泥经车载处理系统脱水后直接运至处置地点，进行堆肥、填埋、还田或焚烧等。（6）污泥再利用

小城镇大多靠近农村或林地，苗圃等，污泥处理达到相应的规定或标准后，直接还原于农田或绿地，小城镇污水处理厂污泥处理的关键是无害化和减量化，有条件者可考虑再利用及资源化。5、污水处理厂工程的经济性

与大、中型城市不同，我国绝大多数小城镇财政能力不足，人民生活水平普通不高，甚至仍有部分贫困地区，建设污水处理厂工程，无疑会给地方政府和人民增加一定的负担，因此，需要十分重视其经济性，强调其工程投资省和运行费用低的原则。

（1）占地面积可低于设计手册中规定的标准。

（2）绿化率可低于设计手册中规定的标准，如周围紧邻农田可与厂外大环境统筹考虑，合理确定绿化率；

（3）宜选用简易、高效的成套工艺与设备，并尽可能形成标准化设计；

（4）结构型式可考虑占地面积小，共用隔墙的一体化组合式处理构筑物，以利降低工程投资；

（5）设备选型尽可能通用化和国产化

（6）在具备条件地区，某些工艺构筑物的土建设计可突破目前常用钢筋混凝土结构型式，采用砖砌、土池加铺防渗层的型式，如：百乐卡污水处理池采用粘土池、表面敷设防渗材料；氧化沟可采用钢筋混凝土底板、池壁则用砖砌加防渗层或粘土斜坡侧墙表面加设防渗层的结构型式等，以达到降低工程费用的目的；（7）根据地域特点，在选择厂址时应优先考虑利用自然地形，减少提升泵站，有条件地区，污水处理厂还可不设置进水泵站，从而可大大降低电耗和运行费用。六、电气与自控(1)我国“工程建设标准强制性条文”规定“……必须为二级负荷……”，而大部分小城镇由于条件所限，只具备一路电源，在考虑设置备用电源时，可根据当地停电状况而确定，例如，当无进水泵房或停电时间短、停电期间污水能够暂时贮存在管道或调节池内，此时可不设置自备动力电源；

(2)尽量采用自然光，减少照明用电量；

(3)电器设置选用安全可靠、易于维修和经济适用的产品；

(4)自控系统原则上以监视为主，降低自控水平，尽量减少监测项目；

(5)原则上采用简单易行的自动运转方式或手、自动联动运转方式；

（6)可以不设置控制管理中心和模拟屏等设施。七、管理设施管理设施与运营人员数量、素质及自控方式等密切相关，建议：⑴简化管理用房，减少管理用房建筑面积，可将管理、休息室、化验室、库房等集中建设；⑵可考虑相邻几座污水处理厂共建管理站，采用巡回管理方式，或者采用无人管理方式，定期维修及检查；

⑶简化现场化验项目，采用几座污水处理厂共用化验分析室，或者委托其它有分析能力的单位，实现社会化服务等。“小城镇、大战略”是党中央、国务院对发展和建设小城镇的战略定位。随着小城镇建设和发展步伐的加快，势必带来环境污染的加剧，为避免重复“先污染、后治理、先破坏、后恢复”的老路必须先行治污，恢复和保持良好的生态环境，促进小城镇和农村经济的可持续发展。但是，至今我国小城镇污水处理工程相关的技术政策和法规仍然是空白。随着小城镇建设进程的加快，小城镇环境治理也逐渐得到重视，并被提到议事日程上来。目前，我国“小城镇环境规划编制技术指南”已于2002年12月正式出版；国家发改委已经立项并正在编制“小城镇生活污水处理、生活垃圾处理处置工程技术指南”；国家建设部、国家环保总局均设立了与“小城镇污染治理”相关的研究课题或项目；国债项目中所涉及的小城镇污水处理厂比例大，如：三峡库区及影响区、南水北调、21世纪首都污染防治等相关的污水处理工程等都急待出台相应的小城镇污水处理技术规范、标准、法规及政策等，启动该项工作已是当务之急。由于我国地域广阔，差异较大，各地的地域条件、经济水平、技术力量等相差悬殊。需要进行充分的调查研究，找准主要问题，同时参考国外经验和相应技术政策，制定适合我国国情的技术政策、法规及标准等，用以指导我国小城镇污水处理工程的设计、建设和运营。小城镇城市污水处理技术应用与发展趋势1小城镇污水处理技术城市污水处理新工艺和新技术开发内在原因是人们不断追求高效率、低能耗、低成本和低的占地面积等高性能指标的实践结果。不同反应器的应用受到了技术、经济和理论条件的限制。这些限制体现在对于好氧生物反应器研究和开发，受到了生物生长特性(生物量和活性)、反应器的形式(固定床、悬浮床和流化床)、传质条件(氧的供给)和固液分离(沉淀、过滤)等诸多因素的限制。长期以来人们围绕这些限制因素根据各个时期的理论、技术、材料等进展，进行了长期不懈的研究和开发工作。目前，在以下几个方面的进展迅速：①高效反应器的发展:生物膜反应器和活性污泥工艺的处理负荷在1.0～2.0kgBOD/m3.d之间，而以三相内循环流化床反应器为代表的移动床反应器的负荷可以达到5-10kgBOD/m3.d。所以，对生活污水的处理从反应器发展趋势角度是从生物膜反应器、活性污泥工艺向高效的移动床和流化床发展。②沉淀与反应、反应与分离等技术的融合趋势:对生物反应和沉淀功能的组合，导致三沟式氧化沟、SBR反应器和UNITANK等新工艺的开发和应用，特别是集接触氧化反应和过滤为一体的曝气生物滤池，以及利用高科技形成反应和分离的膜生物反应器，充分代表了这一发展趋势。③固定床和悬浮生长系统融合的趋势:80年代初，我国和日本同时开发了接触氧化工艺，但是接触氧化没有解决填料使用寿命、放大和堵塞一系列问题，同时，填料费用的增加抵消了池容投资的节约。这导致移动床和流化床反应器的开发，这种反应器生物外在形态上是悬浮状态，而生长方式是生物膜生长。这是固定床生物膜技术与悬浮生长系统更高一个层次的技术融合。④充氧性能的提高：从直到70年代末仍然采用简单的穿孔管曝气，这一时期的技术进展表现为我国对于射流曝气的开发和掌握，到80年代初国内第一个大型城市污水处理厂引进中刚玉盘的微孔曝气，90年代，开发橡胶材料的可变孔微孔曝气装置，体现了这一领域的进展。我国城市污水处理技术研究工作从20世纪70年代末起步，经过20多年的不懈努力，在城市污水处理技术方面取得了较大的成就，成果丰硕。同时，随着改革开放也不断引进国外新的工艺技术。目前在水污染治理技术上，已成功广泛使用传统活性污泥法、延时法等新型活性污泥工艺、SBR、AB法、UNITANK和氧化沟技术、A-O法和A2-O等变形工艺。这些在我国城市污水处理厂普遍采用的工艺，是欧美等发达国家所采用的主导技术，并被证明是行之有效的水污染控制技术。这些工艺原则上也适用于小城镇污水处理，但是，对于我国大量的小城镇的小型城市污水处理厂，应该根据这一巨大需求开发小城镇适用的简易高效污水处理成套技术，重点要解决在城市污水处理厂出现的三高问题，即投资高、电耗高和运行费用高。2小城镇污水处理的适宜工艺2.1SBR反应器传统SBR反应器在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点，这体现了SBR反应器最为本质的特点之一。同时，这要求SBR反应器必须充分利用了现代电子和自动化技术。SBR反应器的发展过程呈现了多样性，有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多种新型SBR反应器。各种SBR反应器的发展体现了与传统活性污泥相互融合的趋势。具体表现为从间歇进水、间歇出水的传统SBR反应器，发展到连续进水、间歇出水和连续进水、连续出水并带回流污泥的SBR反应器。以及出现了UNITANK这种融合氧化沟、SBR和活性污泥工艺新型的综合性工艺。这体现了间歇式的SBR和连续式活性污泥工艺相互融合的特点。通过对SBR工艺特点和不同研究者的研究结果进行汇总(不考虑由于SBR反应器优点导致的直接结果，如：投资低和运行费用低等)，SBR反应器众多优点可归纳如下：SBR反应器充分利用了生物反应过程和单元操作过程的一些基本原理(表1)。不同的SBR反应器由于流态、池型或操作方式的改变可能仅仅具有上述特点的一条或几条。同时，经典的SBR反应器也存在一定问题，比如：①处理连续进水时，对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；②对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；③无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求；④设备的闲置率较高和污水提升水头损失较大等等。2.2氧化沟工艺氧化沟在欧美各国得到了广泛的重视，发展速度很快。据统计到1977年为止在西欧有超过2000多座派司维尔型氧化沟投入运行。荷兰DHV公司发明的卡鲁塞尔氧化沟在全世界范围已有800多座投入运行(1996)。法国OTV-Kurger公司开发的D型氧化沟已占丹麦氧化沟总数的80％。美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟，最大处理规模已达90万m3/d。从90年代至今是我国氧化沟技术大发展的阶段，预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术仍然是当前污水处理的热点。氧化沟属于活性污泥工艺的一种变形，但是在其发展过程中也形成了其很多独有的优点和特点：①构造形式具有多样性②氧化沟曝气设备的多样性③简化了预处理和污泥处理2.3曝气生物滤池工艺现代曝气生物滤池(简称BAF)是在70年代末80年代初出现的一种膜法生物处理工艺，最初是应用在污水处理的三级处理上。其将生物接触氧化与过滤结合在一起，不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期运行。在废水的二级处理中其保持接触氧化的高效性，同时又可通过过滤获得高的出水水质。90年代初得到了较大发展(图1)。以BAF为代表的工艺主要优点如下：①工艺容积负荷可高达6.0kgBOD/m3.d，出水达到或接近生活杂用水标准；②占地面积少：曝气生物滤池占地是常规二级生化处理的1/5～1/10；③投资省：BAF系统总水力停留时间短，基建投资少，同时出水水质高。曝气生物滤池可以有多种运行方式，可以下向流的方式运行，也可以是上向流的方式运行，采用上向流的曝气生物滤池往往采用轻质滤料。曝气生物滤池工艺也可与其他生物处理工艺一样采用多级串联工艺。采用两级串联工艺为进一步降解污水中难降解的有机污染物和达到严格的出水水质提供了可靠的保证，可以获得了优良的处理效果，保证了出水的稳定性。2.4三相内循环流化床反应器内循环三相流化床反应器，作为一种新型的三相流化床，其反应器的诸多特性主要体现在气、液循环、载体流态的特殊运行规律。由于在内循环三相生物流化床反应器内装有大量细小的载体，并使之处于循环流化状态，为微生物的附着生长提供巨大的表面积，同时保证良好的混合和传质条件(图2)。因此本质上该反应器是一种生物膜法处理工艺。三相内循环流化床不仅具有一般好氧流化床的特点，还具有以下特点：①流化性能好，反应器处于完全混合状态：反应器内大部分载体都参与循环流动，载体流化具有良好的均匀性，这为生物膜形成提供了条件；②氧的转移效率高：由于大量液体循环流动，在此过程中会夹带一些细小的气泡，延长气-液接触时间，提高了氧的转移效率。氧利用率可达30%～50%；③载体流失量少，不需专门的脱膜设备，大大简化了原来的流化床处理污水所需的辅助设备。在投配容积负荷达10kgCOD/m3.d以内时，可获得70%～80％左右的COD去除率，与传统活性污泥相比去除污泥负荷可提高10倍左右。内循环三相生物流化床进入正常运行后，COD去除率均达75%以上，尤其是进水浓度较高时，去除率可达90%以上。这说明流化床具有较强的抗冲击能力。3可持续发展的污水处理工艺目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺是国外在水污染控制过程中，被证明是行之有效的技术。并且是欧美等发达国家所采用的主导技术，我国与欧美等国家与工艺几乎处在同一水平上，但是我国的国民生产总值远远低于上述国家，采用以上技术是否能够完全适合我国的国情，是我们需要考虑的一个问题。这需要从技术的先进性和是否代表了可持续发展的方向两个方面来考虑。3.1新技术、新工艺的开发从技术发展的角度给开发新技术提供了可能性，各种类型有机污染物的厌氧(缺氧)、好氧降解反应过程汇总如下。

好氧(缺氧)过程

厌氧(缺氧)过程

1)COD®H2O＋CO2(传统好氧)

2)COD®CH4+CO2(传统厌氧)

3)NH4+®NO2－®NO3-(硝化)

4)NO3-(NO2-)®N2(厌氧或缺氧(短程)反硝化)

5)PO4-＋生物-P®生物-P(厌氧)

6)NH4+＋NO2-®N2(厌氧氨氧化)

7)H2S®So(微需氧或缺氧)

8)SO4=®H2S(厌氧反应)

9)R-Cl®CO2+Cl-(好氧反应)

10)RCCl®CH4+CO2+Cl-(厌氧反应)以上反应为新工艺开发的化学反应基础，是新工艺开发的基础和生长点。人们过去对于好氧微生物和专性厌氧微生物研究十分充分,而对兼氧性微生物的研究不够。反应式(1、2和3)为传统厌氧和好氧工艺，其他均为兼性菌的反应。事实上，去除N、P的A2O或AO工艺(反应4、5)就是利用兼性菌的工艺。Kuenen等发现某些细菌在硝化、反硝化应用中能利用NO2-或NO3-作电子受体将NH4+氧化为N2和气态氮化物(反应式5)；在这些反应的基础上，正在开发短程反硝化、ANAMMOX和OLAND等符合可持续发展的新工艺。可以很好的与氧化沟、生物膜、SBR反应器和间歇曝气等工艺结合。成功的利用兼性微生物的典型工艺是北京环保所在80年代开发的水解－好氧处理工艺。水解池利用水解和产酸微生物，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物。使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。从大量实践来看，采用水解－活性污泥法与传统活性污泥相比，基建投资、能耗和运行费均可节省30%以上。3.2生态处理技术所谓生态处理技术并不是什么全新的技术，而是在农村和小县城可以根据当地社会、经济和自然条件，而适当采用的土地处理技术、氧化塘处理技术和人工湿地处理技术等等。土地快速渗滤或慢速渗滤污水处理系统，是利用天然或人工砂土，在一定水力负荷条件下，通过土地处理系统产生综合的物理、化学和生物反应使污染物得以去除，其中主要是生物化学反应。满足出水的处理目标。该技术建设和运行费用低、管理简单和出水效果好，适合于我国国情。而污水人工湿地处理技术，将污水有控制地投配到经人工改造的湿地上，利用土壤、植物和微生物等对污水进行处理。深圳平湖白泥坑人工湿地系统是我国九十年代具有代表性的工程。近年来，该技术研究和应用较为广泛。稳定塘则是一种构造简单，易于管理，处理效果稳定可靠的污水自然生物处理设施。污水在塘内通过长时间的停留，其有机物通过不同细菌的分解代谢作用用后被生物降解，稳定塘按照功能可分为以类：(1)好氧塘；(2)兼性氧化塘；(3)厌氧氧化塘；(4)曝气氧化塘；(5)高效氧化塘。4小城镇污水物化处理4.1一级化学强化处理国家城镇污染技术政策建议非重点流域和非水源保护区的建制镇，根据当地经济条件和水污染控制要求，可先行一级强化处理，分期实现二级处理。一级物化处理有投资省、运行费用和能耗低的优点，特别是采取一级强化处理措施，在费用和能耗增加不多的条件下，较大幅度的提高有机物的去除率，以达到大量削减有机污染物总量的目的，这对于我国这样一个发展中国家是一条值得探索的途径，对全面实现我国水环境彻底改善的目标具有重大意义。表2是国内外一些一级强化处理工艺典型工艺的汇总表。强化一级处理的工作的特点如下：一级强化化学处理与絮凝剂的发展密切相关，现在由于高效、廉价絮凝剂的出现，国外在城市污水处理中已经应用。瑞典的城市污水处理厂大部分都采用了化学处理与生物处理联用。瑞典有关部门曾对生物处理和化学处理中所需能量进行了比较，生物处理每降解1kgBOD7需1.3kW.h。絮凝剂生产的原料、运输和形成最终产品所需能耗为每kg产品约0.3kw·h，通常絮凝剂的投加量平均约为150g/m3，可见化学处理的药耗能耗远低于生物处理。一级强化处理工艺特点如下：①去除率高：对悬浮固体、胶体物质和磷的去除具有明显效果，一般可去除悬浮固体达90%，BOD50%～70%，COD50%～60%，细菌80%～90%，总磷80%～90%。②投资效益好：能降低后续生物处理的负荷和电耗，运行稳定，所需生化池容积较小，节省用地和造价，而且近期投资环境效益较好(与一沉池比较)；③除磷效果好：国内外的实际运行经验表明，除磷效率将高于生物除磷，当结合后续生物处理时，出水的TP含量可望满足0.5mg/L的排放要求(一级标准)。④化学污泥的处理和处置：采用一级强化工艺的污水厂，化学药剂的投加会使沉淀污泥的产量增加、浓度降低，污泥体积增大，使污泥处理处置的难度增加，初沉池产泥量将增加50%～100%。除了考虑药剂费用外，要考虑污泥的处理处置费用。一级强化工艺增加了污泥处理处置费用相当可观，对此需引起足够的重视。4.2化学除磷随着我国污水排放标准中对N、P的要求日趋严格，我国面临着现有污水处理设施的除磷工艺改造和新建具有除磷脱氮功能的污水处理设施两种情况。活性污泥工艺和生物接触氧化工艺是具有代表性的两种污水处理工艺。目前国内外普遍采用的除磷方法主要有化学除磷和生物除磷法，以及化学和生物除磷相结合的生化除磷法。化学除磷投药量计算较为复杂，目前还没有公开发表过技术试验结果来描述化学除磷投药量的计算方法。常引入药剂投加系数β值，即：

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