污水处理的技术原理与特点

[摘要]随着我国经济的快速发展，社会对污水处理的技术要求也越来越高，面对众多的污水处理技术，找出一种最优的效率最高的污水处理技术势在必行。本文以东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术为例，对我国常用的污水处理技术原理和特点进行了分析，以此促进我国污水处理技术的发展。 
[关键词]水资源；污水处理；技术原理；特点 
　　引言 
　　近年来，随着我国经济的飞速发展和国民生活水平的整体提升，对于水资源的利用量连年攀升，其中以工业用水和生活用水为主。我国虽然幅员辽阔，水资源丰富，但是我国人口众多，人均水资源比例非常少，再加上工业用水对我国浅表部分的水资源的污染，可见我国无资源仍然比较匮乏。因此，我国对于污水处理技术的使用和发展，势在必行，提高污水处理技术是缓解我国水资源困境的必行之路。目前，我国大部分城市的污水处理厂均采用AO、AAO、SBR以及其改良工艺、氧化沟以及其改良工艺等技术进行污水处理。均具有较好的污水处理效率，但是不同的工艺的原理和特点都不尽相同，本文便以东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术为依据，对不同的污水处理技术的原理和特点进行了分析，以期在工艺选择的时候作为参考。 
　　1.常见的污水处理工艺 
　　1.1生物法 
　　生物法是利用活性污泥中的好氧细菌和其他原生动物将污水中的有机物进行吸附、氧化和分解，最终将这些有机物分解成二氧化碳和水的处理方法。这种方法早在上世纪就发明创造出来，一直是世界各国处理污水的主要方法，尤其是对于城市污水处理，占据非常重要的位置，我国的大多数城市的污水处理工艺也均以生物污水处理法为主。这种方法的显著特点是，反应迅速并且处理速度快，缺点就是对于周围温度和PH值的要求比较高。其主要处理模式包括活性污泥法、氧化塘法、厌氧生物处理法、生物膜法和土地处理法。 
　　1.2化学法 
　　污水处理化学法就是利用添加化学试剂的方法将污水中的离子除去掉。但是这种处理方法有一个最大的缺陷就是，容易引入其他的化学物质，污水处理不彻底。化学法主要包括氧化还原法、化学沉淀法、混凝法、消毒法和中和法。 
　　1.3物理法 
　　污水处理物理法就是通过譬如活性炭吸附等物理变化的方法，用网吸附固体物质的污水处理方法。物理法是除了生物法之外，进行污水处理最常用的方法，因为它处理速率快，并且可以循环使用。其主要处理模式包括沉淀法、过滤法、气浮法、格栅法、调节匀和法和离心分离法。 
　　1.4物理化学法 
　　污水处理物理化学法是将物理法和化学法综合利用进行污水处理的方法。它可以综合两者的优点进行废水的净化，主要特点是出水水质好，占地面积少。物理化学污水处理方法主要包括萃取法、膜分离法、离子交换法、吸附法、吹脱与汽提法和蒸发与结晶法。 
　　上述四种处理工艺法中，生物法是目前最常用的污水处理方法，因为它效率高，并且成本低。而这四种处理方法可以单独使用，也可以根据不同的污水水质进行综合利用，目前大部分国家都是采用综合利用的方式进行污水处理，并不是单独使用其中一种，我国最常用的综合利用工艺是生物法和物理化学法。 
　　2.东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术简述 
　　2.1公司概况 
　　东莞市石鼓污水处理有限公司（原东莞市东江水务有限公司市区污水处理厂）成立于2002年6月，是东莞市水务局下属国有独资企业，是东莞市政府进行环境治理的重要工程之一。位于南城区石鼓村王洲，占地面积26.52万平方米，日处理生活污水设计能力为40万吨，是东莞市目前采用二级处理最大的一家生活污水处理厂。 
　　污水厂概算总投资20亿元，其中厂区投资5.4亿元，管网投资14.46亿元。厂区 、管网全部由东莞市财政投资兴建。分三期建成，其中一期于2001年9月动工，2002年6月投入试运行，占地面积9.4万平方米，采用厌氧-氧化沟工艺（A/O工艺），处理能力为10万吨/日；二期于2003年9月动工，2004年8月28日投入试运行，占地面积6.81万平方米，采用缺氧、厌氧-氧化沟工艺（A2/O工艺），处理能力为10万吨/日；三期工程于2009年上半年动工，2013年1月投入试运行，占地面积10.31万平方米，采用多模式A2/O工艺，处理能力为20万吨/日。截污主干管总长度为14.77Km，管径为D1400mm至D2600mm；支干管总长度为4.9Km，管径为D300mm至D1600mm。　
　　2.2东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术 
　　在进行城镇污水处理的时候，要选用合理的污水处理技术，要综合考虑建设和维修的费用的高低、工艺运行的稳定性以及当地的自然地理环境等多种因素，来进行选择。东莞市石鼓污水处理有限公司污水的处理技术都是采用厌氧生物处理技术这种生物化学法进行污水处理，其中无论是AO工艺还是AAO工艺，都将其与氧化沟污水处理法进行结合综合使用。 
　　2.2.1氧化沟污水处理工艺：氧化沟污水处理工艺，最初是由荷兰TNO在20世纪中期研制而成的，其与普通的活性污泥处理法不同，它是采用封闭的循环式池型，将污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动，并且兼具推流式和混合式的特点。这种处理工艺，流程也比较简单，操作方便，处理出来的水质较好，工艺可靠，进行建造基建费用较少，运行费用低。最大的缺陷就是泡沫问题。无论是污泥膨胀问题，还是污水中油脂的富集问题，亦或是泥龄过长问题都会产生大量的泡沫，使得污泥上浮，流速不均。 
　　2.2.2一期――厌氧-氧化沟工艺（A/O工艺）：东莞市石鼓污水处理有限公司第一期污水处理技术采用的是厌氧-氧化沟工艺（A/O工艺），是综合采用AO和氧化沟污水处理工艺的技术。AO工艺是采用SNP特种悬浮型生物填料，其显著性优点是，系统污泥浓度高、能耗低、运行费用低、停留时间短、产泥量少、操作管理简单并且运行比较灵活。而且这种工艺所需的设施施工周期短，投资低，占地面积小而且外观美观，另外，维修检修工作量低，操作简单容易上手，从而污水的处理效率高。其主要的缺点就是缺少独立的污泥回流系统，无法培养独立性质的污泥，遇到一些难以降解的物质，处理率比较低，脱氮效果不好，运行不够稳定，也或多或少的影响处理的效率。为了弥补AO工艺这些缺陷，便将氧化沟污水处理工艺与其综合使用。 
　　2.2.3二期、三期――缺氧、厌氧-氧化沟工艺（A2/O工艺）：AAO工艺是将传统的生物硝化工艺和活性污泥法相结合，有效的将污水中的有机物、氮和磷处理掉。它的工艺布置形式可以为厌氧、缺氧和好氧三种。将厌氧池放在前面，可以使聚磷微生物有限获得碳源，并且得到充分的释磷，然后通过菌种间的协作，将有机物转化成挥发酸，借助水解聚磷释放的能量将其吸收进入体内，并且储存起来，提供后续好氧条件下过量摄磷和自身增殖所需要的碳源和能量。污水通过厌氧反应器进入缺氧反应器，进行脱氧，多功能去除BOD、氮和磷等。这种多种反应池相结合使用的工艺，大大促进了污水处理的效率。
　　3.结束语 
　　污水是人类滥用和工业发展使用水资源的产物，水资源的有限的，随着污水排放量的日益增加，污水排放量超出了水资源的自净功能，便伴随着水资源的日益枯竭，如果不进行及时的技术性处理便会造成巨大的经济损失和自然资源的污染。通过本文依照东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术展开的污水处理技术的讨论，可以对污水处理技术有大致的了解，因此我们必须在此基础上加强污水处理技术的建设，大规模建立污水处理厂，提高污水处理技术，加快步伐进入污水深度处理阶段，改善我国的水资源使用情况，从根本上改变我国的水资源利用环境，促进我国国民经济的可持续健康发展。 
　　参考文献 
　　[1]杨肇健.三沟式氧化沟在处理城市污水中的应用[J].给水排水，1996. 
　　[2]吕继奎.化学环保概论[M].化学工业出版社，2005. 
　　[3]GB8978-1996 污水综合排放标准. 
　　[4]东莞市石鼓污水处理有限公司一、二、三期工程运营实例，2014. 
　　[5]范文漪.泰安污水处理厂工程简介[J].给水排水，2002.