污水處理廠國內外研究

⑴ 氨氮廢水處理的國內外現狀

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氨氮廢水處理技術現狀及發展
許國強#，曾光明#，殷志偉!，張劍鋒!
湖南大學環境科學與工程系，湖南長沙 湖南有色金屬研究院，湖南長沙摘要) 系統地概述了氨氮廢水處理技術現狀及在工業中的應用情況，並在分析和評價的基礎上探討其發展趨勢。
關鍵詞) 氨氮廢水；生物硝化；離子交換；氨吹脫；折點氯化
中
湖南有色金屬
/# 前言
近年來，隨著城市人口的日益膨脹和工農業的不斷發展，水環境污染事故屢屢發生，對人、畜構成嚴重危害。許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養化，嚴重威脅到人類的生產生活和生態平衡。氨氮是引起水體富營養化的主要因素之一，為滿足公眾對環境質量要求的不斷提高，國家對氮制訂了越來越嚴格的排放標准，研究開發經濟、高效的除氮處理技術已成為水污染控制工程領域研究的重點和熱點。本文系統地闡述了氨氮廢水處理現狀和發展。
! 處理技術現狀
氨氮存在於許多工業廢水中，特別是鋼鐵、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料等生產過程，均排放氨氮廢水，其濃度取決於原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。對一給定廢
水，選擇技術方案主要取決於：（#）水的性質；（!）處理效果；（,）經濟效益。以及處理後出水的最後處置方法等。
雖然有許多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉；化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉澱法、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解；生物方法有硝化及藻類養殖，但其應用於工業廢水的處理，必須具有應用方便、處理性能穩定、適應於廢水水質及比較經濟等優點，因此，目前氨氮處理實用性較好的技術為：（#）生物脫氮法；（!）氨吹脫、汽提法；（,）折點氯化法；（%）離子交換
法; # < , =。!$ # 生物脫氮法
生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。如果反應完全，氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成：開始，在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽，亞硝酸菌屬於強好氧性自養細菌，利用氨作為其唯一能源，方程式（#）為這個反應關系式。第二階段，在硝酸菌的作用下，使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽，硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養細菌，方程式（!）為這個反應的關系式。整個硝化反應可以用總方程式（,）來表示。從此關系式中可看到要達到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮計）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!雖然有些異養生物也能進行硝化，但硝化中最主要的生物是亞硝酸菌屬和硝酸菌屬。硝化最佳E/值為』$ %，當E/ 在+$ 』 < 』$ " 范圍時，為最佳速度的"&F。當溫度從( G提高到,& G時，硝化速度也隨之不斷增加，而剩餘溶解氧大於#$ & >? B 9 就足以維持這一反應。
反硝化就是在缺氧條件下，由於反硝化菌的作用，將和
. 還原為的過程。其過程的電子供體是各種碳源，若以甲醇作碳源為例，其反應式為：

對於硝化反應，溫度對其影響比其它生物處理過程要大些，一般溫度應維持在為宜。
用生物法處理含氨氮廢水時，有機碳的相對濃度是考慮的主要因素，維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關鍵之一。若廢水性質不宜直接進行生物處理，則採用物化法或物化. 生物聯合法達到排放要求較為經濟。
生物脫氮可去除多種含氮化合物，其處理效果穩定，不產生二次污染，而且比較經濟，但有佔地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質影響且運行管理比較麻煩等缺點。
氨吹脫、汽提法
吹脫、汽提法用於脫除水中溶解氣體和某些揮發性物質。即將氣體通入水中，使氣水相互充分接觸，使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為吹脫，後者稱為汽提。氨吹脫、汽提是一個傳質過程，即在高0* 時，使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程，推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
吹脫法一般採用吹脫池（也稱曝氣池）和吹脫塔兩類設備，但吹脫池佔地面積大，而且易污染周圍環境，所以有毒氣體的吹脫都採用塔式設備。汽提則都在塔式設備中進行。
自然吹脫法依靠水面與空氣自然接觸而脫除溶解性氣體，它運用於溶解氣體極度易解吸、水溫較高、風速較大、有開闊地段和不產生二次污染的場合。此類池子兼有貯水作用。塔式設備中填料吹脫塔主要特徵是在塔內裝置一定高度的填料層，使具有大表面積的填充塔來達到氣. 水間充分接觸，利於氣. 水間的傳質過程。常用填料有木格板、紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂，並分布到填料的整個表面，水通過填料往下流，與氣流逆向流動，廢水在離開塔前，氨組分被部分汽提，但需保持進水的0* 值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加，隨氣水比增加而減少，對要求達到的任何氨去除程度，進口濃度、0* 和塔溫度曲線圖有一個最小的氣水比。由於氨吹脫、汽提的同時起到了冷卻塔的作用，氣水比增加將同時降低出口冷水的溫度，如果0* 低於1"/ 2 時，它會降低吹脫效果。
氨吹脫、汽提工藝具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點，但其缺點是生成水垢，在大規模的氨吹脫、汽提塔中，生成水垢是一個嚴重的操作問題。如果生成軟質水垢，可以安裝水的噴淋系統；而如果生成硬質水垢，不論用噴淋或刮刀均不能消除此問題。
(/ ! 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中氨完全氧化為$( 的方法。其反應可表示為
$當氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低，而氨的濃度降為零。當)3( 通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多。因此，該點為折點。處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、0* 值
及氨氮濃度。折點氯化法處理後的出水在排放前一般需用活性炭或與%( 進行反氯化，以去除水中殘余的氯。在反氯化時產生的氫離子而引起的0* 值下降一般可忽略，因為去除1 45 殘余氯只消耗( 45 左右
的鹼（以)6)%! 計）。活性炭去除殘余氯的同時還具有去除其他有機物的優點。
此法效果最佳，不受水溫影響，操作方便，投資省，但對於高濃度氨氮廢水的處理運行成本很高。
(/ + 離子交換法
沸石是一種對氨離子有很強選擇性的硅鋁酸鹽，一般作為離子交換樹脂用於去除氨氮的為斜發沸石，其對離子的選擇順序依次為。
此法具有投資省、工藝簡單、操作較為方便的優點，但對於高濃度的氨氮廢水，會使樹脂再生頻繁而造成操作困難，且再生液仍為高濃度氨氮廢水，需再處理。常用的離子交換系統有三種類型：（1）固定床；
（(）混合床；（!）移動床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系統中，溶液的去離子過程為二階段間歇
過程。溶液通過陽樹脂床時陽離子與氫離子交換生
成酸溶液，然後此溶液再通過陰樹脂床，以去除陰離
子。交換能力將耗盡時，樹脂在原位再生，經常採用
向下流再生法，此法操作可靠方便，但其化學效率相
對較低，容積較大，聯繫到樹脂用量大，有時為了適應連續流的要求，還需要有儲備裝置，因而投資費用
較高。
#$ %$ # 混合床
混合床系統用一步法來去除溶液中的離子。溶
液流過陽、陰樹脂充分混合的混合床。混合床的再生
比兩個單生床再生要復雜一些，因為在再生前必須
將兩種樹脂分開。在水力學上可利用兩種樹脂的比
重差用水力反洗使其分層。雖然混合床的化學效率
較高，但它需要大量的清洗水。這對節約用水不利，
另外將交換離子作為回收產品收集時，回收液稀，其
濃縮費用也很高。
#$ %$ ! 移動床
移動床系統通過二階段過程來去除溶液中的離
子。在這兩個過程中，雖然實際上工作流體處理的水
是間歇的，而它的效果卻是連續的。首先溶液和陽樹
脂逆向流動，陽樹脂脈動通過容器，新鮮樹脂從一端
補充，用過的樹脂從另一端排出，在此過程中完成離
子交換和樹脂再生。然後溶液游向流過一個與上面
相似的陰樹脂移動床來完成陰離子的交換。
#$ & 化學沉澱法』 % (
化學沉澱法從#) 世紀*) 年代就開始應用於廢
水處理，隨著對化學沉澱法的不斷研究，發現化學沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
廢水中投加./# 1 和,-%
! 2 ，使之和0+%
1 生成難溶復
鹽./0+%,-%·*+#-3 簡稱.4,5 結晶，再通過重力
沉澱使.4, 從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中
帶入其它有害離子，而且./- 還起到了一定程度的
中和+1 的作用，節約了鹼的用量。經化學沉澱後，若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的殘留濃度還比較高，則有研究建
議化學沉澱放在生物處理前，經過生物處理後0 和
, 的含量可進一步降低。產物.4, 為圓柱形晶體，
無吸濕性，在空氣中很快乾燥，沉澱過程中很少吸收
有毒物質，不吸收重金屬和有機物。另外，.4, 溶解
度隨著7+ 的升高而降低；溫度越低，.4, 溶解度也
越低。
化學沉澱法可以處理各種濃度氨氮廢水。其與
生物法結合處理高濃度氨氮廢水，曝氣池不需達到
硝化階段，曝氣池體積比硝化2 反硝化法可以減小
約一倍。0+%
1 60 在化學沉澱法中被沉澱去除，與硝
化6 反硝化法相比，能耗大大節省，反應也不受溫度
限制，不受有毒物質的干擾，其產物.4, 還可用作
肥料，可在一定程度上降低處理費用。因此，.4, 沉
淀法是一種技術可行、經濟合理的方法，很有開發前
景，但要廣泛應用於工業廢水處理，尚需解決以下兩
個問題：（"）尋找價廉高效的沉澱劑；（#）開發.4,
作為肥料的價值。
! 工業應用
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關。對
於低濃度氨氮廢水處理，應用較多的方法是空氣吹
脫法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等，其中
對於無機類氨氮廢水的處理，以前兩種方法應用較
多；而對於有機類氨氮廢水的處理，則以生物硝化
和反硝化法為主。
!$ " 低濃度氨氮廢水
!$ "$ " 天然沸石離子交換法』 & (
天然沸石為一種骨架狀的鋁硅酸鹽，具有離子
交換特性，尤其是對0+%
1 具有特殊的選擇性；還具
有良好的熱穩定性和耐酸性，在高溫或強酸條件下，
晶格仍可保持穩定。天然沸石離子交換法處理氨氮
廢水具有工藝簡單、操作方便、投資少等特點，一般
來說，對於氨鹼廠和一些工藝比較先進、管理水平較
高的聯鹼廠，部分高濃度含氨再生液均可返回到生
產系統中去，這樣既能簡化整個污水處理工藝流程，
也能大幅度降低污水處理成本。但對合成氨及其他
氨加工行業不能返回工藝中的高濃度含氨再生液，
必須進行空氣吹脫（吹脫氣經+#8-% 吸收後排空）、
蒸餾等方法處理後使之循環使用。空氣吹脫費用低，
但受到環境制約，而蒸餾法則不受環境影響，但費用
較高，硫酸吸收吹脫氣中氨所得硫酸銨可作為復合
肥料生產的原料使用，而蒸餾所回收氨則可返回到
生產系統。
!$ "$ # 生物脫氮法
!$ "$ #$ " 在焦化廢水中的應用
氨氮是焦化廢水中的主要污染物之一，目前來
說，生物脫氮基本流程為4—4—- 工藝』 * (，焦化廢
水含有高濃度0+!60 和有機物，其中很多物質具有
較強生物毒性，從而對硝化、反硝化過程有抑製作
用。所以應對硝化菌進行馴化，使其逐步適應高濃度
焦化廢水環境，防止廢水中有機物及0+! 對硝化菌
的抑制。綜合考慮到0+!60 和9-: 的去除，厭氧處
理部分能通過厭氧水解和酸化菌群的作用改變廢水
中有機物成分來提高廢水的可生化性，便於後續工
序的良好運行。一般亞硝酸菌比硝酸菌有較強的環
境適應能力及耐受毒物能力，容易出現積累現象，所
以一般應防止水質的大幅度波動和長時間的沖擊。由於%&!
』 對環境也有一定的危害，會引起水體富營
養化，所以應對%&!
』 的排放進行一定控制，可以進
一步反硝化處理，使%&!
』 轉化為%"。對於(—(—&
工藝的處理效果，迴流比、碳氮比、溶解氧、)* 和溫
度等都是主要因素，這些都應該視廢水的水質而
定。
!+ #+ "+ " 在煉油廢水中的應用
國內有的煉油廠廢水處理採用隔油池—氣浮池
—生物濾塔—活性污泥池處理，其實這種工藝對
,&-、,%、.&-、石油類、揮發酚、懸浮物的去除效果
較好，但對氨氮的降解效果很差，致使出水中%*!/%
不能達到國家排放標准。經過中試研究，提出& 0 &
和( 0 & 生化處理工藝，其結果表明這兩種工藝都能
使處理後出水的%*!/% 以及其它控制指標達到國家
排放標准。& 0 & 工藝流程為：煉廠隔油出水—氣浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—處理後廢
水（外排），其主要生化系統包括一氧池和硝化池。一
氧池中優勢菌種為異養菌，通過代謝活動降解有機
物，而硝化池中的優勢菌種為硝化菌，主要將%*!/%
轉化為%&!
』 。( 0 & 工藝流程為：煉廠隔油出水—氣
浮池—調節池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—處理後廢水（外排），其中處理後廢水部分迴流至
調節池與氣浮出水混合。其生化系統主要包括硝化
池和缺氧池，硝化池中的優勢菌種為硝化菌，主要將
氨態氮轉化為硝態氮；缺氧池中優勢菌種為反硝化
菌，使硝化池部分迴流水和氣浮出水的混合水中硝
態氮轉化為%"，並降解有機物。這兩種工藝相對來說
運行比較穩定，耐沖擊力較強。
!+ " 高濃度氨氮廢水
對於較高濃度氨氮廢水用一種方法處理，很難
達到國家排放標准，所以對於高濃度氨氮廢水可用
聯合法處理以達到排放要求。
!+ "+ # 吹脫法1 生物法應用
某些制葯廠由於工藝原因產生的部分高濃度氨
氮廢水，不適宜於直接用生物硝化處理，處理後很難
達到排放標准，但基於各種方法的比較研究，若對氨
氮廢水先進行吹脫，大大降低%*!/% 濃度，後與其它
廢水混合進入生化處理系統進一步處理，則出水水
質將會大有改觀，只是廢水中氨氮通常以氨離子和
游離氨形態相互平衡存在，)* 值為中性時主要以
%*2
1 存在，鹼性時主要以%*! 形式存在。吹脫效率
與)* 值和溫度有直接關系，應該做試驗確定最佳吹
脫條件，達到最佳效果。
!+ "+ " 吹脫法1 折點氯化應用
對於某材料廠的%*2,3 工業廢水的研究比較，
單一的吹脫法處理無法達到排放要求，採用閉路吹
脫鹽酸液吸收回收%*2,3 與折點加氯法4 $ 5 聯合使
用，既可達到較好的處理效果，又能回收液態或固態
氯化胺返回工藝使用或外銷，大大降低了處理成
本。其折點加氯法化學反應式如下：
%*2
1 1 *&,3*%*",3（一氯胺）1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
（二氯胺）1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮）1 *"&
一氯胺進一步氧化為氮：
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 』
二氯胺經下列反應生成硝酸鹽：
%*,3" 1 *"&*%*（&*）1 *1 1 ",3 』
%*（&*）,3 1 "*&,3*%&!
』 1 !,3 』 1 2*1
三氯胺在水中是呈穩定狀態的。吹脫的含氮氣
體用鹽酸溶液進行二段循環吸收，反應為：
%*! 1 *,3*%*2,3
該方法既回收了有價物質，又消除了二次污染，
其工藝是脫氨氮的理想方法。
綜上所述，氨氮廢水治理技術的主要方法是生
物脫氮法和吹脫法及它們的聯合應用，作者認為：氨
氮廢水治理技術發展重點是改善現有工藝條件，降
低成本，同時開發新的治理方法。有研究指出4 7 5，鑒
於考慮到生物脫氮反硝化過程中可能出現的碳源不
足及硝化過程中可能出現的%&"
』 的積累，如果人為
地加以引導，使%*! 以%*! %&"
』 %" 的脫氮
途徑進行，即以%&"
』 作為硝化反應的終點，則無凝
可以降低能耗，若需要外加碳源時，還可以降低脫氮
對有機碳源數量的要求。當然，生物脫氮是一個十分
復雜的生化過程，不易控制，對於以%&"
』 作為硝化
終點的脫氮過程有待進一步研究。另外，在曝氣池中
使用懸浮填料4 #8 5 也是現今的研究開發方向，但還較
少應用於工業廢水方面，其密度接近於水，使用時直
接加於曝氣池中，在曝氣時懸浮於水中並均勻全池
流化，使固、液、氣三相充分接觸，污染物質被很快降
解，懸浮填料生物膜( 0 & 工藝可提高耐沖擊力且只
需迴流二沉池中硝化水，而無須污泥迴流，動力消耗
低，運行管理方便。
2 結語
對氨氮廢水的處理，至今還沒有尋找到一種通
用的有效方法。目前，無論是用物化法、生物法或物化T 生物聯合法處理廢水，對其處理技術的正確選
擇應從以下幾點綜合考慮：
1 提供改進生產技術和改變生產原料以減少廢水量及降低氨氮濃度的機會；
2與優化的水利用計劃、良好的工廠管理及可能的副產品回收相結合；
3用其它方法代替，包括物化法和生物法；
4能夠經濟地處理廢水中的氨氮。

⑵ 國內外污水處理現狀

我國原來統計自1442個污水廠一半曬太陽,另一半效率30-70%,由於建設成本高,後期運營成本高昂,資金收取難,設計存在一定缺陷等因素處理不到20%,就是說有80%直接排出.
普遍採用活性污泥法）、生物膜法
國外技術引進代價比較高
現推薦來源於美國劍橋環境技術公司的技術,目前在國內合作,並獲得專利磁分離工藝技術(BFMS)使用廣泛,建設成本比傳統低10-30%,運營成本低30-70%,佔地小,使用時間達30年

⑶ 污水處理廠的市場發展前景展望

隨著國家實施節能減排戰略、加快培育發展戰略性新興產業，中國污水處理廠的建設規模和服務范圍將進一步擴大。污水處理建設市場和運營市場進入高速發展期，產業整合逐步展開，污水處理市場化改革將進一步推進，中國污水處理投資運營市場具有廣闊的市場空間。此外，新型城鎮化的推進將為環保產業帶來巨大商機，污水處理基礎設施建設向中小城市和小城鎮傾斜的趨勢。
一方面，盡管設定市城市污水處理率已提前完成70%的目標，但縣城和建制鎮污水處理率依然較低。另一方面，中國農村污染不斷擴大，導致流域支流、河網以及地下水的水質持續快速惡化。《國務院辦公廳轉發環保總局等部門關於加強農村環境保護工作意見的通知》（國辦發【2007】63 號）指出，要逐步推進縣域污水處理設施的統一規劃、統一建設、統一管理。有條件的小城鎮和規模較大村莊應建設污水處理設施，城市周邊村鎮的污水可納入城市污水收集管網，對居住比較分散、經濟條件較差村莊的生活污水，可採取分散式、低成本、易管理的方式進行處理。中小規模的水污染治理項目具備廣闊的市場發展前景。
根據《國務院辦公廳關於印發「十二五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃的通知》，「十二五」期間，中國新增城鎮污水處理能力投資1040億元，占總投資4300億元的24.2%。中經未來產業研究中心預計到2015年，中國城鎮污水處理市場規模789億元。
根據國家環保部環境規劃院、國家信息中心預測，在處理水平正常提高的情況下，中國「十二五」和「十三五」期間的污水處理投入（含治理投資和運行費用）將分別達到10583億元和13922億元；而在既定控制目標下，「十二五」和「十三五」期間中國污水處理投入將分別達到12781億元和15603億元。

⑷ 污水處理廠設計參考文獻 期刊都可以 要最近兩三年的，希望高手能指點一下，本人找不到。

污水處理廠設計探析 出自: 《城市建設·下旬刊 》 2010年10期

《污水處理廠設計探析》
摘要：針對當前城市污水處理廠設計中存在的廠址選擇不合理、處理工藝盲目求新求變、設備選擇不切合實際等問題進行探討，結合已建成污水處理廠運行實際進行分析，提出優化廠址選擇、結合當地實際選擇處理工藝、根據需要選擇設備等解決問題的辦法。
關鍵詞：污水處理廠建設；廠址選擇；污水處理工藝；設備選擇泊動控制系統

一、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇，應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求，並根據下列因素綜合確定:廠址必須位於集中給水水源下游，並應設在城市工業區、居住區的下游。為保證衛生要求廠址應與城市工業區居住區保持約300m以上距離;廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側，及主導風向的下風側;結合污水管道系統布置及納污水域位置，污水處理廠選址宜設在城市低處，便於污水自流，沿途盡量不設或少設提升泵站;有良好的交通、運輸和水電條件，有良好的工程地質條件，廠區地形不受水淹，有良好的防洪、排澇條件;盡量少拆遷、少佔農田，同時因廠區規劃有擴建的可能，應預留遠期發展用地仁。在擬建新的污水處理廠時，一般由建設單位提出2~3個污水處理廠備選地址，由設計部門從中比較選擇。這就要求設計人員不要盲目遷就建設單位的意見，應親自考察當地實際情況，在全面分析的基礎上提出合適的廠址。

二、污水處理廠的工藝選擇
當前，污水處理新工藝、新技術不斷出現並具有極大的優越性和吸引力，一些設計單位片面追求工藝新，追求工藝時髦，而不考慮當地的進水水質、處理水量以及出水用途的問題，將污水處理廠建成污水處理新工藝實驗廠。如有的地區本來進水水質比較低，還要選擇AB法，結果不能得到充分的利用，造成設施設備的閑置;有的地區經處理的再生水直接用於農業灌溉，還過分強調除磷脫氮，採取A/A/0法，增大了建設投資，也提高了日常運轉成本。
筆者認為設計者不應僅僅考慮到達標排放的問題，還必須合理把握工藝的先進性和成熟性(可靠性)的辯證關系，一方面應當重視技術經濟指標的先進性，另一方面必須要適合中國國情和工程性質。城市污水處理工程不同於一般點源治理項目，它作為城市基礎設設施工程，具有規模大、投資高的特點，應該確保百分之百的成功，工藝選擇必須注重成熟性和可靠性。因此應強調技術的合理，把技術的風險降到最小程度，而不是簡單地提倡技術先進。城市污水處理的技術政策規定「對在國內首次應用的新工藝，必須經過中試和生產性試驗，提供可靠設計參數後再進行應用」，也是強調了可靠性原則。在選擇城市污水處理廠的處理工藝時，主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質條件、發展餘地、管理水平、運行費用、工程投資、環境影響等諸方面。在滿足出水水質各項指標前提下，應著重研究運行費用與管理水平。已一些污水廠建成後，由於運行費用高而無法正常運轉，而另一些處理廠引進高級監控儀表設備，由於缺乏具有一定水平的維護人員，這些儀表設備被閑置。所以，要從目前國內的現狀出發，選擇合適的處理工藝，切忌盲目跟風。筆者認為，中小規模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯的優點，而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案。同時在同一地區有多個污水處理廠建時，工藝選擇在保證處理效果的前提下，盡量選擇相同或相近工藝，這樣可增加污水處理廠之間管理經驗的互通，提高管理運行水平。

三、自動控制系統問題
當前各類污水處理工藝對自動控制系統的要求越來越高，向T型氧化溝、ICEAs工藝、sBR工藝都需要自動控制來保證運行。許多污水處理廠都配備了自動控制系統。但調查發現，不少污水處理廠自動控制系統根本沒有使用或使用效果不理想，其原因在於有的控制參數設置不合理，運行問題較多;有的自控設備落後，損壞後無法更換，造成自控系統閑置。自動控制系統應與污水處理廠同步設計，分批建設。待污水處理廠調試完成，達到處理要求後，再根據實際情況確定控制參數。自控設備盡量選擇具有可替換性的設備，防止出現因某個設備無法替換而造成整個自控系統癱瘓的現象。

四、污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言，其數量大約為進水量的0.5%~1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠，大部分中小型污水廠產生的污泥，經濃縮、機械脫水後直接外運，這些污泥實際上均未達到穩定要求，是否會帶來環境的二次污染是值得注意的。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究，目前常用的污泥穩定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法；污泥綜合利用的試驗研究已有各種報道，例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建築材料，甚至從污泥中提煉維生素B，等等，但大部分是實驗室試驗，與實際應用還有相當距離。城市污泥的最終出路，還是用作綠化或農田肥料，改良土壤，這似乎是較現實的綜合利用方案，但目前尚缺少組織推廣應用的機構，在政策上也缺少支持。事實上，城市污水廠污泥作為「綠色植物」的天然有機肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠，可把各處理廠污泥集中起來，建一座具有相當規模的污泥處理廠，包括處理下水道清通過程中產生的污泥、化糞池污泥等等。當污泥處理廠達到一定規模後，可減少單位投資，降低日常費用，也便於污泥綜合利用。
總之，城市污水處理廠的建設由於投資大、牽涉部門多，設計人員平時應該多留心積累污水處理廠操作運行管理中出現的問題，在設計之前主動、深人地進行實際調查，虛心聽取建設單位，尤其是污水處理廠一線運行管理人員的意見，在全面考慮的基礎上，設計投資運行費用低、處理效果好、操作管理方便、對環境影響小的污水處理廠，避免污水廠的頻繁改造給國家造成經濟損失，同時也更有利於設計院自身增強競爭力。

參考文獻：
[1]eBJ14-57室外排水設計規范〔s〕
[2]許勁.關於城市污水處理廠設計的若干問題討論.給水排水，2001，27(7):15~18

⑸ 國內和國外污水處理有什麼大的區別，比如技術、應用普及方面。

國外現狀
美國是目前世界上污水處理廠最多的國家，平均5000人就有1座，其中78％為二級生物處理廠；英國共有處理廠約8000座，平均7000人1座，幾乎全部是二級生物處理廠；日本城市廢水處理廠約630座，平均20萬人l座，但其中二級處理廠及高級處理廠佔98．6％；瑞典是目前污水處理設施最普及的國家，下水道普及率99％172上，平均5000人1座污水處理廠，其中91％為二級生物處理廠。這些國家的經驗表明，大力興建有了明顯改善；日本不符合環境標准水域，已從1971年的O．6％下降到1980年的0．05％；歐洲萊茵河的有機污染已基本控制，部分河段水質明顯改善，魚類復生；英國泰晤士河絕跡了100多年的魚群又重新出現，目前已達119種。

截至上世紀70年代，發達國家基本上普及二級處理但是二級處理耗能多，運行費用高，基建投資也不低。發展中國家普遍「建不起」，或是「養不起」，因此紛紛尋求適用於本國國情的經用的高昂引起了眾多的非議，據悉，美超過10億美元，因此他們也在大力研究新技術，或改革傳統的流程。
國內現狀
我國城市污水處理事業開始於1921年。上海首先建立了北區污水處理廠，1926年又建了西區和東區污水廠，總處理能力為4萬噸／日。近幾年來隨著經濟的發展，水污染控制所面臨的問題也愈加嚴重，目前不僅大、中、小城市建設污水廠，還有些郊區縣也建設污水廠，幾年了，上海市青浦徐涇鎮、重慶市渝據2000年統計，全國城鎮的污水處理率達到25％，2010年將達到50％。
然而，同先進國家相比，我國城市及機械化、自動化程度上，還都存在著技術政策》要求，城區人口達50萬以上的城市，必須建立污水處理設施；在重點流域和水資源保護區，城區人口在50萬以下的中小城市及村鎮，應依據當地水污染控制要求，建設污水處理設施。在憲法中也有明文規定，並組建了許多工廠，許多產品已系列化了，但自動化儀表，檢測儀與國外差距還很大，資金不足仍是根本性問題。

⑹ 國內外關於污水處理廠可行性研究的概況

城市污水處理城市污水處理是指為改變污水性質，使其對環境水域不產生危害而採取的措施。城市污水處理一般分為三級：一級處理，系應用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵；二級處理，系應用生物處理法將污水中各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質；三級處理，系應用化學沉澱法、生物化學法、物理化學法等，去除污水中的磷、氮、難降解的有機物、無機鹽等。至於採取哪級處理比較合理，應視對最終排出物的處理要求而定簡介通常城市污水處理以一級處理為預處理，二級處理為主體，三級處理很少使用。一般工廠排出的污水，至少應採取兩級處理。由於二級處理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，還要進行污泥處理。 編輯本段所用工藝技術 城市污水處理技術就是利用各種設施設備和工藝技術，將污水所含的污染物質從水中分離去除，使有害的物質轉化為無害的物質、有用的物質，水則得到凈化，並使資 源得到充分利用。 城市污水處理技術通常有物理處理技術、化學處理技術、物理化學處理技術、生物處理技術等。 典型的物理處理技術在城市污水處理中應用的有沉澱技術、過濾技術、氣浮技術等。 典型的化學處理技術和物理化學處理技術有中和、加葯混凝、離子交換等。 典型的生物處理技術有好氧牲氧化分解和厭氧生物發酵技術。 城市污水處理工藝，實際上是以上這些技術的應用與組合。 城市污水處理工藝：城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預處理工藝，一級處理工藝、二級處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及最終的污泥處置。 編輯本段預處理工藝 城市污水處理廠的預處理工藝通常包括格柵處理，泵房抽升和沉砂處理。格柵處理的目的是截流大塊物質以保護後續水泵管線、設備的正常運行。泵房抽升的目的是提高水頭，以保證污水可以靠重力流過後續建在地面上的各個處理構築物。沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物，以減少它們在後續構築物中的沉降，防止造成設施淤砂，影響功效，造成磨損堵塞，影響管線設備的正常運行。一級處理工藝：主要是初級沉澱池，目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除，一般初次沉 淀池可去除50%左右的懸浮物和25%左右的BOD5。 編輯本段二級處理工藝 主要是由曝氣池和二次沉澱池構成，利用曝氣風機及專用曝氣裝置向曝氣池內供氧,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O，這也就是好氧技術。曝氣池內微生物在反應過後與水一起源源不斷地流入二次沉澱池，微生物沉在池底，並通過管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合；二次沉澱池上面澄清的處理水則源源不斷地通過出水堰流出污水廠。 深度處理：是為了滿足高標準的受納水體要求或回用於工業等特殊用途而進行的進一步處理 ，通用的工藝有混凝沉澱和過濾。深度處理的末端往往還要有加氯要求和接觸池。隨著城市社會經濟的高水平發展，深度處理是未來發展的需要。 編輯本段污泥處理和污泥最終處置 主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。濃縮有機械濃縮 或重力濃縮，後續的消化通常是厭氧中溫消化，也就是厭氧技術。消化產生的沼氣可作為能源燃燒或發電，或用於作化工產品等。消化產生的污泥性質穩定，具有肥效，經過脫水，減少體積成餅成形，有利運輸。為了進一步改善污泥的衛生學質量，污泥還可以進行人工堆肥或機械堆肥。堆肥 後的污泥是一種很好的土壤改良劑。對重金屬含量超標的污泥，經脫水處理後要慎重處置，一般需要將其填埋封閉起來。 編輯本段幾種典型的工藝流程 城市污水處理工藝目前仍在應用的有一級處理、二級處理、深度處理，但國內外最普遍流行的是以傳統活性污泥法為核心的二級處理。 城市污水處理工藝的確定，是根據城市水環境質量要求、來水水質情況、可供利用的技術發展狀態、城市經濟狀況和城市管理運行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經過周密的調查研究和經濟技術比較。最近幾年國內應用較多的有A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧工藝。這一工藝的開發主要是為了滿足脫氮除磷的需要，這是一種經濟有效的生物脫氨除磷技術，我國南方不少污水廠就採用這一工藝。 SBR工藝也叫續批式活性污泥法工藝。這一工藝構築物主要是一個池子既作曝氣池又作二沉澱，管理簡單，特別適合中小城鎮的城市污水處理，對於較大水量的連續操作，處理一般要幾 套池子組合運行。氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法，由於負荷很低，而沖擊負荷強，出水水質好，污 泥產量少且穩定，構築物少運行管理簡單。氧化溝可以按脫氮設計，也可以略加改造現脫氮 除磷。另外，城市污水處理還有傳統活性污泥法的一些變型工藝，以及A-B工藝等一些工藝類型。 編輯本段城市污水的水質水量變化規律 在人類的生產和生活過程中用過的水，絕大部分排人污水管道，但這並不說明污水量就等於給水量，因為有時用過的水並沒有排人污水管道，如消防、沖洗街道水排人了雨水管道或蒸發掉，再加上污水管道的滲漏等造成了污水量小於給水量，一般城市的污水量約為給水量的80％～90％。另外在某些情況下，實際排入污水管道的污水量也可能大於給水量，如地下水經管道介面處滲入，雨水經檢查井u流入以及工廠或其他用戶沒有分散的給水設備，這些用戶的給水量可能未包括在城市集中給水量之內等等，這時就可能出現污水量大於給水量。 在不同的工業企業中，工業廢水的排除情況很不一致，某些工廠的工業廢水是均勻排出的，但很多工廠廢水排出情況變化很大，甚至一些個別車間的廢水也可能在短時間內一次排放，再加上工廠新工藝及新廠品的出現等使城市污水的水質水量也隨之不斷地變化。綜上所述，城市污水的水質、水量變化還與城市的發要狀況、人民生活水平的高低、衛生器具的多少、城市的地理位置、氣候和季節有關。 城市污水處理廠設施的設計規模取決於排入下水道的工業廢水總量Q2和與雨水量Q3以及使用下水道的城市人口排污量。 編輯本段城市污水處理行業的發展 20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。 中國水資源人均佔有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業成為新興產業，目前與自來水生產、供水、排水、中水回用行業處於同等重要地位。 2007年，中國水污染治理投資達到3387.6億元，比上年增加32%，占當年GDP的1.36%。中國水環境質量總體保持穩定。2007年，共取締一級水源保護區內排污口942個，停建二級水源保護區內可能造成污染的建設項目1294個，限期治理931個。 截至2008年10月，全國設市城市、縣及部分重點建制鎮共建成污水處理廠1459座，日處理能力8553萬噸（36個大城市共建成288座，日處理能力為3497萬噸），分別比「十五」末期增加60.5%和42.6%，全國設市城市污水處理率已由2005年的52%增加到2007年的63%；在建城鎮污水處理項目1033個，設計日處理能力約3595萬噸。2008年1至10月，全國已投入運行的城鎮污水處理廠累計處理污水達190億噸，運行負荷率達到76%，同比分別增長了21%和約3個百分點。 在國際金融危機的背景下，中國採取繼續擴大內需，促進經濟增長政策，把環境保護放在突出的戰略位置。2008年四季度新增的千億元中央投資中，投向節能減排和生態建設的資金達120億元。用於重點流域的水污染防治工程投資及用於城鎮污水和垃圾處理設施、污水管網建設提速的資金高達60億元，前者投資為10億元，後者為50億元。可以說，污水處理行業迎來空前的發展機遇。

⑺ 國內外廢水處理有哪些相關的研究

我國的污水處理發起步晚、發展快，污水處理採用的工藝主要是生化處理，專常見工藝有接觸氧化法、屬AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。 導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝，根據後續處理工藝的不同

⑻ 城市污水處理廠可行性研究報告

需要有一定權威性，因為可行性研究報告要交環保部門審批的 不能隨便找個小公司就搞定內了 最好找容個和環保部門有關系的環評單位做
報告的一般人員需求有一到兩名的環境評價經驗的環評師的工程師領導的評價小組共同完成
如果自己想搞這方面的工作建議先考環境工程師證貨環境評價工程師證 並需要有5年以上的環境方面的工作經歷 要求比較苛刻吧

⑼ 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題，就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。

⑽ 介紹一個國外的污水處理廠

http://www.gocolumbiamo.com/PublicWorks/Sewer/wwtppg_4.php