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❷ 污水處理類的論文
基於快速城市化的分散式污水處理模式研究
【摘要】： 集中式污水處理是我國城市污水處理的的主要形式,具有處理效果好、便於管理、以及「規模效應」等優點,對城市水環境的保護起到重要作用。但是,由於污水集中處理設施的建設存在資金投入大、周期長等弊端,導致城市污水處理滯後,使城市快速擴張區污水排放成為加大城市水環境壓力的重要區域；分散式污水處理模式,可實現污水就近處理,處理設施建設靈活、投資少,可以作為污水集中處理模式的有益補充,具有重要的研究意義。 本文以城市分散式污水處理模式為研究對象,首先通過集中、分散污水處理模式特徵及制約因素分析,對污水分散處理區域進行判定；其次,在污水分散處理技術分析的基礎上,針對不同區域特徵,構建了達標排放分散處理技術模式和污水再生利用分散處理技術模式；最後,針對污水分散處理存在的制約因素,制定了污水分散處理運營管理模式及對策,得出以下結論： (1)在城市化發展過程中,污水處理模式應該以集中處理為主、分散處理為輔,從整體上實現城市污水集中和分散處理的有效結合,提高城市污水處理率,改善城市對水環境的壓力。 (2)污水分散處理區域的判定是制定污水處理技術模式的依據。污水分散處理模式應用於以下區域：在集中處理污水管網規劃之外的污水排放區域,應建設永久性分散污水處理設施,進一步根據有無中水回用要求,又將分散處理模式細分為分散處理後直接排放和分散處理後再生利用兩類模式；在污水排放區域,集中管網規劃建設范圍之內而集中處理設施滯後的區域,應建設臨時性污水分散處理設施,其是或否回用應依據區域環境管理的要求而定。 (3)對於達標排放的項目,通過污水處理技術及特徵比較,得出在佔地面積為主要制約因素的條件下,當污水排放執行二級排放標准時,可選擇曝氣生物濾池、生物接觸氧化兩種分散式污水處理工藝；當污水排放執行一級排放標准時,可選擇SBR分散式污水處理工藝。鑒於佔地面積制約,建議將污水分散處理設施設計成地埋式。對於污水處理後再生利用的項目,分居住區和高校兩種情形進行了分析,得出：當居住區中水回用於城市雜用水時,可採用曝氣生物濾池工藝；當回用於景觀用水時,可採用SBR工藝；MBR工藝可作為高檔住宅區的污水處理及回用工藝。當高校污水處理設施建設不受土地面積制約時,可選擇地下滲濾污水處理技術；當污水處理設施建設受面積制約時,可選擇運行費用較低的生物氧化接觸法或生物曝氣濾池處理技術。 (4)在適宜於分散處理工藝模式選擇的基礎上,得出用戶自助模式可適用賓館、寫字樓、商業會所及高校污水處理系統的運營管理；建設-擁有-運營模式(Build-Owning-Operation,簡稱BOO)適用於中、小型居民社區污水處理及回用系統的運營管理；建設-經營-轉讓模式(Build-Operate-Transfer,簡稱BOT模式)適用於大型居民社區、經濟開發區的污水處理系統的運營管理。 (5)提出了加快制定污水分散處理技術體系、促進污水分散處理的優惠政策、調整污水處理收費政策及在線監測等促進污水分散處理模式應用的對策建議。
【關鍵詞】：城市化 污水分散處理 中水回用
【目錄】：
摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外污水分散處理模式應用現狀
1.3 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
第二章 城市污水分散處理模式適用區域判定
2.1 城市污水集中處理模式分析
2.1.1 污水集中處理特徵分析
2.1.2 污水集中處理制約因素
2.1.3 污水集中處理存在的問題
2.2 城市污水分散處理模式分析
2.2.1 分散處理模式的特徵分析
2.2.2 污水分散處理制約因素
2.3 城市污水分散處理區域判定
第三章 污水分散處理技術模式構建
3.1 分散污水處理技術分析
3.1.1 人工處理技術分析
3.1.2 自然處理技術分析
3.2 區域污水分散處理技術模式構建
3.2.1 達標排放分散處理技術模式
3.2.2 污水處理再生利用分散處理技術模式
第四章 污水分散處理運營管理模式與發展對策
4.1 構建污水分散處理運營管理模式
4.1.1 污水分散處理市場化運營管理
4.1.2 污水分散處理市場化運營管理模式的選擇
4.2 污水分散處理發展對策
4.2.1 建立污水分散處理技術體系
4.2.2 制定分散處理優惠政策
4.2.3 加強政府監督管理職能
4.2.4 完善收費制度
結論
參考文獻
致謝
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摘要：本文系統地介紹並分析了污水處理廠流程中各個處理構築的能耗情況，並針對各個構築物提出有效的節能途徑。指出了常用的污水好氧處理能耗過高的突出問題，建議改用能耗低，但是造價稍高的好氧過濾等處理方法。污水再生利用也是解決污水處理能耗高的途徑之一。 關鍵詞：污水能耗與功效 好氧過濾 生態處理 自凈 一、前言 目前我國城市污水處理率低、環境污染壓力大，但現行的處理技術多數面臨高額資金投入的難題，當前迫切需要低能耗、生態型的污水處理技術。並且，隨著人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我國城市污水排放量持續增長。我國水污染的治理重點已經開始從工業點源為主的控制治理，逐步轉變為以城市生活污水污染為主的控制治理。如何經濟有效地解決生活污水的污染問題已成為一個亟待解決的難題，引起了人民群眾和政府部門的極大關注。 然而污水處理的費用也是一個很大的問題，要想將污水和廢水處理好，對環境的污染降到最低，我們就必須以最經濟的方式處理污水，這就涉及到一個污水能耗與功效的問題。下面就污水處理廠的整個污水處理的流程進行分析，找到當前常用的污水處理流程中工藝的不足之處，並提出更好的解決方法，使以後的污水處理更加容易，更加全面，將污水對環境的污染降到最低的限度。 二、污水處理廠的工藝流程 目前，常用於我國城市污水處理的方式為集中污水處理系統和傳統的三格式化糞池。其它的處理構築物也都是大同小異的，主要的流程不外乎如此： 污水收集設施［包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等］-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉澱池-->排水管道或渠排入水體[①] 其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。 目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池裡充入空氣或氧氣，讓好氧細菌除去污水中的有機物雜質；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發酵的方法除去污水中的有機物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。 深度處理構築物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備，或者是它們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異的。 三、各個處理構築物的能耗分析 3.1、污水處理系統[②] 目前，污水處理系統又有集中污水處理系統和分散式處理系統。前者是指各種城市生活污水，經預處理符合管道排放標準的工業廢水和城市融雪、降水等混合廢水經過城市下水管道收集，然後集中被輸往城市污水處理廠，城市污水處理廠再根據進水的水質，綜合規劃，採用適宜的措施集中處理；在達到國家排放標准後，排入自然水系的一種污水處理方式。一般用於經濟比較發達的大中型城市。該系統初始投資大，需要敷設相應的城市污水管網，運行管理成本很高，因而對於經濟欠發達地區的中小城鎮有極大的應用局限性。 分散式污水處理系統，是指在小區或一個工廠設置化糞池或小型的污水處理設施，對生活污水進行預處理，對能夠利用的中水進行沖廁所、洗車、澆灑路面花壇等。雖然分散式處理流程可能導致處理費用提升，但是這種處理方式是有它的優越性的，特別是現在過於集中的污水處理費用越來越高，處理流量也越來越大的情況下，分散式處理方式更顯示了它的優越性。 3.2、污水提升泵站的能耗分析 隨著人們對環境污染越來越嚴重這一狀況的認識和對加強環境保護意 識的加強，現在大多數城市都紛紛建設了污水處理廠，處理流程也由簡單的一級處理升級為二級或更深度的處理。但是對於大中型城市來說，普啟遍還是採用集中處理的方式。一個污水處理廠處理的污水面積都很大，這就需要用提升泵站將遠處的污水提升到污水處理廠進行集中處理，這些污水提升泵站不僅要保障所有污水都要提升到污水處理廠，還要適應污水量變化的要求，一般其流量都是很大的，輸送的路程也很遠，再者污水管道一般都埋設較深，泵站需要有很高揚程，電耗十分可觀。 電費是污水提升泵站的主根能耗，輸送路程越遠，電價越高，像武漢的龍王嘴污水處理廠就設有五個污水提升泵站，將附近很大面積的污水匯集起來，其流量還是不大，目前正在擴建的工程處理流量也才15萬噸。 3.3、格柵、沉砂池和初沉池的能耗分析 格柵是利用柵條攔截污水中粗大的雜質，污水經過格柵時，由於柵條的阻擋會引起水頭損失，這就需要有水泵提升污水以增大污水的勢能；再者，柵渣的機械粉碎處理也是耗能過程。這兩者是格柵處理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及細小的懸浮物，除了污水在池子中的水損外，刮砂刮泥設施以及其後續處理會有很大的能耗，但是這些能耗都不大。 3.4、曝氣池的能耗分析 曝氣
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水處理工藝：工藝流程為厭氧或微氧接觸混合，短時曝氣，分離，好氧飢餓污泥迴流或SBR時的直接進水等工序，使原污水與好氧飢餓的污泥充分接觸混合、短時曝氣、沉降分離；沉降分離後的上清液即處理後的出水，沉降分離後的污泥，大部分在好氧條件下使其飢餓，飢餓污泥再與原污水重復接觸，其餘部分為剩餘污泥排放。工藝系統，主要由依次連接的AC池、AeT池、AS池、AeS池組成
污水處理過程的監視與控制系統由模型、感測器、局部調節器和上位監控策略等4個部分組成。其中，感測器是污水處理廠監控系統中最薄弱，也是最重要、最基礎的環節。日益嚴格的污水排放標准導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化，對用於污水處理過程監視與控制的感測器的性能也提出了更高的要求，促進了污水處理領域感測器技術的發展，一些適用於污水處理過程的新型感測器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程，所涉及的儀器儀表種類繁多，多數感測器是污水處理過程所特有的，分別應用於不同的場合，反映一個或多個特定變數的狀態信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構成，其中涉及液相、固相、氣相三種物質成分。監視這些相態的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
2、污水處理過程的通用儀表
...
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理論文
摘要：面對經濟的快速發展，我們生活中的污染越來越嚴重，工業污水，生活污水等等，面對嚴重的水污染問題，我們應該再怎麼應對，我們應該怎麼處理。
關鍵字：我國水污染、物理處理
1、引言
我在中國新網看到清華大學環境科學與工程系黨委書記杜鵬飛說，中國現在是世界上污水排放量最大的國家，也是污水排放量增長速度最快的一個國家。
中國社會經濟30年來取得了舉世矚目的成就，但環境問題已經成為制約社會經濟發展的瓶頸。清華大學環境科學與工程系黨委書記杜鵬飛和北京環境保護科學研究院副研究員、政協委員湯大友今日接受網路訪談，解讀諸多的環境問題。
杜鵬飛表示，中國現在是世界上污水排放量最大的國家，也是污水排放量增長速度最快的一個國家。國家建設部統計，截止到2007年的數據，中國665個(目前為661個)城市用水量現在達到501.9億立方米/ 年，按照城市的戶籍人口來算，人均的綜合耗水量大概就是在390升/天左右，平均每人每天消費400升水，增長較快。
杜鵬飛說，對應著有500億噸的水被消費掉，肯定就有大量的排水產生。過去排水量少是跟供水設施、基礎設施不完善有關系，因為供水的能力，還有
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居民的消費能力，導致可能用水量相對來說比較少，排水量也比較少，現在量已經很大了。
杜鵬飛認為，保守估計中國污水總量現在是在400億噸/年，這僅僅是城市廢水量。考慮到更廣大的農村地區，有將近三萬四千個鄉鎮，集中居住的區域廢水的產生量、排放量還是蠻高的，統計數據大概鄉鎮人均用水量中，鎮能達到人均90升左右，鄉大概是75上升，這指的是鄉鎮集中用水區就是建城區，這部分人口大概也將近有4億人，這樣算下來，總的污水量肯定是相當可觀。 看到上面的說辭，對於一個中國公民來說，我們應該怎麼做，面對污水的嚴重化，污水處理是必要的。所以我們無論在生活還是生活在工業領域中我們一定要將污水進行處理。
2、水處理概述：
按處理程度的不同，廢水處理系統可分為一級處理、二級處理和深度 處理（三級處理）。
2.1一級處理
一級處理只除去廢水中的懸浮物，以物理方法為主，處理後的廢水一 般還不能達到排放標准。對於二級處理系統而言，一級處理是預處理
2.2二級處理
二級處理最常用的是生物處理法，它能大幅度地除去廢水中呈膠體和 溶解狀態的有機物，使廢水符合排放標准。但經過二級處理的水中還存留
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一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機物、溶解性無機物和氮磷等 藻類增值營養物，並含有病毒和細菌。因而不能滿足要求較高的排放標准， 如處理後排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染，也不能直 接用作自來水、工業用水和地下水的補給水源。
2.3三級處理
三級處理是進一步去除二級處理未能去除的污染物，如磷、氮及生物難 以降解的有機污染物、無機污染物、病原體等。廢水的三級處理是在二級 處理的基礎上，進一步採用化學法（化學氧化、化學沉澱等）、物理化學 法（吸附、離子交換、膜分離技術等）以除去某些特定污染物的一種「深 度處理」方法。顯然，廢水的三級處理耗資巨大，但能充分利用水資源。
3、污水檢測指標
3.1化需氧量(BOD)
水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機污染物愈多。
3.2化學需氧量(COD)
化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示。化學需氧量愈高，也表示水中有機污染物愈多。常用的氧化
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劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODCr，或簡稱COD。如果廢水中有機物的組成相對穩定，則化學需氧量和生化需氧量之間應有一定的比例關系。一般說，
重鉻酸鉀化學需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機物量。
3.3植物營養元素
污水中的N、P為植物營養元素，從農作物生長角度看，植物營養元素是寶貴的物質，但過多的N、P進入天然水體卻易導致富營養化。水體中氮、磷含量的高低與水體富營養化程度有密切關系。就污水對水體富營養化作用來說，磷的作用遠大於氮。
3.4pH值
主要是指示水樣的酸鹼性。pH<7是酸性；pH>7是鹼性。一般要求處理後污水的pH值在6-9之間。天然水體的pH值一般為6-9，當受到酸鹼污染時pH值發生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。若天然水體長期遭受酸、鹼污染，將使水質逐漸酸化或鹼化，從而對正常生態系統產生影響。
4、物理法
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污水物理處理理法就是利用物理作用，分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物，在處理過程中
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目前，常用於我國城市污水處理的方式為集中污水處理系統和傳統的三格式化糞池。其它的處理構築物也都是大同小異的，主要的流程不外乎如此：
污水收集設施［包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等］-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉澱池-->排水管道或渠排入水體[①]
其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。
目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池裡充入空氣或氧氣，讓好氧細菌除去污水中的有機物雜質；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發酵的方法除去污水中的有機物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。
深度處理構築物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備，或者是它們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異的。
隨著人們對環境污染越來越嚴重這一狀況的認識和對加強環境保護意識的加強，現在大多數城市都紛紛建設了污水處理廠，處理流程也由簡單的一級處理升級為二級或更深度的處理。但是對於大中型城市來說，普啟遍還是採用集中處理的方式。一個污水處理廠處理的污水面積都很大，這就需要用提升泵站將遠處的污水提升到污水處理廠進行集中處理，這些污水提升泵站不僅要保障所有污水都要提升到污水處理廠，還要適應污水量變化的要求，一般其流量都是很大的，輸送的路程也很遠，再者污水管道一般都埋設較深，泵站需要有很高揚程，電耗十分可觀。
電費是污水提升泵站的主根能耗，輸送路程越遠，電價越高，像武漢的龍王嘴污水處理廠就設有五個污水提升泵站，將附近很大面積的污水匯集起來，其流量還是不大，目前正在擴建的工程處理流量也才15萬噸
城市污水處理出水的再生利用在我國，花費大量投資建設了城市污水處理廠，但經過處理後的再生水並沒有得到充分利用，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。發展再生水在農業灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態恢復和工業冷卻等方面的利用。
城市污水再生利用，應根據用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術。因此，缺水城市和水環境污染嚴重的地區，在規劃建設遠距離調水之前應積極實施城市污水再生利用工程，同時做好非投資性或低投資性的節水減污工作。
城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則，按照遠期規劃確定最終規模，以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用技術選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求，城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經濟合理。目前城市污水再生利用應著重於農業灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業冷卻、生態環境和補充地表水。
但是，城市污水再生過程和再生水的使用應確保公眾和操作人員的健康安全，以及周邊的環境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應滿足國家和地方有關污水再生利用的水質標准和規定，處理工藝的選擇，尤其是工藝的可靠性和安全性的保障，應經過嚴格的專家論證、評估和主管部門的批准。
在污水處理流程中，各個污水處理構築物的節能途徑很多，下面就污水處理流程中各個構築物的節能方法。
污水提升泵站節能途徑。將現有的集中式污水處理改成分散式處理，並充分利用一級處理後的中水，可以減小城市污水處理廠的壓力，更可以大大減少深度處理所需的費用。同時污水提升泵站的水量也會適當減少，甚至可以取消，全部採用分散處理模式。污水處理廠只負責處理工廠附近、污水量大的用戶排放的污水。
格柵的節能途徑。盡量將污水處理設備安裝在地勢較低的地方，可以減小提升泵的功率。污水經過格柵的時候可以憑借其較快的流速通過柵條，必要時再用提升泵將污水提升至沉澱池。
曝氣設施的節能途徑[③]。不管是好氧處理還是厭氧處理設施，其能耗都是非常大的。因為我們必須要用電力設備將空氣充入到污水中，但是我們可以採用多層好氧過濾的方式減小這一能耗開支。好氧過濾的各個濾層的厚度的材料都是不相同的，實現的過濾效果也大相徑庭。
好氧過濾具體的方法是：污水經過格柵攔截之後，即可以直接進入第一層好氧過濾層，第一層好氧過濾層的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石鋪墊，主要去除污水中大的懸浮物並通過水流在砂石中紊動的流動將空氣中的氧氣混入污水中。然後污水進入第二層好氧過濾層，這一層的砂石粒徑相對較小，污水在這一層的停留時間相對較長，主要是好氧微生物對有機物的氧化過程，在這一好氧濾層里，很容易生成生物膜，類似於生物膜的處理。如果污水的有機物的含量不是很高的話，處理水已經基本達到了排放的標准了，也可以將處理後的水收集起來作中水使用。如果污水的有機物含量很高的話，可以讓污水繼續進行下一層的好氧過濾，濾層的孔隙也將更小，處理時間更長，效果也更好。在這一層中，由於污水的停留時間較長，對污水中的N和P也有較好的去除效果。
進行好氧過濾處理的排放水已經可以達到排放的要求，沒有必要設置二次沉澱池進行泥水分離。這種處理流程適用於建設在河湖的旁邊，有利用處理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。
❼ 工廠污水處理論文
摘要：本文系統地介紹並分析了污水處理廠流程中各個處理構築的能耗情況，並針對各個構築物提出有效的節能途徑。指出了常用的污水好氧處理能耗過高的突出問題，建議改用能耗低，但是造價稍高的好氧過濾等處理方法。污水再生利用也是解決污水處理能耗高的途徑之一。 關鍵詞：污水能耗與功效 好氧過濾 生態處理 自凈 一、前言 目前我國城市污水處理率低、環境污染壓力大，但現行的處理技術多數面臨高額資金投入的難題，當前迫切需要低能耗、生態型的污水處理技術。並且，隨著人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我國城市污水排放量持續增長。我國水污染的治理重點已經開始從工業點源為主的控制治理，逐步轉變為以城市生活污水污染為主的控制治理。如何經濟有效地解決生活污水的污染問題已成為一個亟待解決的難題，引起了人民群眾和政府部門的極大關注。 然而污水處理的費用也是一個很大的問題，要想將污水和廢水處理好，對環境的污染降到最低，我們就必須以最經濟的方式處理污水，這就涉及到一個污水能耗與功效的問題。下面就污水處理廠的整個污水處理的流程進行分析，找到當前常用的污水處理流程中工藝的不足之處，並提出更好的解決方法，使以後的污水處理更加容易，更加全面，將污水對環境的污染降到最低的限度。 二、污水處理廠的工藝流程 目前，常用於我國城市污水處理的方式為集中污水處理系統和傳統的三格式化糞池。其它的處理構築物也都是大同小異的，主要的流程不外乎如此： 污水收集設施［包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等］-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉澱池-->排水管道或渠排入水體[①] 其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。 目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池裡充入空氣或氧氣，讓好氧細菌除去污水中的有機物雜質；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發酵的方法除去污水中的有機物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。 深度處理構築物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備，或者是它們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異的。 三、各個處理構築物的能耗分析 3.1、污水處理系統[②] 目前，污水處理系統又有集中污水處理系統和分散式處理系統。前者是指各種城市生活污水，經預處理符合管道排放標準的工業廢水和城市融雪、降水等混合廢水經過城市下水管道收集，然後集中被輸往城市污水處理廠，城市污水處理廠再根據進水的水質，綜合規劃，採用適宜的措施集中處理；在達到國家排放標准後，排入自然水系的一種污水處理方式。一般用於經濟比較發達的大中型城市。該系統初始投資大，需要敷設相應的城市污水管網，運行管理成本很高，因而對於經濟欠發達地區的中小城鎮有極大的應用局限性。 分散式污水處理系統，是指在小區或一個工廠設置化糞池或小型的污水處理設施，對生活污水進行預處理，對能夠利用的中水進行沖廁所、洗車、澆灑路面花壇等。雖然分散式處理流程可能導致處理費用提升，但是這種處理方式是有它的優越性的，特別是現在過於集中的污水處理費用越來越高，處理流量也越來越大的情況下，分散式處理方式更顯示了它的優越性。 3.2、污水提升泵站的能耗分析 隨著人們對環境污染越來越嚴重這一狀況的認識和對加強環境保護意識的加強，現在大多數城市都紛紛建設了污水處理廠，處理流程也由簡單的一級處理升級為二級或更深度的處理。但是對於大中型城市來說，普啟遍還是採用集中處理的方式。一個污水處理廠處理的污水面積都很大，這就需要用提升泵站將遠處的污水提升到污水處理廠進行集中處理，這些污水提升泵站不僅要保障所有污水都要提升到污水處理廠，還要適應污水量變化的要求，一般其流量都是很大的，輸送的路程也很遠，再者污水管道一般都埋設較深，泵站需要有很高揚程，電耗十分可觀。 電費是污水提升泵站的主根能耗，輸送路程越遠，電價越高，像武漢的龍王嘴污水處理廠就設有五個污水提升泵站，將附近很大面積的污水匯集起來，其流量還是不大，目前正在擴建的工程處理流量也才15萬噸。 3.3、格柵、沉砂池和初沉池的能耗分析 格柵是利用柵條攔截污水中粗大的雜質，污水經過格柵時，由於柵條的阻擋會引起水頭損失，這就需要有水泵提升污水以增大污水的勢能；再者，柵渣的機械粉碎處理也是耗能過程。這兩者是格柵處理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及細小的懸浮物，除了污水在池子中的水損外，刮砂刮泥設施以及其後續處理會有很大的能耗，但是這些能耗都不大。 3.4、曝氣池的能耗分析 曝氣池是好氧處理工藝的能耗大戶，大部分的能耗都集中於此。能降低曝氣池的能耗就相當於解決了好氧處理工藝流程的能耗問題。 常規的曝氣池都是用機械的方式向污水中鼓入空氣或是從池底充入空氣，並且用攪拌等方式讓空氣和污水充分混合，從而使空氣均勻地分布於污水中，提高好氧使理的效果。 污水在曝氣池裡的停留時間一般會在兩個小時以上，其容積是相當大的，不管是採用葉輪旋轉曝氣還是通氣帽在池底鼓入空氣的方式曝氣，電機的功率很大，且要晝夜運行，其能耗之大是可想而知的了。 3.5、厭氧池及厭氧處理設備的能耗分析 除了好氧處理技術之處，厭氧處理工藝也很容易為人們所接受，厭氧處理工藝的能耗相對較低，並且可以產生沼氣，回收利用也很方便，只是厭氧處理過程中，污水停留時間很長，並且要保證好的處理效果，必須要有較好的隔絕空氣的措施。盡管如此，厭氧處理的趨勢還是很看好的。 3.6、二沉池及其它處理設施的能耗分析 二沉池是處理後的污水進行泥水分離的地方，現在普遍使用的二沉池都設有刮渣擋板，出水排泥等裝置，二沉池的面積也比較大。分離出來的污泥還要用污泥泵輸送到污泥泵房，污泥的壓縮處理等也是耗能很大的。 現在常用的污泥機械壓縮處理，濃縮後的污泥外運填進等方法，耗能巨大，並容易引起二次污染。像污泥中的高濃度污染物很容易隨雨水再次進入水循環系統，造成二次污染，有關二次污染的處理也是很傷腦筋的事情。 四、污水處理各個環節的節能途徑 4.1、再生回用以減少深度處理 城市污水處理出水的再生利用在我國，花費大量投資建設了城市污水處理廠，但經過處理後的再生水並沒有得到充分利用，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。發展再生水在農業灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態恢復和工業冷卻等方面的利用。 城市污水再生利用，應根據用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術。因此，缺水城市和水環境污染嚴重的地區，在規劃建設遠距離調水之前應積極實施城市污水再生利用工程，同時做好非投資性或低投資性的節水減污工作。 城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則，按照遠期規劃確定最終規模，以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用技術選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求，城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經濟合理。目前城市污水再生利用應著重於農業灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業冷卻、生態環境和補充地表水。 但是，城市污水再生過程和再生水的使用應確保公眾和操作人員的健康安全，以及周邊的環境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應滿足國家和地方有關污水再生利用的水質標准和規定，處理工藝的選擇，尤其是工藝的可靠性和安全性的保障，應經過嚴格的專家論證、評估和主管部門的批准。 4.2、環境自凈和生態處理以降低能耗 城市污水處理廠出水也可看作是水文循環的組成部分，將合乎質量要求的出水排放到河流水體中，使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經濟可行，而且可減少風險並發揮河流自凈能力。 正是因為自然環境自身有很強的處理污水的能力，我們可以用生態的方法處理污水，這樣不僅可以獲得很好的處理效果還能省去很多處理費用，是兩全其美的辦法。 目前的生態處理方法中很多處理方法都存在佔地多，處理流量小的問題。所以生態處理方法要因地制宜，用在空地較多、生物生長好的地方，像人工濕地、土壤層微生物濾池、植物浮床等都是很好的生態處理方法，能耗低，很值得推廣。 4.3、各個處理構築物的節能途徑 在污水處理流程中，各個污水處理構築物的節能途徑很多，下面就污水處理流程中各個構築物的節能方法。 污水提升泵站節能途徑。將現有的集中式污水處理改成分散式處理，並充分利用一級處理後的中水，可以減小城市污水處理廠的壓力，更可以大大減少深度處理所需的費用。同時污水提升泵站的水量也會適當減少，甚至可以取消，全部採用分散處理模式。污水處理廠只負責處理工廠附近、污水量大的用戶排放的污水。 格柵的節能途徑。盡量將污水處理設備安裝在地勢較低的地方，可以減小提升泵的功率。污水經過格柵的時候可以憑借其較快的流速通過柵條，必要時再用提升泵將污水提升至沉澱池。 曝氣設施的節能途徑[③]。不管是好氧處理還是厭氧處理設施，其能耗都是非常大的。因為我們必須要用電力設備將空氣充入到污水中，但是我們可以採用多層好氧過濾的方式減小這一能耗開支。好氧過濾的各個濾層的厚度的材料都是不相同的，實現的過濾效果也大相徑庭。 好氧過濾具體的方法是：污水經過格柵攔截之後，即可以直接進入第一層好氧過濾層，第一層好氧過濾層的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石鋪墊，主要去除污水中大的懸浮物並通過水流在砂石中紊動的流動將空氣中的氧氣混入污水中。然後污水進入第二層好氧過濾層，這一層的砂石粒徑相對較小，污水在這一層的停留時間相對較長，主要是好氧微生物對有機物的氧化過程，在這一好氧濾層里，很容易生成生物膜，類似於生物膜的處理。如果污水的有機物的含量不是很高的話，處理水已經基本達到了排放的標准了，也可以將處理後的水收集起來作中水使用。如果污水的有機物含量很高的話，可以讓污水繼續進行下一層的好氧過濾，濾層的孔隙也將更小，處理時間更長，效果也更好。在這一層中，由於污水的停留時間較長，對污水中的N和P也有較好的去除效果。 進行好氧過濾處理的排放水已經可以達到排放的要求，沒有必要設置二次沉澱池進行泥水分離。這種處理流程適用於建設在河湖的旁邊，有利用處理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。 五、結論 上面提到的比較節能的污水處理方法主要是生態的處理方法，其中好氧生物濾池盡管很節能，但是也有它自身的限制因素所在： 1 佔地較大。因為這種處理方式全靠生物進行氧化分解有機物的方式處理污水，污水停留時間很長，所以處理流量是十分有限的，但是正如前面提到的，在大部分污水都用分散式處理方式的情況下，處理流量都不會很大，所以這種處理方式是有它的優勢所在的。 2 不能進行反沖洗，容易堵塞。由於污水通過濾層的時候，會生成很厚的生物膜，老化的生物膜脫落後很容易堵塞住濾層的孔隙，過濾效果會因此而大為降低。所以我們只能用孔隙較大的濾料層，並且盡量避免用垂直分層的布置方式。 3 初期造價高，但是處理費用低。初期造價主要集中在濾層鋪砌和濾層上面草皮的種植上，但是一經運行，其運行費用是很低的。 該處理方案有以下幾個方面的特點： 1 如果在濾層上面種植植被的話，可以將過濾和濕地相結合建設，處理效果會更好。 2 這種處理方案只適用於分散式處理方案中，處理流量很小，具體的設施可以同家庭的小花壇、花園合建，並不會影響建設的美觀性。處理後的水可以直接滲透到附近的水池裡，用於花壇的澆灌，路面澆灑等，甚至可以回用於沖洗廁所。 3好氧過濾可以結合化糞池共同使用，有化糞池進行初步處理，粗大的雜質已經去除，濾層的堵塞的幾率會大大減小。 參考文獻： ［1］《排水工程》第四版，張自傑主編，顧夏聲主審，中國建築工業出版社出版。 ［2］《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN，章北平、車武譯，金儒霖校，能源出版社出版。 [①] ：這里沒有分析污泥處理流程和能耗。 [②] ：這里的污水處理系統分類是針對污水收集和處理方式而言，分為集中處理和分散處理兩種。 [③] ：二級及以上的深度處理流程未完全列出，只以好氧處理流程中的曝氣池為例，提出了曝氣處理的新方法。