全市污水處理的基本情況

⑴ 污水處理的基本方法

針對於現階段的污水處理，總結出以下幾點方法。

1、物理法

物理法污水處理就是利用物理作用，分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物，在處理過程中不改變水的化學性質。

⑴沉澱(重力分離)

污水流入池內由於流速降低，污水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱，而使固體物質與水分離。

這種工藝分離效果好，簡單易行，應用廣泛，如污水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物，沉澱池則主要用於去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。

⑵篩選(截流)

利用篩濾介質截流污水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(後兩種主要用於污泥脫水)等。

⑶氣浮(上浮)

對一些相對密度接近於水的細微顆粒，因其自重難於在水中下沉或上浮，可採用氣浮裝置。此法將空氣打入污水中，並使其以微小氣泡的形勢由水中析出，污水中密度 近於水的微小顆粒狀污染雜質(如乳化油)黏附到氣泡上，並隨氣泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同，氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果，有時需要向污水中投加混凝劑。

⑷離心與旋流分離

使含有懸浮固體或乳化油的污水，由於懸浮固體和廢水的質量不同，受到的離心力也不同，質量大的懸浮固體被拋甩到污水外側，這樣就可使懸浮固體和污水分別通過各自的排出口排出設備之外，從而使污水得以凈化。

2.化學法

污水的化學處理方法就是向污水投加化學物質，利用化學反應來分離回收污水中的污染物，或是其轉化為無害物質。屬於化學處理法的有以下幾種。

⑴混凝法

混凝法是向污水中投加一定量的葯劑，經過脫穩、架橋等反應過程，使污水中的污染物凝聚並沉降。水中呈膠體狀態的污染物質通常帶有負電荷，膠體顆粒之間互相排 斥形成穩定的混合液，若水中帶有相反電荷的電解質(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變為呈電中性，並在分子引力作用下，凝聚成大顆粒下沉。

⑵中和法

用化學方法消除污水中過量的酸和鹼，使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸污水以鹼作為中和劑，處理含鹼污水以酸作為中和劑，也可以吹入含 CO2的煙道氣進行中和。酸和鹼均指無機酸和無機鹼，一般依照「以廢制廢」的原則，亦可採用葯劑中和處理，可以連續進行，也可間歇進行。

⑶氧化還原法

污水中呈溶解狀態的有機物和無機物，在投加氧化劑和還原劑後，由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白 粉、臭氧、氯氣等，氧化法多用於處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等，還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。

⑷電解法

在廢水中插入電極並通過電流，則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中，陽極上產生氧氣，陰極上產生氫氣。上述綜合過程使陽極上發生氧化作用，在陰極上發生還原作用。目前電解法主要用於處理含鉻及含氰廢水。

⑸吸附法

污水吸附處理主要是利用固體物質表面對污水中污染物質的吸附，吸附可分為物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的，不產生 化學變化，而化學吸附法則使吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下起吸附作用的，因此化學吸附選擇性較強。此外，在生物作用下也可產生生物吸附。在污水處理中常 用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。

⑹化學沉澱法

向污水中投加某種化學葯劑，使它和某些溶解物質產生反應，生成難溶鹽沉澱下來。多用於處理含重金屬離子的工業廢水。

⑺離子交換法

離子交換法在污水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強 鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂、鰲和樹脂等)。採用離子交換法處理污水時，必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的，這主要取決於各 種離子對該種樹脂親和力的大小，又稱選擇性的大小，另外還要考慮到樹脂的再生方法等。

⑻膜分離法

滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術，統稱為膜分離法。電滲析法主要用於水的脫鹽，回收某些金屬離子等。 反滲透作用主要是膜表面化學本性所起的作用，他分離的溶質粒徑小，除鹽率高，所需的工作壓力大;超濾所用的材質和反滲透相同，但超濾是篩濾作用，分離溶質 粒徑大，透水率高，除鹽率低，工作壓力小。

3、生物法

污水的生物膜法就是採取一定的人工措施，創造有利於微生物生長、繁殖的環境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有機污染物被降解並轉化為無害物質，使污水得以凈化。

生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高，效果好，使用廣泛，是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種。

⑴活性污泥法

是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入含有大量溶解有機污染物的污水中，經過一段時間，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性污 泥，

活性污泥能夠吸附水中的有機物，生活污水在活性污泥上的微生物以有機物為食料，獲得能量，並不斷省長增殖，有機物被分解、去除，使污水得以凈化。 一般經曝氣池處理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液，經沉澱分離，水被凈化排放，沉澱分離後的污泥作為種泥，部分迴流到曝氣池。活性污泥法自出現以來，經過80多年的演變，出現了各種

活性污泥法的變法，但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。

(2)普通活性污泥法

這種方法已被廣泛使用，是許多污水處理廠的常用工藝。傳統活性污泥法是將污水和迴流污泥從曝氣池首段引入，呈推流式至曝氣池末端流出，此法適用於處理要求高、水質較穩定的污水，但對負荷的變動適應性較弱，後來在此基礎上產生了一些改良形式。

⑶多點進水法

為了使槽內有機負荷接近一定值，把污水從幾個點分開流入，有利於解決超負荷問題。

⑷吸附再生法

接觸槽內活化的活性污泥吸附污染物質，污泥與水分離後，在曝氣槽內把吸附的污染物質進行氧化。該法有利於增加污水處理量，有一定的抗擊沖擊負荷能力。

⑸延時曝氣法

污水在曝氣池內延長曝氣時間，有利於完全氧化，污泥量少，該法適用於小型污水處理廠。

⑹厭氧-缺氧

- 好氧活性污泥法 在常規活性污泥法去除有機污染物的同時，為了能有效的去除氮磷等營養物質，人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性污泥法中，使厭氧-缺氧-好氧狀況在反應曝氣池內同時存在或反復周期實現，形成了厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工藝流程採用厭氧-好氧活性污泥法。

⑺間歇式活性污泥法

污水流至單一反應池中，按時間通過程序控制各過程。在反應池的一個工作周期，運行程序依次為進水、反應、沉澱、出水和待機等過程。該法適用於中小水量和出水水質較高的場合，有利於自動化控制;通過對運行的調整，該法也可進行除磷脫氮和化學處理，有利於污水回用。

⑵ 城市污水處理有哪些步驟

一級處理、二級處理、三級處理，是目前城市污水及工業廢水根據不同需回要而採用污水處理方法答。
一級處理也叫預處理，是通過沉澱、浮選、過濾等物理方法去除污水中的懸浮狀固體物質，或通過凝聚、氧化、中和等化學方法，使污水中的強酸、強鹼和過濃的有毒物質，得到初步凈化，為二級處理提供適宜的水質條件。二級處理是在一級處理的基礎上，利用生物化學作用，對污水進行進一步的處理。三級處理也叫深度處理，三級處理根據進水水質，採用相應處理方法，如凝集沉澱、活性碳過濾、逆滲透、離子交換和電滲析等。廢水經深度處理後可達到工業用水或城市用水所要求的水質標准。

⑶ 污水處理的6個基本步驟

步驟：

1、廢水首先經過格柵、篩網後流至絮凝沉澱池,為了使處理效果好,在絮凝沉澱池中加入混凝劑,使廢水中懸浮物治理效果更好,混凝加葯也起到調節廢水的作用.絮凝沉澱後的廢水流入預曝氣調節池中。

2、曝氣調節池中通入空氣,起到預曝氣調節的作用.調節均勻的廢水用泵提升到一級浮動填料生化池中。

3、生化池中安裝充氧效率很高的曝氣頭,並裝入浮動填料,實踐證明該項技術對COD和BOD有較高的去除效率.一級浮動填料生化池中廢水自流入二級浮動填料生化池,二池採用方法相同。

4、二級浮動填料生化池水自流入斜板沉澱池中.池中加入聚丙烯蜂窩斜管,可大大提高沉降效率,另外水力負荷高,停留時間短,佔地面積小。

5、混凝沉澱池與斜板沉澱池沉澱污泥排入污泥濃縮池中,然後經污泥脫水機械脫水。

6、斜板沉澱池排出的水流入清水池中,經檢測後外排。

(3)全市污水處理的基本情況擴展閱讀：

處理方法：

1、按作用分：污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學法三種。

（1）物理法：主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質，在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟，用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。

（2）生物法：利用微生物的新陳代謝功能，將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質，使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。

（3）化學法：是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法，多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高，多用作生化處理後的出水，作進一步的處理，提高出水水質。

2、按處理程度分：污水處理按照處理程度來分可分為一級處理、二級處理和三級處理。

（1）一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體物質，常用物理法。

（2）二級處理的主要任務是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機物，BOD去除率為80%～90%。

（3）三級處理的目的是進一步去除某種特殊的污染物質，如除氟、除磷等，屬於深度處理，常用化學法。

⑷ 城市污水處理率

根據《2008年中國環境狀況公報》，在監測的全國200條河流的409個斷面中，基本喪失使用功能的劣Ⅴ類水質的斷面比例達20.8%，該比例近年來雖有所下降，但仍超過1/5。我國全海域海水同樣面臨污染程度擴大的趨勢，清潔區域越來越少，污染面積增加。在全 相關公司股票走勢 萬邦達 128.01+2.331.85%長江證券11.18+0.050.45%碧水源 113.25+0.030.03%重慶水務9.12-0.11-1.19%國污染程度加深的同時，污水處理行業的發展情況引發了廣泛的關注。

污水處理率仍處於低水平

從污水處理的發展情況看，2000年後國家開始對污水處理進行投入，經歷了「蟄伏」發展的5-6年時間。至2006年《全國城鎮污水處理及再生利用設施建設「十一五」規劃》提出後，國家正式把污水處理提上了工作日程，2006-2009年迎來了污水發展的黃金期。對照美國的發展趨勢，我國目前的污水處理發展水平僅僅處在美國70年代水平上。目前剛經過市場初步發展階段，污水處理率有一定的提高，從2003年的42.4%提高到73%。短短六年時間提高了30.6%。

從2009年數據看來，我國城鎮污水處理達到279.52億噸，目前城鎮污水處理廠運行負荷率一般為70%-75%水平，可以看出我國污水處理廠並非滿負荷運行。按照2009年產能1.056億噸日處理能力運行330天計算，每年能處理污水達到348.48億噸，該處理量遠遠低於每年排放的污水量，可以看出我國污水處理能力產能還是不足的。2009年我國污水處理率為73%，只達到美國1985年的水平，而造成我國污水處理率一直偏低的主要原因在於：污水處理廠整體運行負荷率不足，污水處理產能不足，二級處理廠情況不理想。

污水處理廠整體運行負荷率不足和產能不足都直接制約了我國污水處理率的提升。居民和工業污水處理費都偏低，直接制約了企業提供污水處理服務的積極性。在城市污水排放量增加同時，整體污水處理行業的處理費仍處於較低水平。目前我國各地居民污水處理費平均水平在0.7元/噸左右，一般的污水處理廠日常運營費為0.5元/噸不等，那麼單純的污水處理費可以滿足污水處理廠的日常運作。

由於污水處理行業為高投入性行業，後期運作的折舊費用使得大部分污水處理廠都處於虧損狀態。以10萬噸採用傳統技術的污水處理廠，日處理每噸投入1000元（最保守估計），則總投資為1億元，按照20年時間計算折舊，每年運作330天，污水處理設備利用率為60%計算，那麼噸水折舊成本攤銷至少達到0.25元。從2008年數據看來，污水處理的財務費用和管理費用分別為7.6億元和8.8億元，每噸污水處理攤銷的財務和管理費用為0.3元/噸。同時在計算管網建設費的情況下，我們取比較有代表性的重慶水務為例，每噸污水處理的管網建設費攤銷為0.464元/噸。

在保證污水處理廠正常運作同時，仍將不斷提高污水處理費，預計至少要提高到1.6元/噸，也就是增長1.2倍，才能保證整個行業整體的盈利能力。任何企業的經營都是逐利的，只有保證污水處理廠能夠盈利的情況下，企業才會擴大對污水處理行業的投資，提高原有設備的利用率。

比較發達國家，如美國工業用水水費有55%以上是污水處理費，英國佔41%，丹麥、德國污水處理費分別為供水價格的1.6倍和1.2倍。可見，各國水價雖有不同，但污水處理費一般都高於供水價格。我國除少數省份工業污水處理費要高於工業用水價格，平均水平為45%，大部分地區都是要遠低於40%的標準的，因此我國的污水處理費仍處於較低水平，部分省份污水處理廠一直處於虧損狀態，我國工業污水處理費僅僅只有工業供水價格的0.45倍，如果擬照國外情況類推，我國工業污水處理費應該與供水價格提升至1:1比例比較合適，那麼平均至少還有1.53元/噸的上調空間。考慮到未來工業污水處理費還將大大的提升，整個行業中參與企業的盈利能力還將有一個較大幅度的提升。

2008年以來，目前已經有部分省會城市已經提高了污水處理費，平均提高幅度51%，部分城市提高幅度達到120%，目前污水處理費在整個水費上的佔比，居民平均佔比43.8%，工業平均佔比為44.4%，相比原來30%左右有很大的提高。雖然污水處理費有大幅提升，但是按照整個行業能盈利整體上是不足夠的。

污水處理率有望不斷提升

「十一五」期間國家環保投入預計達到1.4萬億，據初步預測，「十二五」期間環保投資為3.1萬億元，其中，環境污染治理設施運行費用將達到1萬億元左右。在政策推動下，我國環保投入的CAGR為17.23%。

2008年，我國GDP為30.3萬億元，同期節能環保產業總產值達1.49萬億元，節能環保產業產值佔GDP比重約4.92%，按照CAGR17.23%計算，預計「十二五」期間環保產業產值可達4.53萬億元左右，到2015年環保產業要佔到GDP產值7%左右。

2009年以來，國家堅持積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策，全面落實應對國際金融危機的一攬子計劃，國民經濟企穩回升，固定資產投資快速增長。今後一段時間，在國家有效宏觀調控的基礎上，工業廢水治理行業作為朝陽產業，受益於國民經濟快速增長，將迎來快速發展的有利時期。

工業廢水回用水的標准不斷提高，使得國家這幾年的工業治理投入也會不斷加大，同時從2009年以來，國家堅持積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策，全面落實應對國際金融危機的一攬子計劃，國民經濟企穩回升，固定資產投資快速增長。今後一段時間，在國家有效宏觀調控的基礎上，工業廢水治理行業作為朝陽產業，受益於國民經濟快速增長，也將迎來快速發展的有利時期。我們認為國家在工業回用水上標准提高，投資力度加大，就完全有可能刺激工業廢水的處理率提高。

污水處理率提升帶來投資機會

我國污水處理發展經歷了三個階段，進入2005年之後，我國污水處理行業進入發展的快車道。國家統計局數據顯示，2009年我國人均GDP摺合美元為3677.86元，經過十多年發展之後，污水處理率達到73%，而美國從70年代發展十多年之後，到1985年人均GDP為17682.25美元，污水處理率已經達到74%。2000年後國家開始對污水處理進行投入，經歷了「蟄伏」發展的5-6年時間。從2006年開始國家正式把污水處理提上了工作日程，之後迎來了污水發展的黃金發展期。

我國人均GDP低於美國1985年人均GDP，主要是我國人口基數較大，污水處理率卻低於美國當時情況。但我國經濟仍處高速發展期，每年GDP增幅保持在8%以上，在經濟發展同時必然伴隨大量污水的排放，對環境污染程度更甚，在污水處理上的投入也會加大，目前污水處理率為73%，我們認為我國污水處理率仍有很大提升空間。我國將水污染防治作為七個突出環境問題的首要問題，提出以飲水安全和重點流域治理為重點，到2010年全國城市污水處理率達到75%，到2020年經濟發展快，人均GDP較高的沿海發達地區的城市污水處理率將達到90%以上。

作為政策主導型行業，政策導向重點區域決定了行業的興起，從目前政策的導向來看，我們認為國家對污染最嚴重的「三河三湖」(淮河、海河、遼河、太湖、巢湖、滇池)將會實施重點治理。

按照國家相關規劃，城市污水處理率2010年將達到75%，在污水排放量逐年增加的前提下，國家要求污水處理率同時要提高，將帶來以下幾個方面的投資機會。污水處理產能增加，產能擴張，對污水處理設備生產企業將形成利好，以及發展小城鎮污水處理對小規模污水處理設備需求增大，推薦碧水源。特種污水是污水處理行業最難處理的，能否處理好對提高污水處理率有重要意義，從事專業污水處理的企業將被關注，推薦萬邦達。污水處理廠內部的整合兼並，主要是由一些大的知名企業對小污水處理廠進行整合，通過整合兼並實現規模效應，從而達到降低成本，提高毛利率，推薦水務龍頭公司。

圖3 我國污水處理率快速提升

圖1 廢水排放量逐年提升

圖2 2008年河流水質劣V類水河長依然佔比20%以上

圖4 環保投入逐年加大且佔GDP比重逐年提高 圖一， 圖二， 圖三， 圖四， 參考地址： http://stock.sohu.com/20101117/n277684145.shtml

⑸ 污水處理知識

按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴散物；③純溶液。
按污水的性質來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：：（1）未經處理而排放的工業廢水；（2）未經處理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、農葯、除草劑的農田污水；（4）堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）礦山污水。
污水處理廠:有人調查100多座大處理廠,一半曬太陽呢,還有資金不足\成本高\效率低的,普遍效率不足70%,低的只有40%.
污水處理成本能耗情況:基本都是高能耗\低效率。
目前城市生活污水排放已是我國城市水的主要污染源，城市生活污水處理是當前和今後城市節水和城市水環境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設施的建設作為城市基礎設施的重要內容來抓，而且是急不可待的事情 。

⑹ 污水處理的流程及基本方法

生活污水中有機污染物濃度較低，污水BOD5/CODcr≥0.45，可生化性較好，因此處理內工藝可以以生容化處理為主，選用A/ O工藝，生化池需分為A級池和O級池兩部分。用污水提升泵提升至厭氧池，利用厭氧菌的作用，使有機物發生水解、酸化，去除廢水中的有機物，並提高了污水的可生化性，厭氧池出水進入好氧池，氧化池內進行鼓風曝氣，進行硝化、吸收磷、去除BOD（或COD）等，二沉池進行泥水分離，出水經消毒裝置消毒後達標排放。污水達標

⑺ 有關於污水處理的知識,詳細點,

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。
參考資料：http://..com/question/23545633.html?si=4