关键词：城市污水处理厂 设计规模 进水水质 出水水质 工艺流程 污泥处理与处置
hot points on urban wtp design
abstract: the problems related to why the constructed size of the urban wastewater treatment plants is unconformable to the practical wastewater discharge in this country frequently, are discussed. and the personal ideas of the authors on inflow quality forecasting, treatment process selection, norm and disinfection of wtp effluent and stabilization and comprehensive utilization of sludge are given.
建国以来，特别是改革开放后，我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，形势不容乐观。预计今后还有大量的城市污水处理厂待建设。在建设城市污水厂过程中，设计工作是龙头，在设计时常常碰到一些热点问题，引起各方争论。本文对这些问题作一剖析，供读者参考。
1 污水处理厂规模
污水处理厂规模是指进厂污水的水量与水质数值。当然，首先要明确污水处理厂是合流制系统处理厂，还是分流制系统处理厂，还要弄清近期及发展后的处理厂规模。在工程建设中，这些数值都能按有关资料计算确定，但是，处理厂建成后实际情况与预测结果有较大不同。有的处理厂建成后，长期达不到设计规模；有的处理厂建成后马上要扩建，而在周围又无空地，这些现象使设计人员感到困惑，随之成为讨论的热点。
关于处理厂建设规模与实际情况脱节的现象，已有专家进行过论述［1～2］，主要原因是城市规划调整、市政建设不配套、排水体制不健全等等。笔者同意上述看法，除此之外，笔者还认为有下列几个主要原因。
1.1 领导者对城市污水工程建设认识不足
业内人士均知道，城市污水工程的组成包括污水的收集、输送、处理与排放4个部分，是一个系统工程，仅建污水厂是不能解决水污染问题的。领导者应从全局的角度去度量处理厂建设的地位，并确定相应系统规模。对一个地区而言，其开发建设过程是按计划滚动开发。对污水系统来说，也可以逐步建成，直到达到规划规模。在这里要提出的是污水系统逐步形成的过程要与地区开发同步，决不能半途停滞或打乱系统总体布置。
1.2 要按照“先地下、后地上”的建设方法操作
一个开发区的建设，涉及地面建筑与地下设施建设两个方面，一般容易忽略“先地下、后地上”的建设程序。例如，房地产开发商急于进行住宅建设，多个房地产开发商之间互相不沟通，影响排水系统实施的系统性。住宅建设的进度是很快的，而地下管线特别是筹建地区性污水厂，需要2～3年时间，有的可能要更长的时间。由于住宅建设进度快，污水厂还未建成，街坊已形成，居民入住产生的污水被迫采用化粪池过渡，暂接雨水管道排入附近河道，导致河道水质污染日趋严重。过几年后，污水厂建成后，照理应该把住宅污水改接入城市污水管道，污水进处理厂处理达标后排放，遗憾的是污水改接工作已无人过问，或因经费无着落而听其自然，其结果是污水厂厂内水量不足，而居民生活污水继续污染水体，处理厂投资不能发挥应有的环境效益。在上海曾作过调研，要改接一个规模为7.5万m3/d污水收集系统，其投资要上千万元。
总结过去的经验，应该坚持“先地下，后地上”的建设程序。
1.3 处理厂选址
一座城市污水厂建成后，运行时间是很长的。上海东区污水处理厂，采用活性污泥法工艺，已连续运行73年(1926年建成)，虽经几次改建、扩建，目前运行十分正常，处理出水水质达到排放标准。因此，选择处理厂厂址，应着眼长远考虑。当然，要求预测三四十年后的发展情况是困难的，但希望远离住宅区。在工程实施中，往往为节省近期投资，希望污水厂距居民区近些，总管短些、投资可省些，这样做常常带来不良后果。上海有几座污水厂被居民区包围，以致污泥消化池建成后就从未使用过，另外，由于距居民住宅近，处理厂臭气污染环境，导致厂群矛盾突出。
在选择处理厂厂址时，应尽量远离市区，并留有充裕的扩展余地，笔者建议能设300m以上卫生隔离带则更好。
2 处理工艺选择
污水处理工艺选择是依据进水水质、水量状况，再依据受纳水体环境容量或者国家规定排放标准，确定应该去除污染物的项目与数量，从而选择合适的污水处理工艺。在选择污水处理工艺过程中经常讨论的热点问题有如下几方面：
2.1 进水水质预测
当前存在的问题是进水水质预测值与实测值有较大差异，通常预测值偏高。例如，深圳滨河污水厂投产运行后的前10年，bod值在80mg/l左右，还不到设计值的一半(设计值200mg/l)，直到1998年才逐步上升，进水bod值100mg/l～200mg/l(频率为54%)，平均为190mg/l。产生这种现象的原因主要是污水收集系统不配套。如本文上节所述，有些污水经化粪池后接入污水管，雨污水管混接、管道施工质量差，地下水渗入，导致进水浓度偏低。上海市污水管网完善的生活污水处理厂，进水bod值在250mg/l～300mg/l，ss值为300mg/l～350mg/l，如果污水管网不完善或设化粪池，bod值120mg/l～150mg/l左右，ss值150mg/l～200mg/l，由于对拟建处理厂进水水质预测是确定处理工艺的依据，因此需要慎重对待。
2.2 处理出水水质标准
处理厂出水水质是按照尾水排入水域类别，再依照国家污水综合排放标准，以满足各项指标要求。1998年开始实施的二级处理厂污水综合排放标准各项指标如表1所示。
表1 排放标准
项目 一级标准 二级标准 bod5/mg/l 20 30 cod/mg/l 60 120 ss/mg/l 20 30 氨氮/mg/l 15 25 磷酸盐/mg/l 0.5 1.0
采用二级处理工艺，处理出水恐怕难以达到氨氮与磷酸盐标准，需要采用脱氮除磷工艺流程，特别是一级标准中磷酸盐指标0.5mg/l，有相当难度。有人提出，处理厂尾水排入非蓄水性河流或非封闭性水域，是否还要控制如此低的磷酸盐含量。采用生物脱氮除磷工艺，或者化学除磷工艺，需要增加基建投资与经常运行费用，同时还要求具有较高的运行管理水平。笔者建议，在有些场合，经当地环保部门认可，在近期似可放宽磷酸盐标准，以节省近期投资。
2.3 污水消毒
室外排水设计规范中，城市污水处理厂出水要加氯消毒，而且对生物处理后投氯量规定为5mg/l～10mg/l，并设停留时间为30min混合接触池。80年代建的城市污水厂，大都有加氯消毒设施，包括加氯机、氯库、混合接触池，建成后已有10余年，从未使用，所以氯库等构筑物已移作它用。有人提出，国家污水综合排放标准对城市二级处理厂出水水质未确定大肠菌群数及余氯值，所以处理厂出水要不要加氯是值得研究的课题。笔者建议环保部门、卫生防疫部门及市政建设部门应着手研究污水消毒这一课题，解决加氯量、大肠菌群数、余氯量及其相关关系。
2.4 处理工艺比选
目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。上海在50年代建成一座用砾石为滤料的生物滤池，运行40余年，处理效果良好，经常费比活性污泥法低50%多，但并未引起人们重视。1921年在上海已建成一座活性污泥法处理厂，1926年又建成两座活性污泥法处理厂，处理规模各为1.4万m3/d，其中上海东区污水厂一直延用至今，对活性污泥法运行管理积累了丰富经验。
随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是80年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术有较大的发展。目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如ab法、a/o法、a2／o法、sbr法、氧化沟法等等。综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。
笔者认为，在方案比选时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已知一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺，切忌盲目跟风。笔者认为，中小规模污水处理厂选用氧化沟、sbr法具有明显优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。
3 污泥处理与处置
污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%～1.5%。污泥处理与处置方案是经常讨论的热点问题。
3.1 污泥稳定
如何满足《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(cj3025-93)中规定的污泥稳定要求，目前常用的方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰，还有污泥焚烧方法。
采用污泥中温消化方法，可以杀灭污泥中的寄生虫卵，同时还可回收能量，消化后污泥可用作农业或绿化肥料。采用污泥中温消化似应有一个经济规模问题，但尚未能有详细经济分析。在80年代中期，污水厂处理规模为2.5万m3/d左右，建了几座中温污泥消化池，但由于经济上不合算，投产不久就停用了。目前，能正常运行的中温污泥消化池，其处理厂规模均在20万m3/d以上，看来大型污水厂采用污泥中温消化方案是可取的。采用污泥浓缩、脱水、中温消化、消化污泥再浓缩、脱水外运，其投资大约为100万元/t干泥～200万元/t干泥(不含水)，经常运行费用大约700元/t干泥～900元/t干泥。
目前，大部分中小型污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后，运往农村作肥料或运往垃圾填埋场填埋。这些污泥实际上均未达到稳定要求，是否会带来环境的二次污染是值得注意的。污泥好氧消化、向污泥中投加石灰及污泥采用焚烧处理方法，在国内尚未见报道。
3.2 污泥综合利用
污泥综合利用的试验研究，已有各种报道，例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料，甚至从污泥中提炼维生素b12等等，但大部分是实验室试验，与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路，还是用作绿化或农田肥料，改良土壤，这似乎是较现实的综合利用方案，目前，缺少组织推广应用的机构，在政策上也缺少支持。事实上，城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。
3.3 污泥集中处理厂
一个城市若有多座污水处理厂，可把各处理厂污泥集中起来，建一座具有相当规模的污泥处理厂，包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低经常费用，也便于污泥综合利用。
4 结语
城市污水处理厂设计中有关工程规模、处理工艺选择、污泥处理与处置等问题值得研究、探讨，但归结到一点，就是使工程设计能更切合目前我国的具体现状。为了克服不可预见的因素，城市污水厂建设似可先建一级处理部分，待污水系统完善后，积累了若干年进厂水质水量资料后，再建二级处理部分，以更好发挥投资效益。
参考文献
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2 王杉.城市给排水工程规划中的难点.给水排水，1998，24(10)：11～14
【关键词】污水处理厂；节能减排；实现途径
随着我国经济水平的不断增长，各企业也在日益发展，促进了城市化建设的进程[1]。由于我国的人口数量还在持续上升，导致城市污水排放量也同时增长，严重污染了水资源，加剧了我国水资源缺乏的现状。虽然污水处理厂节能减排的措施有很多种，但是考虑到污水处理过程中所消耗的能源和成本，就需要相关工作人员在实施过程中充分结合地区的实际情况，重视对成本的控制，真正实现污水处理厂的节能减排目的[2]。本文主要从两方面出发，先分析我国污水处理厂的耗能基本状况，再根据形势采取科学合理的方式对污水处理厂开展节能减排的相关工作。
1 关于污水处理厂的相关研究
1.1 污水处理的含义
所谓污水处理，也就是为了使污水达到适当的排水水体或满足再次使用的水质要求，对污水进行净化的过程。目前，各行各业都存在着污水处理厂，例如建筑、农业、医疗、餐饮等领域。由于水资源的利用问题对人们的日常生活产生直接影响，因此，相关部门逐渐开始增加对污水处理厂的重视。
1.2 污水处理厂的能耗现状
随着我国经济的迅速发展，为了满足人们对日常生活的要求，对国家对污水处理厂的水质要求也相应提高。由于污水处理厂在处理污水的过程会消耗大量能耗和成本，因此，节能减排是污水处理厂应该引起重视的问题。据调查得出，污水处理厂能耗的分布情况详见表1。
表1 污水处理厂能耗分布
部位名称 暖气装置 污泥提升 污泥处理 职工生活 污泥回流 其它设备
所占比例 45% 15% 10% 7% 3% 20%
从表1可以看出，暖气装置和污泥占污水处理厂能耗消耗的比例最多，然而目前污泥和二氧化碳的排放量仍然在不断增加，严重阻碍了我国实现节能减排的目标[3]。由此可见，污水处理厂进行污水处理时，要根据能耗分布的具体情况，采取具有针对性的节能减排措施，达到国家和行业的共同标准。
2 污水处理厂节能减排的实现途径
2.1 污水处理工艺节能
污水处理工艺的选择对处理污水具有重大作用，先进的工艺可以促进污水处理厂节能减排的实现，提高污水处理的效率，减少投资成本。此外，在进行污水处理的过程中，还需要减少污水处理工艺的能耗和排放量，采取最简单实用的工艺，主要有两种，包括一级处理工艺和二级处理工艺。
2.1.1 一级处理工艺。
与二级处理工艺相比，一级处理工艺的投资成本较低，且操作简单，能耗较低[4]。因此，在选择一级处理工艺时，可以根据分离与沉降的方法进行选择。同时，污水处理厂也需要采取中和方法，从而提高沉砂一级处理的工艺技术。除此之外，还可以通过采取具体措施来强化一级处理，减少二级负荷和运行的成本。一级处理与强化一级处理的效率对比详见表2 。
表2 一级处理与强化一级处理效率的对比
处理工艺 SS BOD TP 细菌
一级处理 47-63 22-42 11 -
强化一级处理 92 52-75 85-95 85-90
2.1.2 二级处理工艺。
一般在选择二级处理工艺时，都会采取不同 的方法来进行污水处理，并且在选择过程中要坚持节能减排的原则。二级处理工艺主要有5种：①深井曝气活性污泥法。该方法的优势就是可以节省土地，不仅可以省略初沉地，还可以设置二沉地，从而减少成本；②厌氧技术。厌氧技术可以有效减少污泥的产生，采用该方法同样可以减少污泥的后期处理费用。由于该方法不需要曝气，所以能够实现节能减排的目的，此外，还可以收回能量。从另一个角度分析，该方法在使用时具有一定的局限性，不仅速度慢，还受到菌温条件的影响；③生物膜处理方法。相比前两种方法，生物膜处理方法的管理费较低，并且操作简单，在使用过程中，可以利用自然通风进行充氧，从而减少污泥的产生；④An/O 工艺。污水处理厂在污水处理的过程中，会有厌氧和缺氧的情况发生，采用该种操作工艺能够降低曝气量和设备的使用需求量，从而达到节能减排的作用，具体工艺流程详见图1；⑤除以上方法外，二级处理工艺还有短程硝化反硝化、全程硝化反硝化、同步硝化反硝化等方法。采用这些方法同样可以达到节能减排的效果。
图1 An/O工艺流程
2.2 污水处理设备节能
污水处理的设备对节能效果有着重大影响，高效率的设备可以促进污水厂实现节能减排的效果。由于污水厂在处理污水时，电能消耗较高，只有通过改进设备，达到节能减排的目标。具体做法可以采用提升泵设施，从而改进相关的设备。其中，泵设施分为污泥回流泵、初次提升泵以及出水提升泵等设备。
2.3 污水处理原料节能
使用无害高效的药剂可以帮助实现节能减排。污水处理的原料种类繁多，使用比较广泛的是由高分子组成的药剂。由于污水处理的药剂在种类和用量上都受到其他因素的影响，因此，在选择时需要根据污水处理厂的具体情况进行选择，从而达到减少用量的目的。
3 结束语
综上所述，污水处理厂的建设与成本费用是污水处理厂节能减排的重要影响因素。由于我国目前大量污水处理厂的现状都不乐观，因此要重视污水处理厂节能减排的问题，从实际出发，充分结合当地的各类影响因素，通过多方面的研究和应用高效、低耗、减排的污水处理技术，制定出适合污水处理厂的途径，从而达到节能减排的目的，促进我国完成节能减排任务。
参考文献：
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[2]赵满.污水处理厂节能减排的实现途径研究[J].中国化工贸易，2015（12）.
关键词:污水处理厂;稳定达标;提标改造
随着城镇经济的不断发展和环境保护标准的不断提高，我国中小城镇污水处理能力日益增强，根据我国住房与城乡建设部的最新统计结果，截至2014年底，我国污水处理厂总数达5300余座，污水处理能力达1．63亿m3/d，大多数污水处理厂由于建设时间较早，排放标准低，约50%以上的污水处理厂只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)中的一级B标准要求，甚至还有将近25%的污水处理厂执行二级标准。由于我国城市河道补水的重要来源是城镇污水厂出水，排入河道后，稀释能力小，若不提高出水水质排放标准，将严重威胁城市生态环境。国家环保总局要求，对于污水处理厂出水作为城市景观用水的此类污水处理厂，出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)中的一级A标准，因此，对我国城镇污水处理厂进行提标改造势在必行。
1中小型污水处理厂提标改造的必要性
1．1中小型污水处理厂现状
1．1．1设备老化程度高
由于资金投入力度不够等原因，导致污水厂设备在长期运行过程中，缺乏足够的维护和管理，导致设备出现不同程度的老化和损坏，更有甚者出现设备无法运转，却得不到及时维修的情况，严重影响了污水处理效率。
1．1．2处理能力和处理要求不匹配
随着城镇工业化进程的推进，排放污水中污染物种类愈加复杂，对排放标准的要求提高。很多污水处理厂在早期设计过程中并未考虑到城市发展情况，设施处理量没有预留足够的远期处理量，不能满足现有的处理要求。在现阶段对水质要求提高的形势下，中小污水处理厂应推进更新扩容改造。
1．1．3建厂初期调试不到位
工艺调试对于污水处理设备是否正常运行至关重要，关乎出水是否能够达标排放。很多污水处理厂建成初期，忽略了工艺参数的调试，或者因为缺乏专业技术人员的种种原因，导致工艺调试不到位，致使污水处理厂设备运行不畅，处理不达标，增加处理成本。
1．2污水厂出水稳定达标的难点及应对措施
1．2．1污水处理厂出水稳定达标的难点
①低碳源问题2009年抽样统计分析结果显示，我国60%的污水处理厂碳氮比低于4，碳氮比偏低影响反硝化的完成。
②工业废水接入导致污水处理厂出水COD稳定达标困难。
③冬季低温问题导致污水处理厂出水TN难以达标。低温条件下，污水处理系统中微生物活性降低，数量减少。太湖流域污水处理相关研究成果表明，冬季水温低于15℃时，对微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脱氮效果影响较大，导致出水TN不达标。
1．2．2应对措施针对污水处理厂难以稳定达标的难点问题，现提出以下应对措施。
1．2．2．1提标改造技术方案中合理取舍预处理单元
当城镇污水处理厂有工业废水，由于工业废水间歇排放，水质水量波动大，为保证处理单元稳定运行，前设调节池很有必要。若是印染废水或其他易引起pH值变化大的特殊废水，还要特别注意pH值的调节，避免对水处理设备产生腐蚀。乡镇等小型污水处理厂规模小、水质水量变化大，通常在格栅后也常设调节池。对于进水可生化性偏低的废水(B/C值＜0．3)，例如制药废水、印染废水、高浓度有机废水等，应考虑设置厌氧水解池。利用兼性水解产酸菌，将难以生物降解的大分子有机物转化为易生物降解有机物，提高可生化性，从而提高后续生物处理效率。
1．2．2．2提标改造同时要注重源头污染物的控制
加快雨污分流制排水体制的建设，新建城区严格采用雨污分流制排水系统，老城区采用合流制或截流式合流制作为过渡时期的排水体制;接入城镇污水处理厂的污废水需严格按照国家、行业有关标准，防止对污水厂污水、污泥处理系统分产生不良影响。对于进水碳源不足的污水处理厂，需重新考虑服务范围内设置化粪池的合理性，适当放宽碳源充足的普通有机废水(如糖业废水、食品废水等)排入污水厂的水质浓度。
1．2．2．3低温强化硝化和反硝化措施
王阿华等人研究表明，水温低于12℃时，污泥的反硝化速率和硝化速率比常温下减少了一倍，只有0．5～1mg/h，0．6～0．8mg/h。一体化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工艺是工程实际中常用的两种低温下提高脱氮效果的方法。IFAS工艺常采用向好氧池中投加填料的方法，该工艺附着生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工艺受水温影响更小，投加率12%的情况下，硝化活性就达到了普通活性污泥的3倍以上。
1．2．2．4合理使用化学除磷
针对碳源不足的情况，牺牲生物除磷，采用化学除磷，这种方法在北美已有非常成熟的案例。
2中小型污水处理厂提标难点分析及解决思路
2．1中小型污水处理厂提标难点剖析
多数小型城镇污水处理厂受原水浓度、设备处理效率等因素影响，二级处理很难达到一级A标准，出水指标从一级B标准提高到一级A标准。针对表中SS，提标改造时，增加深度处理工艺即可达到要求，增加深度处理工艺的主要目的是去除二级出水中的SS，BOD5、COD也伴随SS的去除得到进一步的去除，但TN、TP的无法通过简单固液分离进行去除，因为TN、TP是以溶解态形式存于二级出水，因此，城镇污水处理厂提标改造的重点和难点是TN、TP、SS的去除。
2．2中小型污水处理厂提标改造思路
①了解目前中小型污水处理厂提标改造技术的研究现状以及主要提标改造技术。
②根据污水厂运行现状分析提标难点。
③针对提标难点逐一分析探索并选择适宜本厂要求的强化生化处理方法。
④结合实际情况，选择合适的深度处理技术，进一步提升出水水质。
3中小型污水处理厂提标改造技术措施
对现有中小型污水处理厂提标改造主要从三个方面着手:一是改造现有污水处理厂的二级处理工艺，主要是强化生物处理单元;二是新建三级处理设施;三是新技术膜生物反应器(MBR)工艺的使用，新技术往往无需三级即可达标或者满足回用水要求。
3．1生物处理工艺改造
对二级处理工艺进行改造，主要是为了提高脱氮除磷效果以及有机物的去除率，改造重点在生化池。对于生化池的技术改造主要有两种:降低容积负荷和泥膜联用。
3．1．1降低生化池的容积负荷
目前工程中常用的措施有进水分流量减荷和扩容减荷。前者适用于厂区平面布置允许的情况下，在厂区新建生化池，达到分流量的目的，最终实现生化池减荷的效果。此法生产改造同步进行，不影响现有工艺的正常运行。后者主要通过扩大容积来减小负荷、延长水力停留时间和污泥泥龄，进而提高生化处理效果，扩大容积的方式有两种:一是在场地允许情况下，直接将原有生化池扩容;二是将原有初沉池改造为生化池，这种方法提高了进入生化池的碳氮比，有利于TN的去除，高程衔接无阻，此法充分利用了现有构筑物。
3．1．2泥法－膜法联用
悬浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物处理的两种常见技术。其中活性污泥法在实际工程中应用较多，这是因为固定膜生物法需要设置填料，填料造价一般较高。生物膜法具有硝化功能强大、抗冲击负荷、生物量大、污泥龄长等优点，受温度影响小，在低温条件下，其脱氮效果要远好于活性污泥法。因此在污水厂的提标改造中，可充分利用两者优点，在生化池中设置填料。
3．2新建三级处理设施经
技术经济比较，目前适合我国中小型污水处理厂的三级处理工艺有以下三种:常规混凝－沉淀－过滤;微絮凝－过滤;直接过滤。三级处理的核心是过滤单元，目前工程实际中应用最为广泛的是V型滤池，这是因为V型滤池的滤料采用均质深层砂滤料，截污能力强，反冲洗强度低、效果好，过滤周期长。此外还有翻板滤池、D型滤池、滤布滤池等。
3．3膜生物反应器(MBR)的应用
MBR是一种新型污水处理装置，结合超微滤膜和污水处理中的生物反应器，通过超微滤膜截留细小微生物絮体，增加了生化池中的活性污泥浓度，极大的提高有机物的去除效率，同时，超微滤膜可取代二沉池，实现泥水分离。MBR适用于需同时脱氮除磷、对出水水质要求高、用地紧张或者回用要求的场合。
4中小型污水处理厂提标改造的综合建议
(1)污水处理厂提标改造应充分考虑技术的合理性、经济性、稳定可靠性以及工程实施可行性，而不应该注重技术先进性和新型性，对于新技术、新设备，应在小范围内工程应用，总结经验，为大规模推广提供参考。尤其是国内首次实用的新型技术，一定要进行中试和生产性试验，参数稳定后才可投入实际工程应用。
(2)只有在经济条件许可、用地紧张、尾水需循环利用的情况下才考虑采用MBR工艺。
(3)若用地紧张，经济条件不许可，过滤单元可考虑滤布滤池或转盘滤池。
(4)生物除磷难以满足出水TP一级A排放要求时，可考虑化学除磷。
参考文献
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关键词：污水处理厂 处理厂设计 技术要点
建设咸阳路污水处理厂是海河流域天津污水治理项目的重点工程.对于改善天津市西部地区和大沽口渤海海域的环境质量，对于开发利用污水资源，促进工、农、渔业的健康发展，具有重要作用，将会产生显著的社会效益和经济效益。
工程的内容包括厂内和厂外两部分。厂内工程的主体是规模为45万T/d的二级污水处理厂，配套一座720m3/d的污泥填埋厂；厂外工程包括雨污水管道21km和两座2.0T/S的污水泵站。工程估算12亿人民币，部分建设资金利用日本政府贷款。
进水水质指标，根据多年监测资料综合分析定为：
CODCr：400mg/l
BOD5:220mg/l
SS:220mg/l
NH3-N:40mg/l
TP:3.5mg/l
出水水质标准，根据出水满足农灌水质指标和排入渤海口达到三类海域的要求，执行国标〈污水综合排放标准〉中二级水质的规定。即：
CODCr：120mg/l
BOD5:30mg/l
SS:30mg/l
NH3-N:25mg/l
磷酸盐（以P计）:1mg/l
1 污水处理工艺方案的选择
目前城市污水生化处理技术发展很快，工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有氧化沟法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。为了使咸阳路污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺，按照因地制宜的原则，先排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。。
咸阳路污水处理厂具有处理规模大，地处天津市西郊区冬季气温低，且收水范围是已建成区，水量和水质比较稳定，冲击负荷不大的特点，按照各种处理工艺的适用条件，可以将SBR法、氧化沟法和A-B法排除，从而拟定出三个处理工艺方案。
第一方案：采用“以传统活性污泥法为基础的生物硝化方法，降解有机物和NH3-N，同时采用以化学法除磷”的综合处理工艺方案，简称“传统法”或“生物硝化法”。
生物硝化的工艺流程与传统活性污泥工艺流程一样，只是以去除BOD5为主的传统活性污泥工艺是中等负荷，而生物硝化工艺系低负荷或超低负荷。在曝气池内，BOD5被分解转化，有机氮同时被氨化成NH3-N，再与进水原有的NH3-N一起被硝化成NO3-N。
同步的化学沉淀法除磷，是在含磷污水中投加溶解度大、渣物少、易于控制的硫酸铁作为混凝剂，使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐，沉淀后随剩余污泥排出，反应方程如下：
Fe(SO4)3+2PO3-42FePO4+3SO42-
化学法除磷运转控制灵活，可根据污水中磷的超标程度随时调整铁盐投加量，从而既保证出水中磷的含量达标也能节约污水厂运行成本。工程中一般按去除lg磷投加12g硫酸铁控制。
第二方案：生物除磷脱氮工艺（A2/O工艺）
以厌氧/缺氧/好氧即A/A/O系统为特征的生物除磷脱氮工艺。其中除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸附两个过程完成的，脱氮是通过好氧硝化和缺氧反硝化两个过程完成的，有机物的降解是在好氧曝气阶段完成的。
A/A/O工艺具有处理效率高，污泥沉降性能好，可以不设沉淀池和污泥消化池等优点。
第三方案；"A/O生物法除磷、生物硝化法脱氨、化学法降解滤液与上清液余磷"的处理工艺，简称A/O法。
表1 三个方案主要设计参数对照表 参数 方案 第一方案 第二方案 第三方案 污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d） 0.14 0.105 0.18 泥龄(d) 12 28 10 回流比 75% 100%(内回流比300%) 75% 水力停留时间(h) 6.6 14 7.5 MLSS(mg/L ) 3.0 4.0 3.0
以上三种工艺方案均能满足处理达标的要求，都是可靠的。剖析三种方案的机理，有机物的降解都是在好氧曝气阶段完成。污染因子氮的降解，在第一和第三方案中是通过生物硝化反应，利用它能自养微生物将污水中氨氮氧化成硝酸盐的过程。在天津东郊污水处理厂已经多次试验证明，在曝气池中只要污泥负荷降到0.2kg BOD/kg MLSS.D以下，曝气时间延长到4.5h以上，有机氮和氨氮氧成化NO3-N的效率可以达到50%～60%以上；第二方案则是在硝化作用的基础上增加了反硝化的生化过程，利用缺氧池将硝态氮还原成氮气溢出，使得生物脱氮反应进行得更加彻底；另一个污染因子磷的去除，在第一方案是采用化学法，利用投加硫酸铁等混凝剂，将污水中正磷酸盐置换成难溶解的磷酸铁，随即在二沉池通过剩余污泥排除；而第二和第三方案则是以生物法为主，设置厌氧池，先使混合液中的聚磷菌处于压抑状态，释放细胞内的聚磷而蓄存能量，再在后续的好氧池中通过聚磷菌贮存的能量大量吸收污水中的磷，并在细胞内将磷转化为聚磷酸盐，最后以剩余污泥的形式从污水中排出，从而完成除磷过程。在污泥处理过程中产生的含磷滤液与上清液则通过化学法进行再处理。
脱氮工艺的选择是只依靠硝化作用还是后加反硝化作用来完成，除磷工艺的选择是依靠化学法还是生物法来完成，两者各有利弊。根据天津市已建污水处理厂的运行经验，必须把降低运行管理费用作为污水处理方案选择的主要因素，因此推荐第三方案。采用生物硝化脱氮，既可以不设缺氧池，减少占地和工程造价，又能节省提升回流液的设备和能耗，出水也能达标；采用以生物法为主除磷，可以节省能源，节省投药量，减少运行费用。在投产以后，还应该根据不同情况及时调整运行工况，如出水用于农灌时，对氮磷的指标可以放宽，有进一步降低运行成本的余地。第三方案污水处理流程如下图。
2 污泥处理和处置工艺方案的选择
污水处理过程中产生的大量活性污泥必须通过适当的工艺措施，降低其有机物含量及含水率，减少污泥体积，同时杀灭大部分致病菌和寄生虫卵，达到化学性质稳定和卫生防疫无害化，避免形成二次污染，保证污水处理厂的正常运行。污泥处理方案流程如下图。
污水处理厂建成投入正常运行后，每天要产生相当数量的剩余污泥，从目前东郊和纪庄子污水处理厂的情况看，传统的用作农肥的处置方法，已无可靠出路，所以污泥的最终处置也成为国内多数污水处理厂的重大难题。处置是否妥当直接关系污水处理厂能否生存的问题。矛盾相当突出。综合国内外情况，采用污泥填埋手段处置市政污泥，在国外已得到较为广泛的应用，但在我国还没有起步。设计中经过对污泥处置的各种方案，包括堆肥、焚烧、填埋进行反复比较后，决定了采取卫生填埋的方案，填补国内空白。为此随咸阳路污水处理厂工程同时建设市政污泥填埋厂一座，日处理规模720T，计划连同扩建后的纪庄子污水处理厂及拟建的北仓污水处理厂的污泥一并在此进行填埋处置。
转贴于 3 工艺处理设计的技术措施
为了使咸阳路污水处理厂建成后能具有二十世纪现代化的水平达到国内一流，国际先进的标准。除了精心设计，精心施工，精心管理外，还要在设计中采取一系列先进技术措施。
1、进水泵房及回流污泥泵房，采用变速拖动技术，既能适应进厂污水量和回流污泥量不时变化的特定条件，保持前池水位的稳定，同时水泵维持在最高效率区工作，实现最大限度的节能运行。
2、沉砂池在总结天津东郊和纪庄子两座污水处理厂现有沉砂池使用经验的基础上，咸阳路采用了具有简单、可靠、管理方便的旋流沉砂池。通过自动沉砂、吹砂、洗砂、提砂、输砂以达到既能高效率除砂，同时也能够彻底分离砂粒上的有机物送至后续处理的效果。但是如此大型处理厂采用旋流沉砂的方法，国内没有先例。经过精心设计，将六旋流沉砂池精巧紧凑地布置成梅花形：配水井置于中央，保证进出水顺畅、配水均匀。
3、为了保证厌氧/好氧工艺的除磷效果，吸收国外先进经验采取了活性污泥分段回流的崭新工艺。即：约25～30%回流污泥可回流到厌氧池，以保持池内理想的厌氧工况，提高除磷效果，其余回流污泥回流到曝气池，同时提高生物硝化处理效果。目前这种工艺在国内还只处在起步阶段。
4、由于市政污水的水量和水质具有不稳定的特点，设计的处理工艺流程也具有相应的可调整性，以便同来水的变化相适应。当来水有机物指标偏低时，为保证除磷脱氮效果可以超越初沉池；当初期雨水量偏大时，部分来水可以超越二级处理设施；当受纳污水河道在枯水季节时，可以超越二级泵房自流排出厂外。
5、由于天津市是严重缺水的城市，污水回用势在必行。厂内经二级处理的出水，除大量用于农业灌溉外，还设置规模2万T/d的深度处理设施，计划采用先进的流动性砂过滤器，达到市政杂用水以上的标准，为市政和工业用水提供水源。
6、随着咸阳路污水处理厂工程的建设，将建成国内第一座市政污泥填埋场。污泥填埋的操作需要在实践中逐步规范化。目前已经注意到污泥填埋技术的关键是保证污泥有足够的含固率。根据国外资料介绍污泥含固率必须在30%以上、有机成份应该尽量降低、污泥抗剪强度应≥25KN/m2才适合于填埋。所以填埋的污泥需要经过良好的污泥消化，使用高干度的机械脱水，必要时还得添加石灰进行卫生处理。为了保证污泥填埋场能够正常工作，先期将进行试验研究。
7、为了探讨采用填埋以外的其他办法处置污泥，也为了延长污泥填埋场的使用年限，并且给污泥资源化奠定基础，将对100T/d的污泥采用干燥方法处置，将经过消化、机械脱水后的污泥在多重盘式干燥炉中干化后，使含固率达90%以上，可以用作装袋的高级农肥，也可以作为建筑材料的辅料利用。
8、充分利用消化池产生的沼气能源，配置闭路的沼气搅拌、沼气锅炉、污泥热交换器和沼气驱动鼓风机。使沼气能源的综合利用率达80%以上。根据沼气发电时能源利用回收率低、发电并网困难的经验，暂不采取沼气发电的方法。
9、各主要的处理单元作到准确、可靠的闭路自控。包括沉砂池与砂水分离机自动按程序操作；鼓风机根据各曝气池内工况变化、自动调节供风量，保证曝气池稳定的溶解氧值。以及消化池的污泥搅拌、加热系统的全自动控制。
10、中央控制室采用模拟屏和投影仪相配合的显视设备，达到静态与动态的有机结合；自动控制系统采用总线型拓朴结构，提高布线和扩展的灵活性。
关键词 污水处理厂；恶臭；离子除臭；污泥
中图分类号 X703.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）12-0271-02
随着经济社会的不断发展，各地污水处理工作迅速有效地开展，污水处理厂数量明显增加。城市污水处理厂作为解决城市水污染问题最基本而有效的途径，是保护城市生态环境、治理河流污染的必然举措，但其在建设和运行过程中，又因自身产生和排放污染物对周围环境产生一定的污染，国家环境保护部的《建设项目环境保护分类管理名录》中明确提出将城市污水处理厂列入对环境可能造成重大影响的建设项目。该文通过分析污水处理厂存在的环境问题，提出解决问题的对策和方法。
1 出水水质无法满足达标排放
综合分析导致污水处理厂出水水质超标的众多原因，大致可分为以下2个方面。
1.1 进水水质发生变化导致尾水超标
在调研中发现，部分污水处理厂进水COD浓度超过1 000 mg/L、总氮超过200 mg/L、总磷超过100 mg/L。由于企业的超标乱排，加上污水厂的现有监控设施配置缺失，往往在事故发生后才发现，造成污水处理厂生化微生物活性下降，甚至生物相破坏，污泥膨胀，最终导致出水水质恶化，超过国家规定的排放标准要求，并对水环境及生态系统产生较大的不利影响；微生物群体受到冲击毒害严重时，可能一两个月都无法恢复正常的有机物降解能力，最终导致很长一段时间内城市污水无法达标排放。
针对上述问题，相关管理部门应强化点源治理，特别要制订和落实点源重金属、磷的减排措施，进而确保污水处理厂进水水质的稳定。
1.2 处理装置运转不正常导致尾水超标
污水处理厂的各处理单元都发挥各自特有的功能，无论哪一个环节出现异常，都可能导致尾水超标。因此，污水处理厂从初步设计阶段就应该严格按照国家规范要求，保证工程、设备质量。但也存在由于出现不可抗拒的外部原因，如双回路停电、突发性自然灾害等情况，将导致污水未经处理而超标外排的情况，此时应要求部分排水企业或全部停止向管道排污，以确保水体功能安全。
2 臭气污染影响
污水处理厂在运营期间会产生一些臭气，由于经济的快速发展，城市用地紧张，很多污水处理厂周围紧邻着住宅区或者商业区，因而其恶臭污染备受各方关注。要控制污水厂的臭气污染，必须从其恶臭来源、排放规律等方面着手，进而确定适宜的污染治理措施，将其污染影响降至最低。
2.1 恶臭来源、成分
污水中的污染物在厌氧或缺氧的条件下发生腐化，随着水流的流动散发出恶臭，污水厂各处理单元都会不同程度地向周围环境散发恶臭。相关研究调查结果表明，城市污水处理厂的污泥处理区（污泥浓缩池、污泥脱水间等）与污水进水区（进水泵站、隔栅、曝气沉砂池等）产生的恶臭气体，无论在臭气产生量上，还是在排放强度上，均高于其他处理单元[1-2]，具体结果如图1所示。
臭气成分复杂，其中包括了含硫化合物（如硫化氢、硫醇）、含氮化合物（如氨）以及含氧有机物（如醛、酚）等多种物质。在进行污水处理厂臭气分析时，大多选择硫化氢、氨、甲硫醇作为臭气强度的参考指标。
2.2 恶臭排放规律
恶臭排放强度与多种因素相关，污水、污泥处理处置工艺不同，产生的臭气成分和浓度也不同，掌握恶臭的排放规律，对控制污水处理厂的恶臭污染有很大的指导意义。长泥龄工艺（如氧化沟）臭气产量低于短泥龄工艺（如常规曝气工艺）[3]，好氧工艺低于厌氧工艺。此外，污水处理厂内恶臭物质的产生与季节和温度存在直接关系。研究结果表明，当水温分别低于18、21 ℃时，污水中的H2S和NH3的排放浓度基本为零[4]。因此，当污水厂的水温低于18 ℃时，可以适当考虑调整恶臭处理装置的运行时间来节约成本。同时，雨天也可以降低污水处理厂的恶臭污染物浓度。
2.3 恶臭污染评价
恶臭污染是通过人的嗅觉而引起的不愉乃至影响人体健康的一种感觉公害，目前衡量恶臭污染的程度主要包括3种指标，即臭气浓度、臭气可忍耐度和臭气强度。其中臭气强度是恶臭污染的主要评价指标，臭气强度等级是以嗅阈值为基准将臭味强度划分等级，目前应用较为广泛的分级方法由日本环境厅提出，其将臭气强度划分为6级，具体如表1所示。
污水处理厂各处理构筑物产生的恶臭气体对整个污水处理厂及其周边地区都会产生污染影响。以日处理量为10万m3的污水处理厂脱水机房为例，其每小时的臭气散发量按脱水机房容积的3～5倍计算[5]，臭气中的H2S散发速率约30 mg/s。根据《环境影响评价技术导则——大气环境（HJ2.2-2008）》中推荐的预测模式估算，H2S随距离衰减的情况如表2所示。
从上述衰减结果可以看出，在最不利的气象条件下，污泥脱水机房H2S浓度衰减300 m以上，其臭气强度方可接近1级。此外，由于臭气组分复杂，臭气浓度是各种恶臭污染物和异味的综合反映，而恶臭污染物浓度预测结果只是单一污染物的反映，在实际操作中经常出现恶臭物质浓度预测的结果优于臭气浓度评价结果，也就是说即使恶臭污染物计算值比较理想，但人们的反应却是臭味明显。因此，在恶臭评价时，应该采取现场嗅闻与预测相结合的方法进行。
2.4 常用的恶臭污染治理措施
调查发现，随着人们环保意识的提高，近几年污水处理厂在设计阶段便从减少恶臭环境影响的角度出发，对主要的恶臭排放单元泵房、格栅、污泥浓缩池等加盖收集经除臭装置处理。常用的处理方法主要有离子除臭法、植物液除臭法、生物除臭和化学除臭等。
2.4.1 离子除臭法。利用恶臭气体多为还原性物质，容易被具有较强氧化性的氧离子氧化化学特性，利用离子发生器产生氧离子，有效氧化分解空气中的污染因子，去除异臭味。离子除臭系统包括空气过滤、离子发生器、废气处理装置以及相关配套通风机组成，该装置净化过程如图2所示。
对于污水处理厂来说，上述净化过程可用于提升泵房、格栅间、沉砂池、脱水间等部位的除臭。以污泥脱水间为例，其在工程上的布置如图3所示。
目前，离子除臭工艺在北京、天津、广州等地已经得到广泛的应用，上海白龙港水质净化厂、桃浦污水处理厂、济南北园污水泵站等均采用上述工艺对臭气进行处理，处理效果良好，对硫化氢的去除效率大于90%，对氨的去除效率大于70%。
2.4.2 植物液除臭法。基本原理（图4）：将一些特殊天然植物提取液雾化，让雾化后的分子均匀地分散在空气中，液滴具有很大的比表面积和表面能[6]。溶液的表面不仅能有效地吸咐空气中的异味分子，同时也能与被吸附的异味分子发生分解、聚合、取代、置换和合成等化学反应，使其立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使之失去臭味。植物除臭剂与异味分子H2S和NH3的反应式如下：
该方法用于恶臭治理主要涉及三方面的影响因素，即雾化程度、喷洒位置、喷洒量。雾化通常有专门的机械设备来完成，喷洒位置、喷洒量则是根据工程实施经验确定。植物汁液法不用增设气体收集装置、电耗少、占地少、操作方便，很容易在已建脱水机房的基础上安置、增设植物汁液必要的设备，北京排水集团高碑店污水处理厂即采用该种方法对脱水间进行恶臭处理。
2.4.3 生物法。生物脱臭法是利用微生物的代谢作用降解臭气物质，适合去除污水处理厂产生的臭气物质。生物滤池除臭是目前研究最多、工艺最成熟、应用最广泛的生物除臭方法[6]。该除臭法是在适宜条件下，利用附着大量微生物的固体载体（填料）吸附、处理收集到的臭气，使臭气物质最终分解为二氧化碳和水，其工作流程如图5所示。
生物滤池法除臭技术具有运行费用低、处理效率高、无二次污染、操作管理简便等优点，应用很广泛。广州某城市污水处理厂在预处理区、二级处理区和污泥处理区分别设置了生物滤池，以去除运行过程中产生的臭气物质。
3 污泥污染
污水处理厂在利用微生物进行水中污染物去除的同时，也将产生大量的剩余污泥，污水处理技术是通过微生物的代谢作用及物理化学方法，将污水中的大量污染物转移到剩余污泥中，其实质是污染物的相对转移，即将可溶性的污染物从水相转移到固相中[2]。污水处理厂的污泥如果未经处理随意排放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤造成二次污染，直接危害人类的身体健康，给当地的生态环境带来严重的安全隐患[2]。
2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》要求城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理，并对厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥3种稳定化处理后的污泥控制标准进行了规定。
城市污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、倒海和农业利用等，前3种方法由于场地的限制、费用昂贵、造成二次污染等因素而难以实施或被禁止[2]。而污泥中含有大量的氮、磷、钾、钙及有机质等营养物质，其作为农用资源前景广阔，有利于城市和农业的可持续发展。需要注意的是，由于城市功能的复杂性，城市污水处理厂接纳的污水类型也千差万别，工业废水连同生活污水一同经市政排污管网汇入污水处理厂，工业废水中难免会含有重金属等有毒有害物质，随着处理过程的逐步深入，有害物质就会转移到污泥中。因此，城市污水处理厂在排放污泥时，应对污泥进行重金属等有害物质成分分析之后再决定其具体去向。
4 结语
随着人们环保意识的提高，污水处理厂的恶臭、污泥等环境污染问题也越来越受到关注，如何切实有效地对这些问题进行控制，需要从产生规律、环境条件等方面进行系统、全面地研究。同时，还需加强政策法规的建立和监督工作，做好污水厂的正常管理工作。通过政策管理和技术防控手段综合治理，解决好污水厂的环境污染问题。
5 参考文献
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关键词：污水处理厂；节能降耗；措施
中图分类号：TK01 文献标识码:A
1.概述
污水处理是一个世界性的难题，近年来，随着全球经济的迅速发展，污水处理厂的规模越来越大，因此产生能耗问题也越来越严峻。据统计，处理活性污泥的系统中，其运行成本但能耗成本就占到总成本的30% ~ 80%。美国有官方数据表明：城镇的污水处理厂所耗费的电能占全国总用电量的3%。其还有数据预测，由于人口的不断增长与污物处理的标准越来越高，在未来的15~20年内，污水处理厂的能耗成本将增加20%以上。我国目前经济发展迅速，城镇化进程不断推进，全国大部分的城镇都增加了污水设施，在提升了污水处理率的同时，能耗率也随之上升。在未来的几年，为了适应经济发展的需求，同时也响应国家的号召，污水处理的规模将会越来越大，使得全国范围内的电力资源紧缺日益突出。因此，对污水处理厂的能耗管理和节能降耗措施进行研究，达到节能降耗的目标，这对我国的社会稳定与经济发展都存在极其重要的意义。
2.污水处理厂的能耗分析
2.1国外污水处理厂的能耗分析
西方发达国家比较早产生能源危机意识，这是有其历史渊源的。从上个实际70年代开始，西方欧美等发达国家相继爆发了能源危机，这个局面直接导致欧美等国发达国家在20世纪末能源价格开始飙升。鉴于此，在工业领域内最先由美国掀起了节能技术的研究。此后美国一直引领工业节能技术的潮流，包括对污水处理厂的节能技术研究。美国的污水研究人员曾对全国的公共污水处理设备进行了关于单元过程与单元操作的能耗情况的调查，并在做了一次详尽的污水处理设备能耗分析报告。当时这次调查覆盖了几乎全部的城镇污水处理的生物、物理和化学等方式，甚至对建筑物附属的制冷、制暖等设备也进行了调查。在此基础上，也详尽计算了可回收利用的能量。此后，美国另外几位研究人员E.J.Middlebrooks、C.H.Middlebrooks等根据Wesner的研究结果，估算了每个污水处理系统的最小能耗量。最后，在其分析报告中指出，随着经济规模的扩大以及能源价格的提升，每年用于污水处理的能耗开支将大幅度上升，而选择低流量的污水处理工艺将作为节能能源开支的重要的手段。接着，另外两名研究人员Roberts与Hagan通过分析处理100 mgd 较具典型性的活性污泥污所需要的总能量，研究出了污水处理厂能源消耗的结构，并且首次提出对污水处理厂进行节能降耗，需要建立在资源管理与综合平衡利用的基础上，而不仅仅依靠节省能源的技术。
2.2国内污水处理厂的能耗分析
在上个世纪七八十年代经济刚刚复苏的阶段，我国的污水处理规模尚小，随着改革开放的深入，各类型的工厂如雨后春笋，纷纷屹立在神州大地上，不可避免地产生了污水污染问题，随着能源的消耗越老越多，国家不能不考虑对污水处理厂实施节能降耗的措施。但是，因为我国正处于经济发展的上升阶段，一直以来对此问题的重视程度不够，相关的调查研究也较少。当前，我国城镇污水处理厂处理污水普遍采用生物处理工艺。这种工艺以二级处理或者三级处理为主体，处理的内容通常包括污水、污染物的预处理、生化处理及污泥处理三个部分。而消耗的能源主要是燃料、药剂和电能。
通过国内外许多污水处理厂的数据指出，污水的提升泵、污泥处理设备与曝气系统是主要的耗能设备。从事排水工程的工程师羊寿生曾设计了一个试验，对我国典型一级、二级污水处理厂各单元操作过程作了电能耗费估算，污水厂规模按25000m3Pd，二级处理厂的电能耗值为0.266kWhPm3，用处理单位体积污水的耗电量(kWhPm3)表示估算的结果。结果显示，我国城市污水处理厂能耗主要用于污水、污泥的提升，生物处理的供氧，以及污泥处理这几个工艺过程，其中在二级处理工艺中，污水提升泵的用电量在总用电量的10%~20%之间，污泥加热设备的用电量占总用电量的10% ~25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%~70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。
3.污水处理厂耗能现状分析
随着人民生活水平以及经济水平的提高，国家不断提高污水处理厂的水质，以满足经济生活的需求。现行的污水处理耗能标准达到0.15～0.28（kW・h）/m3污水，全国污水处理的成本开支平均为0.8元/m3，而且这样的成本价格呈现上涨的趋势。相关的部门面对如此高的污水处理成本，正想方设法利用新技术，结合各个地区的特点与各个处理厂的优势，努力探明单元过程的能量需求(energy requirements)，做出污水处理厂的有效运转和管理规划，首先在污水处理厂的规划、设计阶段体现节能目的，然后通过选择污水处理的适合工艺、设别和途径进行节能降耗，国家法律部门加紧制定相关节能减排的规定，对不执行法律法规的个别单位进行严惩警告，切实际落实好污水处理厂的节能降耗工作，以维持国家经济发展的可持续发展过程。
4.污水处理厂节能途径与措施
4.1污水处理厂能量利用审核
传统的污水处理厂进行处理活动时，缺乏利用能量的具体方案和规划，由此造成无节制的能源消耗，甚至能源浪费。针对此问题，相关部门对能量的使用进行审核管理，监督污水处理厂开始提前制定能量利用规划，由管理部门作出审核结果。审核管理不但可以提供使污水处理厂正常运转的数据，还能对污水处理厂的工艺选择以及处理方案有一定的指导性。使用生命周期分析成本的办法，对各单位的组件以及处理系统进行数据分析，并且优化其结构，以此满足降低能耗的要求，节省成本；构建科学的能源利用审核程序和评估标准，用这套程序和标准对各厂的污水处理所需能量进行审核，同时要监督污水处理厂对设备进行维护，对于老旧、存在隐患的设备进行更新换代，对其设备的升级和更换提出建议和方案。通常审核能源利用的程序分为两步：一是研究工程的可行性，包括处理方案的评估；初步的设计方案；项目的工作范围、成本以及财务评价等；二是详细的设计流程，包含施工、试营运、职业培训、运正式行和维护等内容，正常营运一段时间后，依据运行能耗数据检验系统的效率和成本开支。这个审核的过程从工程的预备阶段一直持续到工程运行后的维护、检测阶段，这样可以明确具备节能降耗的单元。
4.2选择恰当的工艺
当前我国城镇的污水处理厂采用最普遍的工艺是：传统的活性污泥法(ASP)、SBR法、AB法、A/O、氧化沟A2/O以及BAF等。在具体选择哪一种工艺时，必须首先对以上这些工艺的特点进行思考，并且结合工程所在地区、气温、地形、电能价格、征地开支、处理厂的规模、出水的达标情况、原来水质情况、对污泥的处置情况等综合思考，然后制定一套技术上有优势、方便管理、成本较低，运行效度高，并且近期利益与远期利益都能兼顾的工艺方案。这样的方案可使污水处理的能耗降到最小值。
一般中小规模的污水处理厂适用SBR法和氧化沟，在节能降耗方面优势较明显；大型的污水处理厂则首选活性污泥法(ASP)，与此同时，还可以根据当地的实际情况，尝试新的节能降耗工艺，例如综合式曝气系统的氧化沟工艺或厌氧处理办法，处于土地资源丰富的中小城镇还可考虑采用人工湿地处理方式，不但管理起来便捷，而且征地费用很低，还可以建构独特的生态景观区，从实际的工程案例来看，是可以达到一定的改善生态环境的作用。目前，我国成功建成的用于污水处理的人工湿地系统，它的成本投入只需要城市常规二级污水处理厂的十分之一，而运营开支为二分之一，甚至更少。例如深圳白泥坑人工湿地处理系统的运行开支只为传统活性污泥法的十分之一。
4.3排放物的资源化实现产出物节能
一般的污水处理厂其产出物为污泥、处理水、残渣等，但是残渣比较少，这方面也比较好处理；而污泥的产出量较大，在处理污泥上则存在一定的问题，其处理的过程和效果对整个污水处理的效果产生极大的影响。通常那些设计水量超过20×104m3/d的大型污水处理厂工程，其污泥的产量也是很大的。针对这种情况，可以采用厌氧消化的办法对污泥集中处理；而对于中小型的污水处理厂，则可采用污泥浓缩脱水一体机进行处理，这样能够降低设备的占地面积，方便管理，有足够的地方储存污泥进行消化。拥有广阔土地，也能够用来让污泥堆肥、干化床和种植植物等，以此来完善低成本的处理系统。浙江某大学的翁焕新教授提出了一种处理污泥的新技术，就是把排出的污泥制造成一种团粒，再依照一定的比例将其与黏土均匀拌合，利用污泥的热值制作轻质节能砖。为了在厌氧消化的过程中产生更多的CH4，尽量对污水中的有机碳实行污泥消化，相比于传统的通过外部能量将有机碳转化为CO2这种方式更节约能源，同时减少曝气环节而降低CO2的排放，实现减排的目标。通常BNR的工艺中，会使用一些反硝化除磷的菌种，这些菌种在进行脱氮除磷的过程中，可抑制消耗化学需氧量，而多出来的化学需氧量将会与污泥一起进行消化，然后转化成CH4；对于污水处理过程中的出水，一般不直接排放，按照城镇的用水需求，将其进行无害化处理，例如重复利用到农业灌溉、工业洗涤、市政工程、建筑工程等方面，这一方面降低了污水的排放率、节省了干净水源；另一方面可以从中产生经济效益，降低污水厂的投资成本，实现可持续发展战略。
4.4采用高效的节能装置
前面提到污水处理厂各个环节的能耗费用相加高达70%以上，所以对设备进行节能降耗改良式势在必行的。污水处理厂的主要耗能设备是污水提升泵、污泥加热设备和曝气系统。其中污水提升泵的用电量在总用电量的10%~20%之间，污泥加热设备的用电量在总用电量的10%~25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%~70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。
4.4.1污水提升泵的组成设施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、内回流泵和出水提升泵。目前针对节能需求，污水处理厂大多采用从国外进口的高效潜污泵，其工作效率高达80%以上，而且用电量比较低。水泵的有效功率为Ne=rQH，当r、Q一定时，Ne和H成正比，由此看出，降低水泵的扬程可以节能降耗。
具体通过降低水泵扬程进行节能降耗的办法有：（1）根据污水处理厂设计规模的工程量明确提水泵的类型和数量，而且质量上要选择流量和扬程都要达到安全生产标准的。这种高效的潜污泵相比普通的离心泵，更便于安装，而且因为比普通离心泵少了辅助启动的设备和吸水竹，总耗能也较之低很多。（2）科学设置液位控制。由于提水泵的耗电量与其扬程是成正比的，也就是说，扬程高，耗电量也大。因此科学合理地设置液位，尽可能利用竹网的高水位，就能减扬程，实现泵站节能。
4.4.2在出水处理的设备中，曝气池是厂区内最大的耗能物，要在此环节实现节能降耗，关键要选用氧转移率相对较高的曝气装置。进口的硅橡胶管膜式微孔曝气器长度为750mm，出气量为8m3/(m.h)，氧利用率为23%，输氧动力效率2.5=3.5kg/ (kW.h)。与传统曝气器比较，这种新型的曝气器具备氧利用率高、布气均匀、动力效率高以及寿命长等优势，能够极大地降低了能耗。
4.4.3传统的多级低速离心鼓风机效率大概在60%，而进口的单级高速离心鼓风机效率大都在80%以上，由此看来，选用进口单级的高速离心鼓风机要比传统的多级低速离心鼓风机更节能。而且进口的单级高速离心鼓风机可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风日导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
4.4.4对曝气设备的供氧量进行自动调节。通过鼓风机对系统进行自动控制，由溶解氧探测仪对空气电动蝶阀自行调节，借此控制鼓风机的风量。风量得到控制，好氧的出水DO就可控制在2.0mg/的水平。一般认为自动DO控制是控制曝气系统运行的最好措施，因为它能解决曝气过少或者过度的问题，这样就能对曝气设备的能耗量进行控制。通常采用自动控制的曝气设备可以节能超过25%。
4.5无害高效的药剂实现原料节能
在众多的水处理药剂中，例如杀菌剂、凝聚剂、缓蚀剂、消泡剂、阻垢剂、脱色剂、清洗剂以及絮凝剂等，大部分都是化学方法合成的有机高分子体。目前我国生产水处理药剂的厂家有230家，品种超过100个，平均年总产量达20万吨。在选择药剂的品种和用量时，要根据所要处理污水、污染物的浓度、酸碱值、性质、温度以及杂质等因素而定，与此同时，还要考虑到药剂的高效性、经济成本及其使用时是否会产生二次污染等，力求用最经济的价值获取最高效的效益。比如在使用胶体颗粒处理污水时，混合利用有机混凝剂和无机混凝剂，该药剂并用模式能够将污泥的含水量降到最低，还能提升污泥的脱水性能，这样不但能节约药剂用量，还能提高混凝的效果，同时其投入成本大大降低；调整污泥性能的过程中，可考虑加入PAM和氯化物，但是要注意会不会产生二次污染现象。因为PAM在使用时，会产生聚合单体丙烯酰胺，这是一种强致癌物。运用氯化物去除磷，虽然效率很高可是，需要投入比较高的费用，还会在池子和管道设备生成硬状结垢，给后面的处理工作带来不便，增加了人工费用和设备费用，与节能降耗目标不相符。虽然当前我国污水处理厂使用的有机絮凝剂与无机凝聚剂都是比较经济又便捷的材料，但在处理污水的过程中，存在着耗能高的问题。专门针对节能目的研究的生物絮凝剂，弥补了传统药剂的缺陷。
结语
综上所述，我国污水处理厂的节能降耗工作取得一定的进展，但是在该领域内，最大程度地节能降耗目标尚未能达到，还需要相关专业人员进一步研究，努力的重点方向如下：化工热力学、生物热力学、及能源工程学与污水处理领域基础学科，建构一个较完善的研究体系，从根本上解决水处理能量研究滞后于实践活动的问题，获取科学的、可靠的处理工艺能耗能效的分析评价方法，推动各类研究成果的全面应用。
参考文献
[关键词]污水处理厂；竣工；验收监测；
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0233-01
当前污水处理将成为我国环保执法监督管理的一个重点，因此，如何科学合理地对城镇污水处理厂进行建设项目竣工环境保护验收，成为亟待解决的问题，做好城镇污水处理厂的竣工环保验收监测工作，为环境管理部门提供科学有力的技术支持具有十分重要的现实意义。下面探讨城镇污水处理厂竣工环保验收监测中应注意的问题。
1 摸清汇水水质，合理布设采样点
城镇污水处理厂竣工环保验收监测首先要摸清汇水水质，汇水水质不同，特征污染物也就不同，摸清汇水水质是确定监测因子、布设监测点位、分析污水处理工艺对污染物的去除能力和处理效果的重要依据。一般城镇污水处理厂的汇水类型包括生活污水和工业废水，生活污水是城镇污水处理厂的主要对象，污水处理厂服务范围内的企业产生的工业废水也是其接纳的重要组成，多年验收监测的实际情况和经验告诉我们，污水处理厂汇水范围内的商业实验室、科研院所、高等院校及医院排放的污水，是目前污水处理厂的环评经常遗漏或忽略的问题，由于环评的疏忽，验收也难以全部解决存在的问题。然而这些污水通常含有一些特殊的污染物（如重金属等），需要引起注意。
随着工业园区的不断发展，越来越多的企业到工业园区集中，园区污水处理厂接纳的污水与园区内的企业类型密切相关，污染物类型多，浓度高低差异较大，排放水量参差不齐，因此，园区污水处理厂的验收监测容易出现问题，特别要检查接收的含有一类污染物的废水是否单独处理，监测布点时需要特别注意，开始阶段需要在污水排入园区污水处理厂的各企业出口都布设采样断面，以摸清并区分不同污水的进水浓度，同时在入污水处理厂处理设施前的混合池布设一个采样断面，以考核处理设施的处理效率，尤其针对难以降解的 POPs 类和重金属等污染物，应避免接收的污水互相稀释排放。
2 核清集水管网，防止泵站扰民
城镇污水处理厂的功能特点是服务城镇、与居民生活密切相关。配套管网（含泵站）的建设是城镇污水处理厂的重要组成部分，城镇污水处理厂一般设在城镇边缘，周边居民较少，并且配套建有降噪和吸附臭气的环保设施，一般很少对周边居民产生影响。然而污水管网和泵站往往要穿越城镇居民集中区，如云南滇池北岸水环境综合治理工程包括 200 多公里的污水管网工程（含 4 个泵站）和 140 多公里的雨水管网（含 4 个泵站），沿途经过居民小区、村庄、学校等敏感目标，因此防止泵站的噪声和恶臭扰民是城镇污水处理厂环保验收监测中要高度关注的内容。
3 查清污泥处置方式和去向，做好污泥监测
目前，国内外污泥的最终处置方式有：填埋、焚烧、综合利用。以前污水处理厂污泥大多采用填埋方法处理，工艺不完善，填埋技术单一，不但不能有效固化污泥中有害物质，还会造成污染物的转移，并有环境二次污染的风险。焚烧处置可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，能使有机物全部碳化，杀死病原体，是比较彻底的处理方法，但要求污泥有较高的热值（一般城镇污水处理厂污泥热值都较低），且其处理设施一次性投资大，处理成本昂贵，焚烧后会产生有毒有害气体，必须配套完备的尾气净化设施，我国目前的经济能力决定了这一处置方式难以推广，对于大城市有些因远离填埋场而造成运输费用过高，使用焚烧法处置才有一定意义。另外公众对焚烧技术的接受程度较低，主要指可能对身体健康造成危害的高风险心理负担。污泥综合利用是一种符合我国国情的处置方法，在污泥资源化途径中，污泥农用投资少、能耗低、运费用低，被认为最有发展潜力。由于目前对污泥中重金属及 As 的检测是用浸出法处理试样，而污泥与矿物质不同，其中金属成分大都以化合物形式存在，比矿物质更容易风化释放有害金属成分。因此含重金属的污泥农用也存在着相当大的潜在风险。如果短期大量或者长时间适量将污泥施用于农田，污泥中的重金属将会在土壤中积累，最终富集到农作物中，通过食物链对人类健康造成危害。污泥施入带入土壤的重金属很有可能与人群直接接触，大气中悬浮颗粒物或气溶胶中含有的重金属可能通过呼吸道进入人体内，如果饮用受重金属污染的水，也会引起重金属在体内的积累。
无论污泥的最终处置方式是填埋、焚烧还是综合利用，在污水处理厂的环保验收监测中都应对污泥进行监测，查清污泥去向，并核实污泥委托处置单位的资质和能力。另外还应高度关注污泥在储存和转运过程中可能存在的环境风险。对于污泥采取填埋方式处置的污水处理厂在验收监测时应根据进水水质情况决定是否对污泥按照《危险废物鉴别标准》进行鉴别，根据鉴别结果判定，如果为一般固体废物，可以入一般固废填埋场进行填埋，如果为危险废物，必须入危废填埋场进行填埋，同时检查委托处置单位是否有危废填埋的资质。因此，建议在验收监测时，除监测重金属及 As 的浸出浓度外，增加污泥全溶样中的浓度，做到防患于未然。
4 弄清污水处理工艺，找对采样时机
目前污水处理厂常用的处理工艺主要有活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法、CAST 法、生物膜法、厌氧法、人工生态法等，并根据尾水排放要求，在“二级处理”基础上增加脱磷脱氮等进一步的二级强化处理措施，如 A/O 法、A2/O 法及化学法等。甚至有些排放标准更加严格的省、市污水处理厂还有三级处理设施，如超滤反渗透等。不同的处理工艺的运行规律特点也不同，在环保验收监测时，首先要核实初步设计文件和实际建设情况，弄清处理工艺、运行特点、运行方式、处理效率、水力停留时间等参数，在此基础上安排好采样频率、找对采样时机，才能真实、合理、有效地反应污水处理设施的运行状况和处理效果。验收监测时就要根据各工序的运行时间和运行规律确定采样频率和采样时间，否则很容易出现监测结果出口大于进口（净水大于原水），实际处理效率远低于设计处理效率等问题。
5 结语
目前污水处理厂常用的处理工艺都没有专门针对重金属的去除作用，如果增加物化前处理、离子交换法和膜处理等有效去除重金属的措施，将会使处理成本大幅提高，目前的经济水平还不允许。因此，城镇污水处理厂环保验收监测时要摸清汇水、核清管网、严把污泥关，找准采样时机，并注意医院、高校和科研院所实验室的排污因子监测。
参考文献
关键词：污水处理厂建设；厂址选择；工艺；控制系统 ；设备
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
一、污水处理厂的工艺选择
我国污水处理厂工艺选择繁多，处理效果差异较大。当前，污水处理新工艺、新技术不断出现并具有极大的优越性和吸引力，一些设计单位片面追求工艺新，追求工艺时髦，而不考虑当地的进水水质、处理水量以及出水用途的问题，将污水处理厂建成污水处理新工艺实验厂。如有的地区本来进水水质比较低，还要选择AB法，结果不能得到充分的利用，造成设施设备的闲置;有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉，还过分强调除磷脱氮，采取A/A/0法，增大了建设投资，也提高了日常运转成本。
笔者认为设计者不应仅仅考虑到达标排放的问题，还必须合理把握工艺的先进性和成熟性(可靠性)的辩证关系，一方面应当重视技术经济指标的先进性，第二就是必须要适合中国国情和工程性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目，它作为城市基础设设施工程，具有规模大、投资高的特点，应该确保百分之百的成功，工艺选择必须注重成熟性和可靠性。因此应强调技术的合理，把技术的风险降到最小程度，而不是简单地提倡技术先进。城市污水处理的技术政策规定“对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用”，也是强调了可靠性原则。在选择城市污水处理厂的处理工艺时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺，切忌盲目跟风。笔者认为，中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法具有明显的优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。同时在同一地区有多个污水处理厂建时，工艺选择在保证处理效果的前提下，尽量选择相同或相近工艺，这样可增加污水处理厂之间管理经验的互通，提高管理运行水平。
二、污水处理厂的厂址选择
污水处理厂位置的选择，应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求，并根据下列因素综合确定:厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求厂址应与城市工业区居住区保持约300m以上距离;厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧，及主导风向的下风侧;结合污水管道系统布置及纳污水域位置，污水处理厂选址宜设在城市低处，便于污水自流，沿途尽量不设或少设提升泵站;有良好的交通、运输和水电条件，有良好的工程地质条件，厂区地形不受水淹，有良好的防洪、排涝条件;尽量少拆迁、少占农田，同时因厂区规划有扩建的可能，应预留远期发展用地仁。在拟建新的污水处理厂时，一般由建设单位提出2~3个污水处理厂备选地址，由设计部门从中比较选择。这就要求设计人员不要盲目迁就建设单位的意见，应亲自考察当地实际情况，在全面分析的基础上提出合适的厂址。
三、自动控制系统问题
当前各类污水处理工艺对自动控制系统的要求越来越高，向T型氧化沟、ICEAs工艺、sBR工艺都需要自动控制来保证运行。许多污水处理厂都配备了自动控制系统。但调查发现，不少污水处理厂自动控制系统根本没有使用或使用效果不理想，其原因在于有的控制参数设置不合理，运行问题较多;有的自控设备落后，损坏后无法更换，造成自控系统闲置。自动控制系统应与污水处理厂同步设计，分批建设。待污水处理厂调试完成，达到处理要求后，再根据实际情况确定控制参数。自控设备尽量选择具有可替换性的设备，防止出现因某个设备无法替换而造成整个自控系统瘫痪的现象。
四、污泥的处理与处置
污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%~1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够，大部分中小型污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后直接外运，这些污泥实际上均未达到稳定要求，是否会带来环境的二次污染是值得注意的。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究，目前常用的污泥稳定方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法；污泥综合利用的试验研究已有各种报道，例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料，甚至从污泥中提炼维生素B，等等，但大部分是实验室试验，与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路，还是用作绿化或农田肥料，改良土壤，这似乎是较现实的综合利用方案，但目前尚缺少组织推广应用的机构，在政策上也缺少支持。事实上，城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。一个城市若有多座污水处理厂，可把各处理厂污泥集中起来，建一座具有相当规模的污泥处理厂，包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低日常费用，也便于污泥综合利用。
总之，城市污水处理厂的建设由于投资大、牵涉部门多，设计人员平时应该多留心积累污水处理厂操作运行管理中出现的问题，在设计之前主动、深人地进行实际调查，虚心听取建设单位，尤其是污水处理厂一线运行管理人员的意见，在全面考虑的基础上，设计投资运行费用低、处理效果好、操作管理方便、对环境影响小的污水处理厂，避免污水厂的频繁改造给国家造成经济损失，同时也更有利于设计院自身增强竞争力。
作者简介：唐艳丽，专业环境工程，单位肥西县环境保护局
【参考文献】
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【关键词】城市污水厂；污泥处理；浓缩
城市化给污水厂处理污泥带来了很多的问题，污水处理设施不断完善，污水厂的污泥量有很大的增长。采用先进的脱干、浓缩、消化、农用、焚烧、填埋等手段，可以很好的处理污泥。加强污泥的处理，减轻污泥对环境的污染，已经成为全世界城市污水厂的重要任务。
1 污水厂污泥处理问题
在上个世界六十年代，我国的污水污泥量少，污水处理厂少，污泥的成分简单，直接就可以当做农肥使用，污泥是一种资源。在八十年代的时候，我国的污水处理厂没有意识到污水处理的重要性，在土地、技术、资金等方面缺少投入，给污泥的处理带来了很大的隐患。随着经济的快速发展，近些年来我国每天都会产生大量的污泥，污泥已经成为危害环境的难题。
我国的污泥处理发展比较晚，主要有以下方面的问题：处理污泥的技术设施落后；污泥处理处置投资低；污泥处理设计管理水平低、污泥处理状况复杂。我国只有几个大型城市具备处理污泥的水准，总体来说污泥处理水平低，缺少专项规划。我国污水处理厂主要是使用传统的处理方法，投入高耗能大，遇到的主要问题有：污泥中有很多的微生物，导致了机械脱水困难；污泥中的有机物是固体，使用生物降解也很困难。
2 污水厂处理污泥的措施
2.1 污水污泥处理技术
我国污水厂处理污泥的主要技术有以下几种：
污泥浓缩：污泥浓缩有转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩、离心浓缩、气浮浓缩、重力浓缩等技术。
污泥脱水：将污泥脱水之后，体积减少到原来的十分之一，到脱水前的五分之一，极大的降低了污泥处理的后续难度。我国如今新建成的污水处理厂，主要是采取带式压滤脱水机，能够有效的降低能源、简化管理等特点。
污泥减量化：污泥减量化在保证污水处理效果的前提下，降低污泥量，主要是使用生化法、化学法、物理法等。生化法减量技术在污水处理中得到了广泛的应用。
污泥消化：污泥消化有两种，好氧消化和厌氧消化。好氧消化主要在中小型的污水厂广泛应用，如今高温好氧消化也是污泥处理的重要方法。厌氧消化在国际上得到了广泛的应用，这种处理方法最经济，在大型污水处理厂中经常使用。
污泥堆肥：污泥堆肥主要是利用好氧微生物进行发酵，把污泥的有机物转化为类腐殖质。污泥堆肥的环境要求比较严格，要有合理的温度、氧化、含水率、碳氮比。污泥堆肥供氧方法主要是使用强制通风定期翻堆。污泥堆肥的好氧堆肥工艺具有以下特点，能够利用微生物将污泥中的有机物分解，实现稳定化要求。好氧堆肥持续时间长，方法有效，污泥能够达到卫生学指标。好氧堆肥的成本低，管理模式简单，肥料能够进入到土壤中，实现了资源化利用。
2.2 污水厂污泥处置策略
干化焚烧方法：污泥处理的要求越来越严格，对于处理工艺和手段不断提出要求，焚烧法是处理污泥最彻底的方法。焚烧法使用先进的方法和合理的预处理工艺，能够满足污泥处理的要求。焚烧法主要的设备是焚烧炉。国际上先进国家都非常重视流化床焚烧炉技术的使用，像是美国、日本、欧盟等国家，都在积极研发焚烧炉技术。焚烧炉会产生很多的有害气体，所以焚烧炉的焚烧温度不能低于850度。焚烧炉焚烧之后，产生的焚烧灰能够有效的改良土壤，成为陶瓷、制砖瓦、筑路、混凝土的主要材料。使用污泥的干化焚烧相结合的方法，能够有效的降低投资成本，所以在污泥进行焚烧之前，都要进行干化处理。干化装置分成两种，直接干花和间接干化装置。干化消耗的能量和污泥的水分和成分相关。间接干化利用沼气流通经过热交换器进行干化，使用立式干化装置。将干化和焚烧串联起来，污泥的热值和回收焚烧炉的热能对干化的程度有很大的影响。为了提高干化的程度，尽量不适用其他染料。
卫生填埋方法：我国的一些城市采取将污泥运到城市垃圾场填埋的方法处理污泥，出现了两个主要的问题：第一，在管理体制上，垃圾的填埋场和中转站的设计、投入、布点方面都存在一些问题，垃圾填埋场的布点和使用年限没有考虑到污泥的处理。第二，运送到垃圾场的污泥含水量过高，不利于碾压填埋。所以污泥进行卫生填埋的时候，要充分考虑这两个方面的问题。上海污水处理厂在进行卫生填埋的时候，处理的水泥立即填埋，能够利用的水泥尽量利用。相关的单位积极研发污泥处理、利用、处置方法，分别将污泥进行焚烧、填埋、农田使用，减少了二次污染。填埋场若是遇到雨季，根本无法进行污泥处理工作，对泥土和排水绿化都有很高的要求，并不是污泥处理的最好办法。所以，欧美国家已经逐步关闭了填埋场，我国也正在研究相关措施，提高污泥处理难度。
土地利用：在发达国家，很多国家都将污泥作为土地的资源进行利用。在我国同样也是把污泥土地利用作为重要的方法。土地利用污泥要采用生产性、积极性的方法，把污泥运用在农田、生活垃圾填埋覆盖土、园艺、森林等方面。污泥使用在土地中，存在一定的风险。现在产生的污泥已经不是原来单纯的污泥，现在的污泥含有很多的重金属，成为土地污染的重要因素。在将污泥利用在土壤中，要采取很多措施，保证安全控制。常见的控制方法有选择性土地使用、生物法处理、源头控制等。建立完全的体系，保证污泥土壤区域的作物、地表水、地下水、土壤等相关指标都在合理的范围中，保证安全生产。
建筑材料应用：很多生活污水和工业废水经过处理之后，含有大量的有害微生物、重金属、有机废物等，不能在土地中使用。可以利用相应的办法，将这些污泥做成生态水泥、砖块、填料、陶瓷等。污泥做成建筑材料能够有效的减少污泥的处理难度，实现了污泥再次利用。在把污泥做成建筑材料的时候，要考虑到污泥中的重金属的含量和有毒、有放射性污染物的含量，保证建材安全生产，不会对人体造成严重的伤害。
制作复合肥：我国大部分的污水厂尤其是中小型的污水厂，处理污泥存在很大的难度，将污泥直接作用在农田，成为可行的方法。污泥中含有氮磷钾和一些微量元素，能够促进微生物的生长。污泥中也有腐殖质和有机质，能够有效的改善土壤的状况。将污泥进行脱水、浓缩之后，运到周围的农田成为肥料，是可行的办法。我国现在具备将污泥制作复合肥的方法，按照一定的比例添加氮磷钾和一些微量元素，直接制成颗粒复合肥。颗粒复合肥不受季节的限制，便于运输和存贮。
3 总结
污泥处理受到多方面因素的限制，污水厂在进行污泥处理的时候，要做好全方位的考虑。首选成本低、污染小、利用率高的处理方法，减轻污泥的环境污染。在处理污泥的时候，保证不会影响身体健康的情况下，尽量污泥资源化，实现污泥再生利用。
参考文献：
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