時間：2023-02-16 06:38:41
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇污水處理方法范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
針對污水處理過程具有非線性、大時變等問題，提出了一種基于遞歸模糊神經網絡的多變量控制方法。該方法通過遞歸模糊神經網絡控制器自適應的獲得對操作變量的控制精度，控制器在常規BP學習算法的基礎上采用學習率自適應學習算法且引入了動量項來訓練網絡參數，避免網絡陷入局部最優，提高了網絡對系統的控制精度。最后，基于仿真基準模型（BSM1）平臺對第五分區中的溶解氧和第二分區中的硝態氮控制進行動態仿真實驗，結果表明，與PID、前饋神經網絡和常規遞歸神經網絡相比，該方法能有效提高系統的自適應控制精度。
關鍵詞：
污水處理過程；遞歸模糊神經網絡；控制；自適應學習算法；溶解氧；硝態氮；動態仿真
活性污泥法是目前污水處理廠采用最廣泛的污水處理方法，其機理為利用生化反應對污水中的污染物進行分解、清除，具有非線性、大時變、大滯后的特點[1-4]。溶解氧(dissolvedoxygen,DO)濃度和硝態氮(nitratenitrogen,SNO)濃度是污水處理過程中的兩個重要的運行參數，能否對其進行有效控制是污水處理的關鍵問題，直接決定了污水處理能否正常運行。目前，在實際應用中污水處理廠多采用PID回路控制對污水處理過程進行控制，但污水處理過程中存在的非線性、大時變特性，使得PID回路控制并不能有效的控制其運行。為了使污水處理過程穩定運行，許多學者把目光轉向了智能控制方法。在這些研究中，神經網絡具有的非線性映射能力、自適應、自學習能力，以及模糊控制具有的模糊推理擬人機制，成為了人們研究污水處理智能控制過程的研究熱點。Belchior等[5]采用一種自適應模糊控制策略和監督模糊控制結合的跟蹤控制方法，控制器性能優于PI控制器以及常規模糊控制方法，實現了污水處理過程溶解氧濃度的精確控制。Pires等[6]搭建了污水處理碳和氮的去除實驗平臺，采用基于模糊邏輯規則的專家控制系統對污水處理過程碳和氮的去除，當HRT(hydraulicretentiontime)為3h時，實驗結果表明脫氮效率高于85%，硝化效率從12%增加到了50%，提高了碳和氮的去除率。Traoré等[7]采用模糊控制器對曝氣過程中的溶解氧進行控制，與常規控制相比，能耗指標下降了約40%，但推理規則的確定需要大量的先驗經驗，且不具備應對環境突變的自學習能力，因此控制精度有待提高。Zeng等[8]采用BP神經網絡模型建立了污染物的去除率和化學藥物添加量之間的非線性關系，并提出對BP網絡訓練復雜且存在局部極小值進行研究可以提高網絡的建模精度。Baruch等[9]提出了應用對角遞歸神經網絡進行建模和自適應控制，取得了良好的效果。Qiao等[10]提出了采用Elman神經網絡對DO、SNO和MLSS進行控制，仿真實驗顯示其控制精度較PID、BP神經網絡控制精度有顯著提高。雖然國內外學者利用模糊控制和神經網絡對污水處理進行控制研究獲得了成功應用，但是由于模糊控制不具備自學習能力，控制規則不能動態優化，需要經過反復的實驗進行調整才能達到理想的控制效果，而神經網路不能處理結構化知識，是一個“黑箱模型”，不利于對污水處理過程進行知識表達。因此，結合多種智能控制方法的優勢對污水處理過程進行控制成為提高運行精度的有效應用。相對于單純的模糊系統、前饋神經網絡和常規遞歸神經網絡，遞歸模糊神經網絡(RFNN)結合了兩方面的優勢。在處理非線性不確定系統時，RFNN不僅具有模糊推理能力，還包含神經網路的自學習能力；另一方面，遞歸模糊神經網絡具有動態元素，內部的反饋連接用于記憶歷史信息。因此，RFNN近些年受到了國內外研究者的關注[11-17]。通過對污水處理過程的分析，本文提出基于遞歸模糊神經網絡對DO和SNO進行控制組成多變量污水處理系統，并對學習算法進行了改進，文中將RFNN應用在污水處理多變量控制中，提高了溶解氧和硝態氮的跟蹤控制精度。
1前置反硝化污水處理工藝
前置反硝化工藝（A/O工藝）是污水生物脫氮的典型工藝之一[18-19]。A/O工藝將反硝化和硝化反應串聯組成生化反應池，廢水首先進入以反硝化反應為基礎的缺氧區，然后經過以消化反應為基礎的好氧區，一部分好氧區出水回流至缺氧區為反硝化反應提供NO3--N。前置反硝化的工藝布局結構如圖1所示。A/O工藝主要包含生化反應池和二沉池兩部分。生化反應池分為五個分區，前兩個分區為厭氧池，后三個分區為好氧池。好氧池出水一部分通過內回流返回生化池第一分區，一部分進入二沉池。二沉池設計為十層分層結構，通過物理沉降分離污泥和清水，上層清水直接排入受納水體，一部分沉積的污泥通過外回流返回生化反應池。生物脫氮工藝依靠各種厭氧菌和好氧菌的共同作用產生生化反應，使得污泥中有機物分解，是一個及其復雜的過程。國內污水處理廠多采用PID控制器對污水處理進行控制，而常規的控制器難以精確控制這一復雜過程，需借助智能優化算法提升對污水處理過程的控制精度。固本文采用具備混合智能算法優勢以及其豐富的動力學特性的遞歸模糊神經網絡來控制污水處理過程。
2基于RFNN的控制系統設計
2.1控制系統結構設計針對污水處理過程的非線性、大時變的特性，采用遞歸模糊神經網絡作為控制器對生化池第五分區的DO和第二分區的SNO進行設定值誤差跟蹤控制，運用實際輸出與設定值的誤差以及誤差變化率輸入遞歸模糊控制器，通過遞歸模糊神經網絡的非線性映射能力以及豐富的動力學特性自適應的獲得精確的控制量增量。并通過引入動量項的梯度下降法逐步對誤差進行消除，使系統輸出跟蹤設定值?？刂葡到y結構如圖2所示。在圖2中，yr1、yr2分別為溶解氧濃度和硝態氮濃度的設定值，y1、y2分別為溶解氧和硝態氮的實際輸出值，e為設定值與實際輸出值之間的誤差，de/dt為誤差變化率，Δu為控制量增量，u1、u2分別為KLa與Qa。誤差e以及誤差變化率de/dt作為RFNN控制器的輸入，用誤差e來修正RFNN控制器中的參數?？刂破鬏敵鰹榭刂屏吭隽喀，BSM1輸入為u1、u2，u1,2為控制量增量與上一時刻的值的加和，如公式(11)、(12)所示。
2.2RFNN控制器設計污水處理過程作為典型的非線性離散系統可以表示。其中：x(k)代表k時刻系統的狀態，u(k)代表k時刻的輸入，G表征為系統的非線性函數關系。RFNN神經網絡具有的非線性動態映射能力可以實現對污水處理過程的精確控制。RFNN控制器設計。RFNN控制器結構由前尖部分和后件部分兩部分組成，其多輸入單輸出的網絡拓撲結構如圖3所示。網絡由六層組成：輸入層、隸屬函數層、規則層、遞歸層、TSK層和輸出層。網絡的前四層為前件網絡，用來匹配模糊規則的前件，后兩層為后件網絡，用來產生模糊規則的后件。網絡包含n個輸入神經元，其中每個輸入包含m個隸屬度，m個規則數，m個遞歸層神經元，m個TSK神經元和一個輸出神經元。用ui(k)和oi(k)分別表示網絡第k層的第i個神經元的輸入和輸出，則信號在網絡中的傳輸過程以及各層之間的連接關系可以描述如下：
2.3在線學習算法及參數調整RFNN控制器的參數學習采用自適應學習率且引入動量項的梯度下降算法，公式如(13)~(17)。在線學習參數包括前件參數和后件參數。以溶解氧控制器網絡為例，其回路控制的性能指標定義。在控制過程中，由式(4)~(12)計算RFNN控制器的控制量增量輸出，由式(1)、(2)計算實時控制量的值，由式(13)~(16)實現參數的在線調整，并且控制器參數學習過程中可以根據污水處理工況的變化通過公式(17)~(20)自適應的調整學習率的大小。硝態氮控制器的性能指標定義及參數調整方法同溶解氧控制器。
2.4性能分析BSM1定義了對控制方案仿真結果的評價標準，其底層評價指標主要是對回路控制器的跟蹤性能(如控制精度、控制量波動情況等)進行評價。
3仿真分析
仿真實驗中，采用BSM1模型作為模擬污水處理廠的對象。BSM1包含晴好天氣、陰雨天氣和暴雨天氣三個數據文件，每個文件給出了14天的污水入水數據，采樣周期為15min.，采用前7天的數據進行訓練，后7天的數據作為測試數據，DO濃度設定為2mg/L,SNO濃度設定為1mg/L。通過湊試法，經過反復試驗驗證，最終確定RFNN的規則數為6，溶解氧控制器參數學習率ηDO自適應策略，動量項學習率λDO為0.005，硝態氮控制器參數學習率ηNO采用自適應策略，動量項學習率λNO為0.005；PID控制系統中溶解氧控制器的參數Kp_DO、Ti_DO、Td_DO分別設置為200、15、2，硝態氮控制器的參數Kp_SNO、Ti_SNO、Td_SNO分別設置為50000、5000、400；BP神經網絡的拓撲結構均選擇為1-12-1，BP神經網絡溶解氧控制器學習率為0.15，BP神經網絡硝態氮控制器的學習率為0.12；Elman神經網絡拓撲結構選擇為1-8-1，Elman神經網絡溶解氧控制器的學習率為0.1，Elman神經網絡硝態氮控制器的學習率為0.08。仿真結果如圖4~圖6所示。從圖4中可以看出，在控制溶解氧時，基于RFNN的控制方法與基于Elman、BP和PID的控制方法相比具有更好的控制性能；從圖5中可以看出，在控制硝態氮時，基于RFNN的控制方法與基于Elman、BP和PID的控制方法相比具有更好的控制性能。圖6為控制器網絡在控制中調整參數時學習率的變化曲線，從圖中可以看出，隨著控制進程的不斷變化，學習率可以根據控制需要不斷的調整以適應工況的變化。表1為四種控制器控制溶解氧精度的比較，基于RFNN控制器的控制系統相較于PID控制器、BP神經網絡控制器和Elman神經網絡控制器來說，其IAE、ISE和Devimax均有效的降低，表明RFNN控制器較其他控制器控制溶解氧時具有更高的精度。表2為四種控制器控制硝態氮精度的比較，基于RFNN控制器的控制系統相較于PID控制器、BP神經網絡控制器和Elman神經網絡控制器來說，其IAE、ISE和Devimax均有效降低，表明RFNN控制器較其他控制器控制硝態氮時具有更高的精度。通過實驗證明，基于RFNN控制器的多變量控制系統相較于其他三種控制器提高了對溶解氧濃度和硝態氮濃度的控制精度，實現了準確跟蹤設定值的目的。
1污泥處理工藝現狀和存在的問題
目前，我國污泥處置的主要方式是衛生填埋，該處置方法決定了污水處理廠內污泥處理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，為污泥外運及處置提供有利的條件。污泥處理包括污泥消化、濃縮、脫水、干化等環節。隨著環境保護標準的提高，城市污水處理廠都要求脫氮除磷，污水處理新工藝不斷出現并且成熟，大部分污水處理廠都沒有設置初沉池，因此，剩余污泥成為污泥處理的主要部分。
大部分污水處理廠的污泥處理都沒有設置污泥消化環節，對剩余污泥直接濃縮脫水，已達到了污泥處理的目的。污泥產生量為污水處理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比較高，為99.2～99.6%，導致體積龐大，給污泥處理、運輸、處置帶來很大的負擔。因此，污泥處理就是采取各種經濟可行的方法和措施，用最低的成本達到降低污泥含水率、縮小污泥體積的目的。處理流程見圖1：
圖1 污水處理廠污泥處理典型流程
濃縮使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥體積為原來的1/2～1/5，大大縮短了污泥處理時間和運行費用。但筆者認為此設計存在以下不足：
① 濃縮池體積過大。調研表明，國內濃縮池的體積比較大，污泥濃縮的時間為24～168h不等，我廠一二期設計規模為2.4萬噸，采取重力濃縮+帶式污泥脫水，濃縮時間為24h；
例如昆明市第三污水處理廠將含水率為99.3～99.15％的剩余污泥濃縮到含水率為98.5%，濃縮時間為7d，然后進入帶式濃縮機和帶式脫水機。
② 污泥濃縮的效率不高。隨著國家對環境的重視，污水處理都要求脫氮除磷?；钚晕勰嗄軌虼罅课杖芙庑粤姿猁}，并將其轉化為不溶性多聚正磷酸鹽在菌體內存儲起來，通過沉淀池排放剩余污泥來實現除磷。有關資料表明：剩余污泥含磷量可為污泥干重的5～10%，在沒有外界供氧的條件下，剩余污泥在1～3h進入厭氧的狀態，污泥體內的磷就會徹底釋放。污泥濃縮后，上清液回流到系統中會增加處理負荷，甚至影響TP去除率；為了達到除磷的目的，須對上清液進行化學除磷，由此會產生大量的化學污泥，不但增加了處理工序，還增加了運行操作成本。同時，污泥濃縮會使污泥產生氮氣、甲烷等氣體，會降低污泥濃縮的效率。
③ 濃縮池產生臭氣主要場所濃縮池會產生大量的硫化氫、甲硫醇等氣體，氣味值達到70000，需對濃縮池設置臭氣處理系統。
2簡易工藝流程
隨著具備脫氮除磷工藝的設計成熟，對污泥處理采取了更加簡潔的工藝流程，見圖2。
圖2 污水處理廠污泥處理簡易流程
儲泥池的作用為暫時存儲剩余污泥，保證污泥濃縮脫水的連續性；筆者認為，該污泥處理流程解決了濃縮池體積過大、濃縮效率下降、產生臭氣等問題，但是也產生了兩個疑問：①剩余污泥在儲泥池中停留時間過長導致污泥放磷；②剩余污泥含水率為99.2～99.6%，會延長污泥處理時間、增加處理成本。這兩個疑問將在改進工藝操作中予以解決。
3改進工藝操作
某污水處理廠三期，處理規模為8×104m3，采用改良AAO工藝，無初沉池，無濃縮池，采用Flottweg離心濃縮脫水一體機3臺（2用1備），配套設施包括進料、投藥、控制、計量和泥餅輸送系統，最大進泥量45m3/h，要求泥餅含水率≤80%。流程見圖3。
圖3 某污水處理廠污泥處理流程
① 控制剩余污泥停留時間，避免厭氧放磷二沉池采用中進周出輻流式沉淀池，混合液進入中心布水筒后，通過筒壁上的孔口徑向呈輻射狀流向池周；污泥在靜壓的作用下，通過安裝在刮泥機上的吸泥管流進污泥泵房。刮泥機轉動周期為1.5h，也就是說，污泥在二沉池平均停留時間為1.5h。既要保證污泥脫水的連續性，又要縮短剩余污泥的停留時間，可以控制剩余污泥在儲泥池的停留時間為0.5～1.0h。在無外界供氧的條件下，剩余污泥的總共停留時間為2.0～2.5h。為了延長剩余污泥進入厭氧的時間，合理提高進入二沉池混合液的DO，盡量控制DO為3mg/L；提高剩余污泥管出口距離儲泥池池面的高度，利用其水頭落差撞擊進行復氧。通過以上的改進操作，可以保證剩余污泥在2.0～2.5h不進入厭氧狀態，從而有效的控制污泥厭氧放磷。
② 通過控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取決于污泥性能和停留時間，由于剩余污泥從回流污泥中分離出來，因此與外回流比有很大關系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、濃縮的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。當外回流比控制為100%時，污泥含水率為99.4%；當控制外回流比為45～60%時，在回流污泥總量不變的前提下，能夠穩定控制污泥含水率為98.5～98.9%。兩種操作方式綜合比較見表1。
表1：兩種操作方式比較
由表1可見，改進操作方式的處理效率更高，每天可節省約1/3的電量，節省約1/3的自來水。對我廠三期的污泥處理采取了改進的操作方式，大大降低了運行成本。
4結語
關鍵詞：
城市污水；處理方法；化驗分析；質量控制
近年來，城市發展建設過程中出現的水污染問題日益突出。對此在長期實踐探索中開始引用污水處理技術使水中有機污染物得以清除。然而在污水處理方法與化驗分析應用方面仍存在許多不足之處，影響其實際效果的發揮，因此對城市污水處理方法與化驗分析質量控制對策的研究具有十分重要的意義。
1污水處理技術應用現狀分析
盡管現階段污水處理技術在國內的應用已取得突破性的成就，但在實際應用過程中仍存在一定的問題。具體表現在：首先，過低的財政投入導致污水處理行業極為落后，據相關數據統計，污水處理中所投入資金不足人均GDP的0.03%。而發達國家如英國與德國，可保持平均8000人擁有一座污水處理廠，因此我國在污水處理效率方面比較低下。同時從污水處理廠自身角度出發，大多存在管理水平過于低下且完全采用人工方式進行工藝與設備相關參數的設置，未真正做到遙控監控或自動化控制。另外，污水處理的相關設備與檢測儀表方面也相對滯后，國內城市污水處理過程中引用的檢測儀表與設備種類較少且可靠性不高，單純依靠進口方式促進設備的改善與更新又會造成成本未用的增加。因此設備的落伍使城市污水處理的效果較為低下。此外，對污水處理過程中涉及的控制、優化及建模方面也缺乏相關的探究，導致工藝參數與控制參數完全依靠個人經驗進行設定。例如關于曝氣環節，仍以人孔控制方式為主，極易出現資源大量消耗問題。由此可見，我國城市污水處理技術仍處于落后階段[1]。
2常見的城市污水處理方式分析
目前城市污水處理過程中所采用的方法主要體現在氧化法、生物膜法以及活性污泥法等方面。其中潛力較大的主要為氧化法，從反應器與氧化劑類型可將其分為催化、氧化、超臨界、光催化以及濕式等氧化法。這種方式的優勢主要為操作比較簡單，而且能夠實現良好的效果。但由于應用于污水處理中成本費用極高，所以目前應用并不廣泛。在長期實踐探索中，許多技術人員發現氧化法中的光催化設備將以自身諸多的優勢如較強的氧化能力以及對有機廢水降解的良好效果等在城市污水處理中得到廣泛應用。而另一種應用最多的污水處理方式，活性污泥法主要通過自身的曝氣設備實現污水的處理全過程，主要優勢在于出水水質好且處理效率高等方面。其在實際運行過程中的原理主要通過污泥回流使曝氣池內微生物濃度控制在一定范圍內，利用污泥排放系統將沉淀池內的微生物增殖部分排除，最后分離混合液中的活性污泥便可實現出水水質的提高。除此之外，城市污水處理過程中也引用生物膜法，其優勢主要體現在：去除污水中的有機污染物的效率較高；具備良好的抗沖擊負荷性能；管理便捷；產泥量較低。生物膜法處理城市污水的原理在于利用生物膜中的微生物進行有機污染物的轉化，實現凈化污水的目標。這種方式在配套技術完善以及新型填料開發的背景下，將在未來污水處理過程中具有較強的競爭力[2]。
3城市污水化驗分析質量控制對策分析
根據以往學者研究及實踐表明，化驗室分析質量控制具有很多如空白試驗或控制圖繪制等方式?，F階段較為實用的方式主要利用環?？偩炙渲频沫h境標準水樣，其能夠充當已知物、標準物以及參照物的作用，在準確度與精密度方面具有無可比擬的優勢。應用環境標準水樣的過程通常體現在兩方面：（1）通過環境標準水樣的批內插入控制分析質量。作為工廠在重要部分，化驗室的管理水平與工作效率對項目分析結果具有很大的影響。在使環境保準水樣批內插入后，能夠保證分析報告的可靠性，發揮其在考核與評價污水處理效果中的作用，并為日后的生產活動中提供參考借鑒。（2）校準曲線的檢驗過程中應用環境標準水樣。城市污水分析過程對許多如氨氮或總氮等項目都需利用到分光光度法，而這種方式的關鍵在于校準曲線的繪制。其中的校準曲線主要用于進行待測物質量與測量儀器關系的描述，分析結構往往受校準曲線的準確性影響。因此檢驗校準曲線過程中應采用相應的方法如斜率檢驗或截距檢驗等。但檢測過程中若每次都要繪制校準曲線將影響整體分析進度，所以利用標準水樣進行測定，如分析氮成分在污水中比例情況時，以往實驗方式證明堿性過硫酸鉀在貯存時間方面僅為七天之內，而利用標準水樣對其操作發現其至少可保持一周以上。實際操作中若測定結果在允許值范圍內，則不需再次進行校準曲線的繪制，進而推出堿性過硫酸鉀能夠應用[3]。
4結語
城市污水處理方法與化驗分析質量控制的策略是保證城市污水處理技術合理用用的前提。對其分析過程中，應充分利用環境標準水樣進行污水的化驗分析與質量控制，同時應根據區域生活污水處理現狀，選擇使用氧化法、活性污泥法或生物膜法，確保其能夠實現良好的處理效果。這樣才能使城市未來發展中實現經濟效益、生態效益及社會效益的共同提高。
參考文獻
[1]沈麗麗.城市污水處理方法以及化驗分析的質量控制分析[J].黑龍江科技信息,2010,32:58.
每個農村的實際情況不同，必須因地制宜的選擇污水處理模式，根據當地的人口、地形地貌、地質特點、氣候、排放要求和經濟水平，來選擇使用何種污水處理方式，在開展污水處理建設之前，必須通過技術經濟分析和比較，選擇有效、簡單、操作性強的技術。
1.2維護管理簡便
農村地區人才缺乏，經濟落后，基礎設施跟不上，導致一些生活污水設施建設完成后，卻無法正常的投入使用，相關設施也得不到維護。因此，在農村宜選用維護需求量少、日常管理簡單的處理技術。
1.3運行費用低廉
總體上說，我國農村地區的生活污水處理設施很不完善，主要是缺少經費來源，加上一些污水處理技術在農村地區受到限制，所以，要在有條件的地區采用生態或厭氧處理法，將污水處理的能耗降低到最小。
1.4工藝流程簡單
一些農村雖建立了生活污水處理系統，但維護和管理問題突出，對于農村地區，還是要使用工藝流程簡單、工藝環節少以及方便管理的設施。一般來說，農村生活污水處理系統最好不設初沉池和二沉池，可采用較大體積的均化池代替調節池和初沉池，利用生態處理法或生物膜法省去二沉池，可節省管理費用，減少管理規模。
2農村生活污水處理技術
2.1生態處理技術
生活污水的處理，是基礎保護生態環境，減少資源浪費而采用科技手段進行的控制污染的措施。我們通過污水處理，將有用的水資源應用到土地中，利用土壤—植物—微生物復合系統的物理、化學、生物學和生物化學特征，對污水中的水、肥資源加以回收利用，降低污水中的污染物，預防水土、土壤的污染?，F代污水處理技術以土地為基礎，以土壤介質的凈化作用為核心，在污水處理中，重視污染成分的分離，關注植物—微生物共存體系與處理環境或介質的相互關系，從生態的角度去考慮污水處理。
2.1.1慢速滲濾生態處理系統
這種技術是將污水分配到種植農作物的土壤中，讓污水流過土壤，而植物系統的垂直滲濾就能達到凈化污水的作用，那些有用的成份還能被用作肥料，促進植物的生長。在污水處理時，所分配出去的污水一部分被修復植物吸收，還有的在滲入底土時，其中污染物被土壤介質截獲，或者被植物吸收、固定，或被土壤中的微生物轉化、降解，最后污染物成為無毒成份。
2.1.2快速滲濾生態處理系統
與上述污水處理方式相似，將污水分配到具有良好滲濾性能的土壤表面，污水經土壤表面向土壤底部流動，逐漸被土壤中的生物氧化、硝化、反硝化、過濾、沉淀、氧化和還原，最后，實現凈化污水污染物的目的。這種污水處理方法已經成為生活污水處理的主要方式，不僅被用于大城市，一些中小城市、城鎮、農村也得到廣泛使用，尤其是農村地區，利用農村地區資源豐富的優勢，達到生物污水處理的目的。
2.1.3人工濕地處理系統
人工濕地是對自然濕地的模擬，主要利用自然生態系統中植物、基質和微生物三者的協同作用，實現水質的凈化。我們利用土壤和按一定級別充填的填料組成人工濕地，并在濕地表面組建一個植物生長的自然生態系統，人工濕地雖然要占用大量土地面積，但工藝簡單、維護管理方便、運行費用低，生態環境效益顯著，因此，很適合遠離城市，地勢空曠的農村地區，也由于其投入資金少，不需要高級管理人才和技術人才，可被農村地區廣泛應用。
目前我國正處在經濟高速發展的時期，城市建設的步伐加快，城市污水排放量增大，在這種背景下，合理地開發適合城市綜合污水處理的技術和工藝，不僅能緩解城市水資源短缺的現狀，并能維護生態環境，將對人類社會和經濟具有深遠的歷史意義及現實意義。
一、城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市排水系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。污水直接排入自然河流，污水中的氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流。隨著經濟社會發展較快，許多地方治污規劃滯后，市政設施薄弱，無生活污水處理系統，在人口密度大的地區，河流污染愈趨嚴重，河流的稀釋凈化作用已大為削弱，超出了河流的自凈界限。
近幾年來，伴隨著科學技術的不斷提高，污水處理工藝有為較大的發展，城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理，處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等物質，然后再利用污水處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物，方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質，目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型，如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、酚等有機物進一步降解。為了更好地去除污水氮和磷，又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種（主要為聚磷菌）在缺氧-厭氧-好氧處理過程中（特別在好氧過程中）需要大量吸氣氧以供生長的原理，從而降低污水中磷氮含量，使污水在這一過程中達到三級處理，最終使綜合污水達到國家排放水體的標準，所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋而最終處置。
二、城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多，性質各異，故各污水處理策略上也有很不相同。
1、生活污水
通常以城市生活污水為主的污水處理，只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的要求，可以滿足工業循環冷卻和家居如廁所等到用水的要求，達到以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥的二次沉淀池進行固液分離，達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。采用復合式膜生物反應器工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究，結果表明經過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準（CJ25-1-1989）S 要求。
2、醫院污水
醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含量有多種微生物和傳染病原，如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿核菌等病毒，被列為國家HW01號危險污染物，如不經處理直接外排，病菌將通過水、土壤和大氣傳播，對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后，水質已經改善，細菌含量也大幅度減少，但細菌的絕對數量仍很可觀。因此，醫院污水以病毒細菌危害為主，應將消毒作為主要處理手段。
目前，醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑（過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯）消毒法、紫外線輻照消毒法等。
3、工業污水
工業污水的水中由于含有大量的金屬離子，如汞、鉻、鎘等，以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色，污染性很強。如果工業污水直接進入水生態系統中，微生物不但不能降低重金屬的濃度，相反還能富集、放大其效應。據研究表明，重金屬進入生物體后，能積累在某器官中造成累積性中毒，最終危害生命。
污水中污染物有的惡化水質，危害水生物，危害農業；有的使人慢性中毒，破壞人體的正常生理過程，其中重金屬對人體危害最大，甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別，因此，對工業污水的有效治理，需要因地制宜，具體情況具體分析，以適宜的水處理技術與具體的工業堿污水處理設備相結合，才能有效地降低工業污水中的毒害元素。最為有效的方法為工廠內將污水直接凈化，即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的污水處理方法?，F在，工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。
4、污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品，是一各特殊垃圾，是一種由有機殘片、細菌菌體、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高，污泥的處理量也日趨增大，如果不及時以妥善處理和處置將造成堆放和排水區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有：
（1）衛生填埋
該方法操作相對簡單，投資費用較小，適應性強，但是侵占土地嚴重，存在潛在的土地污染和地下污染，縮短填埋場的使用年限。
（2）污泥農用
該方法投資少，能耗低，有機部分可轉化成土壤改良劑成分。但是直接農用存在重金屬污染和病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。
（3）污泥焚燒
該方法能徹底無害化，殺死病原體，最大限度地減少污泥體積。但需要的設施投資大，處理費用高。添加燃燒會產生劇毒物質。
1城市污水處理的重要性和迫切性
我國淡水資源十分短缺，人均擁有量2300m3，相當于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全國城市污水排放量占廢水排放總量的比例接近45 %，改變了我國水污染治理工作一直以工業廢水治理為主的局面，開始加強城市污水的綜合治理工作。1999 年我國城市污水污染負荷首次超過了工業廢水污染負荷，我國水污染控制重點已經從工業點源污染為主的控制，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。據《2003年中國環境狀況公報》公布，2003年，全國廢水排放總量為460億噸，其中城市生活污水排放量247. 6億噸，占污水排放總量的 53. 8 %。廢水化學需氧量（COD）排放總量1333萬噸，其中生活污水COD排放821.7萬噸，占廢水COD排放總量的61. 6 % ，由此可見，目前我國的水污染形勢嚴峻，特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質的影響顯得更加突出。據有關資料統計，全國近 80 %的生活污水未經處理，直接排入江河湖海，年排污量達400億 m3，造成全國 1/3 以上的水域受到污染。專家指出，水污染加劇了水資源的短缺，直接威脅著飲用水的安全和人民群眾的健康，影響到工農業生產和農作物安全造成的經濟損失約為GNP的1. 5 %～3 % ，水污染已成為不亞于洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。未來城市的最大危害就是污水。造成我國水污染嚴重的主要原因之一是由于全國城市污水處理率較低，使大量的城市污水未經處理而直接外排，導致了嚴重的水污染，并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業化進程的加快，城市污水產生量不斷增大，使得水環境污染日益嚴重。城市污水處理的嚴重滯后，已經成為影響我國區域水污染防治目標實現的一個重要因素，并且嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。國家專門就城市污水處理問題頒布了一系列政策及技術規定，制訂城市治污達標的“時間表”，加快建設城市污水集中處理設施刻不容緩。
2.污水處理常用方法探討
2.1活性污泥法。
長期以來，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國應用最廣的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好的優點。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器，通過曝氣設備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產生好氧代謝反應，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態，這樣，廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。隨后混合液進入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離，流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥，回流污泥的目的是使曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統的穩定運行，這部分污泥叫剩余污泥?；钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。
由于污水處理是一項側重于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）采用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理復雜，易出現污泥膨脹現象;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，這勢必增加基建投資的費用及能耗，并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、少剩余污泥量、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。這要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
2.2生物膜法。
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。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物，主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法處理系統適用于處理中小規模的城市廢水，采用的處理構筑物有高負荷生物濾池和生物轉盤，生物濾池在我國南方更為適用。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。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、占地面積少、便于運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
2.3氧化法。
氧化法是目前廣泛采用并極具發展潛力的城市生活污水預處理方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型，氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、（催化）濕式氧化法，光催化氧化法、超臨界氧化法等?；瘜W氧化法雖然操作簡單，但由于其處理效果并非十分理想，而且由于其運行成本較高，因此，在城市生活污水處理應用中使用并不很多。為了達到提高處理效果，同時降低運行成本的目的，人們開發了一些其他的氧化技術。光催化氧化法設備簡單、運行條件溫和、氧化能力強、殺菌作用強、處理徹底，因此，在水的深度處理及對難生物降解的有機廢水的處理具有極好的應用前景，目前已成為國內外非?；钴S的研究課題，有專家預測，氧化法將成為21世紀廢水處理中重要的方法之一。
結論：
綜上所述，城市污水處理是一個迫在眉睫的問題，目前越來越多的受到人們的關注。但目前遇到的最到的問題是技術的改良和污水處理實際落實的問題。還希望相關部門能夠將污水處理真正提上日程，投資進行新技術的研究，為人們的生活帶來更多的綠色和清新。
參考文獻：
化學法：利用化學反應或物理化學作用處理回收可溶性廢物或膠狀物質。例如中和法用于中和酸性或堿性廢水。萃取法利用可溶性廢物在兩相作用中溶解度不同的“分配”，回收酚類和重金屬等。氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物，殺滅天然水體中的病原菌。此外還有混凝法和化學沉淀法等。
3、物理化學法：吸附法、離子交換法、萃取法、膜析法、蒸發法。
生物法：利用微生物的生化作用處理廢水中的有機污染物。例如，生物過濾法和活性污泥法來處理生活污水或有機生產廢水，使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。此外，還有生物膜法、生物塘法。
中圖分類號：A715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01
一、引言
在我國電力行業中，電力企業在其中占據著重要的地位。而在這部分電力企業實際生產的過程中，往往會用到大量的水資源，并會排放出相當數量的污水。而在其所排放出的污水中，含油污水是非常難以處理的廢水。同時，我國目前所存在的電力企業數量相當繁多，這就使得這部分污水以及用水的排出量也是十分巨大，需要我們能夠對其引起充分的重視。通過何種方式對這部分含油污水進行良好的處理，則成為了目前我國專家最需要面對的難題。
二、含油污水的特點
（一）含油污水的類型。在電力企業生產的過程中，污水是其中不可避免的生產廢物，其中，含油污水則是污染程度較高的污水，其對人們生活以及環境的危害情況也十分廣泛。而對于成分以及來源不同的含油污水來說，對其進行處理的難度也各不相同。其中，含油污水中油所具有的存在形式主要有以下幾種：
1、乳化油。乳化油的油滴粒徑小于10μm，且其大部分都在0.1μm至2μm之間。通常在水中為乳化狀態。
2、分散油。分散油通常都懸浮在水中，且其粒徑都在10μm至100μm之間。
3、浮油。浮油通常都會漂浮在水面上，并形成一個薄厚適中的油層，其顆粒都較大，通常都會大于100μm。
4、溶解油。這種油粒的直徑要遠小于乳化油，通常都會在幾納米之間，其通常都會以份子的形態分散在水分子之間。
（二）表現。對于含油污水來說，其所具有的危害較為廣泛：首先，其會對地下水資源以及飲用水的資源造成較大的污染；其次，其對于空間大氣來說也會造成污染，并會間接的對人體健康造成危害；最后，其對于農作物的生產以及自然景觀也都會造成很大的負面影響。而對于一個合格的電力企業而言，保護環境以及周圍人群的安全也正是企業得以良好發展的重要職責與基礎，這就需要我們能夠加強對含油污水的處理力度。
三、電廠生產過程中含油污水處理方式
（一）化學法
1、絮凝法。對于這種方法而言，其通常和氣浮法進行聯合性的使用，而其通常也是我國目前對于含油污水進行處理的一種主要方式。對于這種方法來說，其所使用的絮凝法為聚氯化鋁、聚硫酸鐵等，且其具有效率高、用量少以及最佳pH值較寬等特點。雖然這種無機的絮凝方式對污水處理的速度較快，但是也會在處理的過程中產生數量較多的污泥。而就在近日，我國又新研發了一種更新的有機高分子凝聚劑，并以乙二胺以及二甲胺等等為主要原料。經過一定的實際應用觀察，可以發現其對于含油污水來說也具有較好的除油效果，且能夠良好的作為對染料廢水進行處理的脫色劑。
2、 高級氧化法。對于此種方法而言，其就是將水中具有有機污染的物質防止在超臨界水中，并使其能夠通過氧化分解為水分子以及二氧化碳等對環境無危害的小分子化合物。而在化學的氧化方式中，超臨界水氧化技術則因為其所具有的高效、快速等特點而獲得了快速的發展。而部分通過其他方式不能夠得到良好去除的污染物也會通過這種形式而達到可以接受的程度。
（二）隔油一混凝沉淀一重力分離一粗粒化分離技術。所謂重力分離法，就根據水同油之間所存在密度的不同而對油與水之間進行初步的分離。對于這種含油污水的處理方式來說，能夠進行多次的重復利用。而為了能夠使我們獲得更好的除浮油效率，我們則能夠使用三級隔油池。而在處理的過程中，其中的混凝方式也是更好的對污水中膠體顆粒具有的負電性進行利用，從而能夠在水中引入具有不同極性的電荷從而使膠體微粒脫穩，并最終形成油水分離的作用。
而粗?；奂蛛x，則是一種使是使含油廢水通過一種填有粗粒化材料的裝置，其能夠將水中的微細油珠逐漸聚結成交大的顆粒，之后再對其進行油水分離的工作。對于這種方法來說，其較為適合應用在對乳化油以及分散油的處理工作中。而對于粗?；牧隙?，其也具有結構簡單、體積小、投資較低等特點。
（三） 沉淀法。此法采用薄層沉淀組件的聚結裝置，它是一組縫隙為20―100mm的傾斜安裝的薄板或是一組小直徑（一般在以50ram以內）的斜管。這種裝置克服了聚結過濾器每單位體積的分離表面大的缺點，它的主要優點是當薄板間隙或管徑和傾斜角度選擇合理時，漂浮的和沉降的微粒能自行排走而不需任何強制清理。這種裝置的主要特點還有：體積小，制造簡單，可以和任何沉淀設備一起布置，并安裝在這些設備中。
（四）除油劑。在對電廠含油污水進行處理過程中，除油劑也是一項應用較為廣泛的一種形式。對于處理含油污水中的除油劑來說，其則是通過特殊工藝進行處理以及加工所形成的、一種能夠根據電廠實際性能需求以及工藝要求所制備的除油劑，比如對于廢水的乳化程度以及溫度等等進行處理。其除污的主要方式就是通過廢水表面同除油劑間所具有的更強的親和力以及其同水分子之間具有的排斥力，從而能夠對含油污水進行油水分離以及除油，進而一次來獲得較好的處理效果。所以，在對電廠含油污水實際進行處理的過程中，就應當能夠根據含油污水的不同乳化程度以及溫度等來選擇更為適合的除油劑。而當除油劑失去效果之后，我們也可以通過焚燒的方式對其進行處理，從而在去油的同時達到保護環境的作用。
四、結束語
總的來說，在我國目前電力企業建設發展的過程中，含油污水已經成為了目前非常嚴重的一項排放物，需要我們能夠對其引起充分的重視。在上文中，我們對于含油污水的處理方法進行了一定的研究分析，而在實際污水的處理過程中，我們也應當能夠良好的聯系實際，從而選擇更為適合的方法做好含油污水的處理工作。
參考文獻：
水是人類生存必不可少的物質資源，同時也是可再生資源的一種，我國的水資源缺乏情況十分嚴重，人均水資源占有量不足世界平均水平的四分之一，但是近幾年以來，由于工業化進程和經濟發展的需要，我國的各項工業和農業用水量逐步增加，大量污水隨之排放，由于缺乏合理的污水處理措施，使得污染水源的情況得不到緩解，用供水量又急劇匱乏，因此嚴重地影響了我國國民經濟發展。
1.我國城市污水處理的現狀
我國的工業化進程逐步推進，城市化水平也在穩步提高，但是也這幾方面相比，我國對于城市基礎設施建設的建設和發展的投入卻明顯不足，這就造成了基礎設施不能滿足城市發展的需要的情況，特別是城市污水處理的基礎設施近幾年才發展，僅有的少數污水處理設施經常超負荷運行，因此絕大多數的城市污水處理能力遠遠不能滿足無水凈化和處理的需求。與日本和歐美許多發達國家相比，我國在污水處理方面起步時間過于晚，因處理污水的能力和水平都是比較落后的。從上世紀末，我國城市污水的污染負荷就已經超過了工業污水的污染負荷，城市污水由于處理并不到位，再排進江河湖泊時依舊造成很大的污染。城市水污染處理之后已經嚴重影響的社會發展。
2.城市污水處理的主要問題
2.1污水處理廠缺乏建設和運行資金
污水處理設施是城市建設重要的基礎設施之一，它對于防治城市水污染，改善城市水源環境有重要的影響，同時也為城市居民生活和城市各項工業發展提供可用于循環利用的清潔水源。如果想將我國城市中的各種污水盡快的處理完處理好，以滿足人民生活和工業發展的需要，最快的辦法就是的大量投入資金用于城市污水處理基礎設施得建設。然而短期內投入大量的資金迅速建成許多污水處理廠是不可能實現的，就算可迅速建成數以千計的污水處理廠，那每日運行所需大量的費用也是難以想象的。據粗略的統計，如果短期內將我國污水情全部依靠污水處理廠解決，需要投入大約250億元人民幣，此外后續運行費用需要2000億元人民幣，這樣的投資量是巨大的，也算是不可能的。
2.2已存在的污水處理廠沒有經濟效益
污水處理設施屬于城市建設最基礎的設施，運行起來常常沒有經濟效益。主要體現在（1）由于污水處理的成本不統一，在各地都存在較大的差異（2）城市污水處理的收費普遍比較低，甚至低于處理一次污水本身所需的費用，例如，處理一噸城市污水所需費用大約0.7元左右，而一次收費大多不超過0.4元。這樣長期的虧損運營，使得許多污水處理廠漸漸倒閉。（3）由于沒有足夠的資金保障污水處理廠正常運營，所以只好靠當地政府進行能性資金補貼，這樣長期進行，污水處理廠就成為地區政府經濟發展嚴重的包袱[1]。（4）沒有明確誰排污誰投入的原則，使得污水處理沒有明確的經濟保障，加上資金渠道和管理混亂，使得污水處理的各項基礎設施運行起來很困難。許多經濟欠發達的地區，地方政府不愿意在這方面做出無謂的投入。
2.3城市污水處理方法存在問題
目前城市污水處理方法主要有活性污泥法、生物膜法和氧化法，這三種方法雖然都有其優點，但也都存在各自的不足之處。（1）活性污泥法，長期以來我國城市處理污水的辦法主要是運用活性污泥法，它主要過程首先是將廢水和回流的活性污泥一起通過曝氣池，形成混合液，通過曝氣池通入空氣，使空氣中的氧溶入混合液，進行氧化代謝反應，使混合液充分攪拌形成懸浮狀態。其次使水中的污染物充分氧化混合后，將其通入沉淀池，沉淀池凈化出污染物，并釋放出凈化水，再將凈化水通過生化反應的作用得出可以直接使用的水。這種方法往往基建費運行費較高，耗能大，管理復雜，還容易出現污泥膨脹的現象，設備不能滿足高效低耗的要求.[2]（2）生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物，主要是微生物附著在介質“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法采用的處理構筑物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化設備和生物流化床等。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。由于生物膜法具有處理效率低、耐沖擊負荷性較差、產泥量高、占地面積非常大，因此也非常不便于使用。（3）氧化法是目前廣泛采用并極具發展潛力的城市生活污水處理方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型，氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、（催化）濕式氧化法，光催化氧化法、超臨界氧化法等?；瘜W氧化法雖然操作簡單，但由于其處理效果并非十分理想，而且由于其運行成本較高，在城市生活污水處理應用中使用并不很多。
3.城市污水處理方法發展趨勢
3.1新的污泥處理技術的發展
我國新發展的污泥處理技術是硝化法。這種方法主要運用污泥硝化的技術，通過硝化池，采用延遲呼氣低負荷氧化溝的方式進行污泥處理和處置，使得污泥產量大幅提高，污水處理也可以從高負荷逐步向低負荷轉變這樣可以逐步提高污水處理效率。這項新技術的投入可以避免大量建設低效率的污水處理廠而投入大量的資金。目前，我國在這方面的建設和發展仍處于起步階段，投入量也相對較低，但這方面有著廣闊的前景，規模還會逐步擴大。
3.2新型反應器的開發和利用
用新型反應器，例如生物膜反應器，是提高反應設備效率的一條重要途徑，提高反應設備效率的投入相對于多建一座污水處理廠的投入小得多，多污水處理的能力與效率卻是相同甚至更高的。不同的反映其體現在生物生長特性，反應器的反應形式 傳至條件，固液分離等多方面的不同。目前研究的趨勢是結合不同反應器各自的優點，進行綜合研究開發出新型的反應設備。
3.3一系列新技術的應用
一系列新技術的應用是提高污水處理效率的最根本措施，其中有SBR技術，MSBR法和CASCASS（Cyclic activated sludge system）法。（1）SBR技術，是間歇性活性污泥法的簡稱，它是一項既古老又年輕的污水處理技術。世界上第一個間歇式運轉的工藝是英國工程師S.T.Wardle發現，19世紀在英國的斯坦佛市污水處理得到實際應用，后來由于該工藝運行方式操作煩瑣，空氣擴散裝置容易堵塞以及認識方面的問題，沒有得到推廣。近年來，由于電子工業發展，污水處理廠的整個系統做到了自控運行，為活性污泥法的間歇式運行在技術上創造了條件。美國、德國、日本、澳大利亞和加拿大等工業發達國家的污水處理領域得到廣泛應用。（2）MSBR法。MSBR污泥法技術具有出水水質穩定的優點，是20世紀80年展起來的處理工藝，在北美、南美和韓國均有應用，它是目前被認為是最新、集約化程度最高的污水處理工藝。從系統的可靠性、土建工程量、總裝機容量、節能、降低運行成本和節約用地等多方面來看，均具有明顯優勢[3]。（3）加拿大的 CASCASS（Cyclic activated sludge system）也是改良式序列間歇反應器，它是近年來國際公認的生活污水和工業廢水的先進處理工藝。其主要原理是把序批式活性污泥法SBR的反應池沿長度方向分為2個部分，前部為生物選擇區也稱為預反應區，后部為主反應區，在主反應區的后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統。它是一種廢水處理新工藝，尤其適合含較多（下轉第84頁）（上接第53頁）工業廢水的城市污水及要求除磷脫氮的處理。
4.結語
城市污水處理是一個迫在眉睫的問題，它逐漸受到越來越多的人的關注，目前我國城市污水處理的最大問題是新技術的應用和污水處理基礎設施的落實，相信隨著新技術的逐步應用和發展，我國的城市污水問題會得到有效解決。
我國正處在經濟高速發展的時期，城鎮化的步伐加快，城市污水排放量增大，在這種背景下，合理地開發適合城市綜合污水處理的技術和工藝，不僅能緩解城市水資源短缺的現狀，同時維護生態環境，將對人類社會和經濟具有深遠的歷史意義及現實意義。
1．城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市污水系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。污水直接排入自然河流，污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流。隨著經濟社會發展較快，許多地方治污規劃滯后，市政設施薄弱，無生活污水處理系統，在人口密度大的地區，河流污染愈趨嚴重，河流的稀釋凈化作用已大為削弱，超出了河流的自凈界限。
近幾年來，伴隨著科學技術的不斷提高，污水處理工藝有較大的發展，通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理，處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質，然后再利用污水處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物，方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質，目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型，工藝為一、二級可以混合處理，有的部分已達到三級混合處理，如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、酚等有機物進一步降解。為了更好地去除污水氮和磷，又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種（主要為聚磷菌）在缺氧-厭氧-好氧處理過程中（特別在好氧過程中）需要大量吸氧以供生長的原理，從而降低污水中磷氮含量，使污水在這一過程中達到三級處理，最終使綜合污水達到國家排放水體的標準，所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或農用填埋而最終處置。
2．城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多，性質各異，故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1 生活污水
通常以城市生活污水為主的污水處理，只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的要求，可以滿足工業循環冷卻和家居如廁所等用水的要求，達到中水回用的目的。此類污水處理中，尤其以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥的二次沉淀池進行固液分離，達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。采用復合式膜生物反應器工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究，結果表明經過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準（CJ25-1-1989）S 要求。
2.2 醫院污水
醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原，如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿核菌等病毒，被列為國家HW01號危險污染物，如不經處理直接外排，病菌將通過水、土壤和大氣傳播，對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后，水質已經改善，細菌含量也大幅度減少，但細菌的絕對數量仍很可觀。因此，醫院污水以病毒細菌危害為主，應將消毒作為主要處理手段。
目前，醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑（過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯）消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.3 工業污水
工業污水的水中由于含有大量的金屬離子，如汞、鉻、鎘等，以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色，污染性很強。如果工業污水直接進入水生態系統中，微生物不但不能降低重金屬的濃度，相反還能富集、放大其效應。據研究表明，重金屬進入生物體后，能積累在某器官中造成累積性中毒，最終危害生命。
污水中污染物有的惡化水質，危害水生物，危害農業；有的使人慢性中毒，破壞人體的正常生理過程，其中重金屬對人體危害最大，甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別，因此，對工業污水的有效治理，需要因地制宜，具體情況具體分析，以適宜的水處理技術與具體的工業堿污水處理設備相結合，才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內將污水直接凈化，即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的污水處理方法?，F在，工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。
2.4 污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品，是一各特殊垃圾，是一種由有機殘片、細菌菌體、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高，污泥的處理量也日趨增大，如果不及時以妥善處理和處置將造成堆放和排水區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有：
2.4.1 衛生填埋
該方法操作相對簡單，投資費用較小，適應性強，但是侵占土地嚴重，存在潛在的土地污染和地下污染，縮短填埋場的使用年限。
2.4.2 污泥農用
該方法投資少，能耗低，有機部分可轉化成土壤改良劑成分。但是直接農用存在重金屬污染和病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。
2.4.3 污泥焚燒
該方法能徹底無害化，殺死病原體，最大限度地減少污泥體積。但需要的設施投資大，處理費用高。添加燃燒會產生劇毒物質。
2.4.4 污泥堆肥
中圖分類號：x703 文獻標識碼：a
1 收集處理模式
根據處理規?？蓪⑥r村分散生活污水處理劃分為單戶規模、多戶規模和村莊規模，本文主要研究農村單戶生活污水的治理。從污水的產生、收集、處理及資源化的全過程考察，農村分散型生活污水處理主要有兩種收集處理模式：一是黑灰水混合收集處理模式，二是黑灰水分離收集處理模式。
（1）黑灰水混合收集處理模式
黑灰水混合收集處理模式是將家庭產生的幾種廢水如廚房污水、洗衣污水、洗浴污水、沖廁污水等全部匯合在一起，混合收集、處理。這種收集處理模式主要存在于經濟條件比較好的農村地區，這些地區一般已實現自來水入村入戶，沖水馬桶等用水器具也普遍安裝。該種方式以水作為載體，將糞便或廚余進行稀釋和輸送，省去了旱廁等黑水收集處理系統，比較衛生方便，受到農戶的青睞。但是其缺點是用水量大大增加，忽略了黑水、灰水的資源化回用；另外黑水、灰水混合后處理難度加大。
（2）黑灰水分離收集處理模式
黑灰水分離收集處理模式是指在農戶污染源產生點對黑水、灰水進行分類收集、分類處理及回收利用。該處理方式的優點是污染物從源頭分開，可根據不同污染物的特性采用不同的處理方法，不需耗用大量的水輸送糞便，不僅減少了水資源的消耗，降低了處理量和處理難度，也有利于廢物的資源化利用。主要缺點是收集處理系統比較復雜，費用較高。
有專家提出，除了黑灰水需要分離處理外，黑水中的糞便和尿液也應進行分離處理，由此，基于尿液分離的源頭控制衛生概念近年來在歐洲一些國家興起，這不僅可有效回收氮、磷等植物營養元素，而且可簡化后續污水處理工藝流程。將尿液分離后直接、間接利用是目前歐洲一些國家（如瑞典、丹麥、德國、奧地利、荷蘭等國）分散式污水處理的一個熱點研究方向。
黑灰水分離收集處理模式以及糞便、尿液分離收集處理模式符合全過程環境管理理論的產生源控制優先原則，有利于節約用水、污水的資源化利用以及降低處理難度，是目前農村分散型生活污水處理的推薦模式。因此，在農村生活污水處理中，應盡量采用沼氣池廁所、堆肥式、糞尿分集式等生態衛生廁所；在水沖廁所后，應采用沼氣凈化池和戶用沼氣池等方式處理糞便污水，產生的沼氣應加以利用；盡量使用糞便與生活雜排水分離的新型生態排水處理系統；宜采用沼氣池處理糞便，采用氧化塘、濕地、快速滲濾及一體化裝置等技術處理生活雜排水；在沒有建設集中污水處理設施的農村，不宜推廣使用水沖廁所，避免造成污水直接集中排放，在上述地區應盡量使用非水沖式衛生廁所。
隨著農村地區生活水平的提高，水沖廁的運用越來越廣泛，要實現黑灰水分離以及尿液糞便分離具有一定的困難，不符合人們的日常生活習慣，從實際情況出發，我國農村生活污水按灰水、黑水和灰黑混合水三種水質分別處理是比較現實合理的。
2 農村分散型生活污水處理技術選擇
（1）農村分散型生活污水處理技術的選擇原則
針對農村分散型生活污水的特點以及其處理的難點，在選擇處理技術時，應遵循以下原則：
① 因地制宜
農村地區，經濟條件較弱，應充分利用農村的地形地勢、可利用的水塘及廢棄洼地，優先采用節能降耗、管理方便的生態處理技術，在土地面積有限的情況系，可采用生物生態組合處理技術實現污染物的生物降解和氮、磷的生態去除，以降低污水處理能耗，節約建設、運行成本。此外，還應結合當地農業生產，加強生活污水的源頭削減和尾水的回收利用。
② 抗沖擊負荷能力強
r>
農村生活污水水質水量變化很大。當污水排放量較小時，容易造成處理系統的資源浪費，污水排放量大時，容易超出污水處理系統的處理負荷，造成出水惡化，所以，應盡量選擇抗沖擊負荷能力強的污水處理技術。
③ 管理維護簡單
農村居民的文化程度相對較低，對污水處理技術了解較少。復雜的污水處理系統操作復雜，農村居民可能由于知識有限而無法管理，這樣裝置出了問題后就可能無人修理、維護，進而退化、毀壞，失去凈水功能。因此應選用運行管理簡單，維護方便的污水處理工藝。
④ 低耗高效
由于大部分農村居民收入相對較低，農村生活污水處理設施的建設費用主要來自政府的投資和支持，因此生活污水的處理應盡量選用造價較低、運行費用省、管理費用少的工藝。
⑤ 占地面積相對較小
農村地區雖然土地面積較廣，但是對有些農村地區來說，大部分是山地、丘陵，可供農村居民生活、生產所用的土地很少，考慮到農村今后的發展，應節約土地。應考慮采用占地面積較小的污水處理工藝。
⑥ 無二次污染
在城市污水處理中，在使水質得到凈化的同時，有時也會帶來空氣污染、蚊蟲增多、化學藥劑污染等其它環境問題，因而，在農村生活污水處理中，應盡量選擇無二次污染或少二次污染的處理工藝。
總體來說，農村生活污水處理方式，應結合農村當地的地理條件、經濟條件、環境條件、管理水平綜合考慮，生活污水處理方式必須符合經濟、高效和簡便易行的原則。
（2）農村單戶生活污水處理技術比選
農村分散型生活污水處理技術可大體上分為生物、生態技術兩種，生物技術主要指活性污泥法、生物膜法、厭氧生物濾池法、化糞池法等，生態技術主要指氧化塘、人工濕地、土地滲濾等。
針對農村土地稀少，生態處理方式受限的情況，許多學者提出了組合生態與生物處理方法的模式，經實踐驗證其不但處理效率高，而且占地面積小、能源消耗低，非常適用于農村分散型生活污水的處理。生物生態組合模式主要包括化糞池或沼氣池+生態處理組合技術、化糞池或沼氣池+生物處理組合技術、生物+生態深度處理組合技術三種形式。其中化糞池或沼氣池對后續生態工藝往往只是起到一個預處理的作用，處理效果有限，負荷減低作用也有效，其往往不能有效達到減少系統占地面積大的問題。因此，通常所說的生態+生物組合技術中的生物技術往往指的是好氧生物技術，好氧生物技術主要有活性污泥法、sbr法、膜生物反應器法、生物濾池法、接觸氧化法等。
在大城市中，a2o工藝、膜生物反應器、sbr等工藝應用比較廣泛。但是對于農村地區來說，a2o工藝能耗較高、對管理水平要求也高，另外其抗沖擊負荷能力有限，易產生污泥膨脹等問題，使它不適合水質水量變化都非常大的農村生活污水處理；膜生物反應器法處理效果較好，但是價格非常昂貴，此外其容易發生膜堵塞，需要定期更換，農村地區由于缺少專業的技術人才，其維護是一個大問題；sbr法的一個突出缺點是自動化控制要求較高，同膜生物反應器一樣，在農村地區缺少專業的技術人才；生物濾池法由于能耗低、運行簡單、無廢棄污泥問題等特點被有些學者推薦用于農村生活污水處理，但是生物濾池法也有它的缺點，例如供氧條件較差，填料易堵塞，易滋生蚊蠅等，另外其抗沖擊負荷能力也比較差，這影響了它對水質水量變化大的農村分散型生活污水的處理。
生物接觸氧化技術對水質、水量波動具有較強的適應性，這已經在很多實際工程運用中得到證實。與活性污泥法相比，生物接觸氧化法不僅能夠處理高濃度生活污水，也能處理低濃度生活污水，另外，其所產生的剩余污泥較少，不需污泥回流，無污泥膨脹等問題。接觸氧化法所具有的這些優點，使其對于土地資源比較緊張的農村地區的生活污水處理具有一定的優勢。
結語
本文介紹了農村分散型生活污水收集處理模式，分析了農村生活污水處理技術選擇本文考慮對接觸氧化法進行一定的改進優化，在保證其處理效果的基礎上盡量降低其運行成本，使其適用于農村單戶生活污水的處理。
參考文獻
[1]何少林. 高效藻類塘處理農村生活污水氮磷去除機理及工藝研究[d]： [博士學位論文].上海： 同濟大學， 2006.
[2]2009年中國環境狀況公報[r]. 北京： 國家環境保護總局，2
009.
