摘要：簡述了目前我國城市污水處理的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有的城市污水處理過程在工藝選擇、運行穩(wěn)定性、氮磷去除以及舊污水處理設(shè)施的超負荷運行方面所存在的問題，并針對以上問題，結(jié)合我國經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，提出了城市污水強化一級處理的解決思路。

關(guān)鍵詞：城市污水；氮磷去除；超負荷；強化一級處理

1 我國城市污水處理現(xiàn)狀

我國解決城市污水的凈化問題始于20世紀70年代，一些城市利用郊區(qū)的坑塘洼地、廢河道、沼澤地等稍加整修或圍堤筑壩，建成穩(wěn)定塘，對城市污水進行凈化處理。20世紀80年代，隨著城市化進程的加快和城市水污染問題日益受到重視，城市排水設(shè)施建設(shè)有了較快發(fā)展。我國第一座大型城市污水處理廠--天津市紀莊子污水處理廠于1982年破土動工，1984年4月28 13竣工投產(chǎn)運行，處理規(guī)模為26萬ITl3，d。隨后，北京、上海、廣東、廣西、陜西、山西、河北、江蘇、浙江、湖北、湖南等省市根據(jù)各自的具體情況分別建設(shè)了不同規(guī)模的污水處理廠幾十座。到2003年底，全國已建設(shè)城市污水處理廠427座，其中二級處理廠282座，但全國尚有61．5%的城市沒有污水處理廠，絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)尚未建任何污水處理設(shè)施[1]。大量未經(jīng)處理的城市污水直接排放，所造成的水質(zhì)性缺水進一步加劇了水資源的緊缺局勢。2005年1月份對長江、黃河、淮河等七大水系的175條河流、345個斷面的監(jiān)測顯示I一Ⅲ類水質(zhì)占46．7%，其中I類水質(zhì)占9.0%，II類水質(zhì)占17．7%，m類水質(zhì)占20．0%；Ⅳ ～V類水質(zhì)占24．9%，其中Ⅳ類水質(zhì)占16．2%，V類水質(zhì)占8．7%；劣V類水質(zhì)占28．4%。全國52個主要湖泊評價顯示：5個受到污染，26個受到嚴重污染。75%的湖泊不同程度的富營養(yǎng)化，滇池、巢湖、太湖最為嚴重，滇池V類水質(zhì)占69%，劣V類水質(zhì)占31%。

2 城市污水處理中存在的主要問題

2．1 工藝的選擇

國內(nèi)已建成并投入運行的城市污水處理廠中80%屬于二級生化處理工藝，普遍采用的工藝包括普通活性污泥法、氧化溝法、SBR(間歇式活性污泥)法、AB法等，與美國、德國等發(fā)達國家所采用的技術(shù)與工藝幾乎在同一水平上，投資費十分高昂，這與我們國家當前的經(jīng)濟實力是不相稱的。從基建和運行費用方面分析，根據(jù)已建、在建污水廠的實際情況，噸水造價一般在1500～2000元之間，運行費在0．8～1．4元／lIl3之間，即建成一座日處理規(guī)模5O萬lIl3的城市污水處理廠，一次性投資費用約在7．5億至1O億元，年運行費需數(shù)千萬元甚至達億元。因此，普遍采用二級生物處理工藝設(shè)計和處理城市污水，對于經(jīng)濟尚不發(fā)達的我國來言，是不堪重負的[2-5]，必須考慮開發(fā)適合我國現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展水平的城市污水處理新工藝。對發(fā)達國家而言，也并非一律采用二級處理工藝，在美國、墨西哥、挪威等國家，對于土壤貧瘠的城市，一部分城市污水經(jīng)過一級強化處理，加藥殺滅有毒有害的微生物后用于灌溉土壤，既降低了污水處理的運行成本，又提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。針對城市污水處理后作為補充性淡水資源，世界水質(zhì)協(xié)會的專家也提出了三種不同城市污水回用的觀點，Keinath認為在一些非洲沙漠國家，可以開發(fā)高級氧化、吸附、膜過濾等深度處理技術(shù)，將城市污水處理到飲用水標準；Alaerts強調(diào)清潔生產(chǎn)和源頭控制的理念，減少生產(chǎn)過程中的污水排放量，節(jié)約水資源，但這與一個國家的工業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平密切相關(guān)；Okun不主張將城市污水處理到飲用標準后再進行回用的觀點，他認為只需采用經(jīng)濟的處理方法達到農(nóng)用水質(zhì)要求即可回用，各國應(yīng)根據(jù)自己的實際情況采用相應(yīng)的污水回用措施[6]。我國淡水資源匱乏，農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，應(yīng)該考慮一級強化處理后作為農(nóng)用補充水源。

2．2 運行穩(wěn)定性

從工藝處理效果來看，生物處理工藝對水質(zhì)水量的抗沖擊能力較差，對進水的穩(wěn)定性要求較高。而在我國，對污水的排放監(jiān)控不力，一些企業(yè)的環(huán)保意識不強，有毒有害的生產(chǎn)廢水不經(jīng)處理直接排入污水管網(wǎng)。在污水處理廠內(nèi)部，運行操作人員專業(yè)知識較弱，不能根據(jù)實際的進水情況作出相應(yīng)的運行調(diào)整，由于上述原因，已建的二級處理工藝也達不到所期望的處理效果。并非所有的城市污水都適合采用二級處理工藝，我國地域遼闊，水資源分布不均，用水習(xí)慣的不同造成了南北城市污水水質(zhì)的較大差異，南方城市雨水較多，而且排水系統(tǒng)多為合流

制，使得城市污水濃度較低。另外，南方地下水水位較高，地下水滲入排水管內(nèi)，化糞池的不合理設(shè)置，也往往造成南方城市污水濃度偏低。采用二級生化法處理低濃度城市污水，不利于活性污泥的培養(yǎng)成長，較低的有機物濃度也易導(dǎo)致絲狀菌膨脹，引起出水水質(zhì)惡化[7]。

2．3 氮磷去除

20世紀60年代后期，由氮磷元素引起的水質(zhì)富營養(yǎng)化問題日益嚴重，也對現(xiàn)有的城市污水處理工藝提出了更高的要求。在傳統(tǒng)的二級生物處理工藝基礎(chǔ)上，盡管已經(jīng)開發(fā)出了一些具有強化氮磷去除功能的深度二級生物處理工藝，但其氮、磷去除過程復(fù)雜，一般需要涉及微生物硝化、反硝化、釋磷和吸磷等過程，而且各過程中微生物所需的生長環(huán)境不同，因此，在同一污水處理工藝中就不可避免地產(chǎn)生了各過程間的矛盾關(guān)系，單純地依靠生物法很難實現(xiàn)高效穩(wěn)定的脫氮除磷效果。相對于單純的生物法而言，化學(xué)法具有穩(wěn)定高效的除磷效果。如何將化學(xué)法和生物法有機地組合，在實現(xiàn)有機物和懸浮物高效去除的同時，強化系統(tǒng)對氮、磷的去除，也是城市污水處理過程中一個亟待解決的問題L8]。

2．4 舊處理設(shè)施的超負荷運行

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)人口急劇增長，城市污水排放量逐年增加，一些原有的污水處理廠在超設(shè)計負荷條件下運行，往往導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。如何在原有污水處理構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，通過運行方式的優(yōu)化，實現(xiàn)污水達標排放也成為污水處理3 對策作為解決以上幾個問題的途徑之一，近年來，污水強化一級處理技術(shù)已經(jīng)成為一個新的研究熱點，引起了國內(nèi)外污水處理界的關(guān)注。強化一級工藝在城市污水處理中的應(yīng)用可以上溯到19世紀，1914年以前，污水處理普遍采用物理化學(xué)處理方法，SS和BOD,的去除依靠投加大劑量的化學(xué)藥劑來實現(xiàn)，但當時主要投加的是傳統(tǒng)低效的單體鹽類絮凝劑，其藥劑投加量大，處理費用高，而且產(chǎn)生大量污泥剩余污泥，因此，19世紀30年代后，其逐漸被活性污泥法所代替。近年來，大批新型、廉價、高效復(fù)合絮凝劑的開發(fā)及生產(chǎn)也為強化一級處理工藝的大規(guī)模應(yīng)用提供了技術(shù)支持 。在相同的基建投資情況下，一級污水處理廠處理污水量可達二級處理的3～4倍，SS去除總量約為二級處理的2～3倍，生化需氧量BOD5去除總量約為二級處理的1．5倍，從污染物總量控制目標來看，建設(shè)一級污水處理廠比建設(shè)二級處理廠更加經(jīng)濟，強化一級處理可以在較少提高基建和運行成本的條件下，顯著地提高污染物的去除。對于低濃度的城市污水，經(jīng)過強化一級處理工藝可以實現(xiàn)直接達標排放。對于超設(shè)計負荷運行的城市污水處理廠，可以通過強化一級處理，去除難生化降解的懸浮物、有機物、重金屬和無機鹽，減輕二級處理的負荷，降低能耗。新建和待建的城市污水處理廠，在資金有限的情況下，分批建設(shè)，以削減單位污染物所需的投資費用、電耗為基準，而不以處理單位水量為基準，近期內(nèi)考慮采用強化一級處理，經(jīng)濟條件成熟后再緩建二級處理工藝。

強化一級處理工藝在基建投資、運行維護費用、占地面積、電耗及人力等方面均遠低于傳統(tǒng)二級生化處理工藝，而且運行管理靈活方便、處理穩(wěn)定、見效快、環(huán)境效益好，它不僅能在短時間內(nèi)，以較少投資和較低運行費用使城鎮(zhèn)污水得到有效治理，同時也可以減緩國內(nèi)區(qū)域性水環(huán)境污染加劇的趨勢，因此，它對于解決當前我國各地政府由于資金不足而無法有效治理區(qū)域性水體污染的困難局面，緩解當前我國期待解決的水環(huán)境污染問題，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：
[1] 陳紅書．淺析我國水資源與水污染治理現(xiàn)狀[J]．云南環(huán)境科學(xué)，2O03，22：66—69．
[2] 王希希，陳吉寧．我國污水處理理想價格及合理投資結(jié)構(gòu)測算分析[J]．給水排水，2OO4，30(11)：43—46．
[3] 周毅，陳永祥．小型城市污水廠設(shè)計中的問題及探討[J]．環(huán)境工程，2OO4，22(2)：22—24．
[4] 文一波．城市污水廠建設(shè)費用和運行費用的探討[J]．中國給水排水，1999，15(9)：17—19．
[5] 羊壽生，張辰．城市污水處理廠設(shè)計中熱點問題剖析[J]．給水排水，1999，25(9)：l7一l9．
[6] aarl~TtKllDRF，Mureott S．The role 0fphysical-chemicalwastewatertreatment in the mega-eities 0f the developing wodd[J]．wat．sci．Tech．，1999，4O(4)：75～80．
[7] 邵林廣．南方城市污水處理工藝的選擇[J]．給水排水，2O00，26(6)：20—22．
[8] 鄭興燦，李亞新．污水除磷脫氮技術(shù)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998．
[9] Ha8e a T．Charaetea‘isties 0f metal- ysiljcate o0a8u】Ial1ts[J]．water Sci．Tech．，1991，25：1713—1720 ．
[10] 高寶玉，岳欽艷．聚硅氯化鋁混凝劑的形態(tài)及帶電特性研究[J]．環(huán)境科學(xué)，1998，19(3)：46—49．
[11] 王永磊，姜小平，王德民，等．我國城市雨水利用技術(shù)及對策[J]．山東建筑工程學(xué)院學(xué)報，2O06，21(2)：151—153． 
 
 

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