关于生活污水处理概述[文献综述]

毕业论文文献综述

环境工程

关于生活污水处理概述

一、前言部分

水是基础性的自然资源，战略性的经济资源。山无水不秀，城无水不美，田无水不收，水是自然界中不可缺少的控制性因素之一。水环境是人类生存和发展的基础。然而，随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快，人类在充分享受现代文明的同时，各类用水不断增加，使水资源的供需矛盾日益突出。

当水资源已不再是用之不竭、取之不尽的时候，当已出现淡水危机的时候，当水短缺、水污染已严重影响我们日常生活的时候，当看到江河断流、土地干涸、污水横流的时候，我们不该思考些什么吗?

水资源是人类赖以生存的基本物质之一，已成为人类社会可持续发展的重要限制因素。近年来随着城市建设和工业的发展，城市用水量急剧增加，大量不达标污废水的排放不仅污染了环境和水源，更加重了水资源的日益短缺和水质的日益恶化，从而导致生态环境的恶性循环。

2010年7月，在北京举办的2010国际地下水论坛上，已有专家发出过警告：一些地区地下水储存量正以惊人的速度减少，许多地区地下水还遭到严重的污染。有数据显示，我国城市地下水污染达到64%。地下水污染正由点到面、由浅到深、由城市到农村的趋势逐渐蔓延，污染日趋严重。针对城市地下水水质问题，中国环境科学研究院曾对118个城市进行2～7年的连续监测资料，数据显示约有64%的城市地下水遭受了严重污染，33%的城市地下水受到轻度污染，基本清洁的城市地下水仅有3%。几年之后的今天，随着污染的加剧、地下水源开采的增加，此数据不过是原始数据罢了！

21世纪以来，随着工农业生产和国民经济的发展，人民生活水平得到了很大的改善和提高,，但相应的带来了许多环境问题，污水的任意排放使许多水体受到污染，尤其是淡水资源受污染日益严重，使水资源供需矛盾进一步加剧。因此，寻求经济高效的污水处理技术，对促进污水回用的发展和水环境的恢复有着现实和深远的意义。

二、主题部分（阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述）

生活污水处理通常采用物理、化学和生物处理法，将生活污水中所含各种形态的污染物质加以

分离去除或转化为无害和稳定的物质。生活污水处理工艺从工艺流程上可以一、二、三级处理，即预处理工艺、主处理工艺及后处理工艺三个阶段。由格栅、沉沙池和沉淀池等处理设备组成的物理处理系统，可去除废水中的可沉杂质，称为生活污水一级处理，一级处理出水中，还含有较多溶解性有机污染物，不能直接排放；以活性污泥法或生物膜法等生物处理技术为主体的二级处理，可大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物，BOD去除率达85%～95%，处理后出水COD 可降至15～30mg/L；污水无害化处理系统还包括污泥处理，主要处理由沉淀池排出的沉淀污泥和从生物处理系统排出的生物污泥。生活污水一级处理较为简单，有较大的局限性，一般只作为二级处理的预处理，以减轻二级处理负荷，保证二级处理系统正常工作。目前，生活污水二级处理系统通常有以下两种方式。

活性污泥法：长期以来，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各国应用最广的一种生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥，回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行，这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来，目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：(1) 采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理复杂，易出现污泥膨胀现象，设备不能满足高效低耗的要求；(2) 随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂；(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

生物法是污水处理的基本方法，然而传统污水生物处理工艺不可避免的具有占地面积比较大、

处理系统复杂、运行管理难度大、处理效能低下等缺点，而且随着城市发展步伐的加快及城市区域的拓展，污水处理设施离城区越来越近，有的甚至建在城区，污水厂土地的使用也受到严格的限制。在这种背景下，生物过滤的思想被引入到污水处理中来，于是体积小、出水水质好、具有模块化结构并可自动化操作的曝气生物滤池(Biological Aerated Filter，BAF)就应运而生了。

曝气生物滤池是一种发展较快的新型生物处理技术，具有占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活方便、易于管理、抗冲击能力强等特点，可用于受污染水源水预处理、污水的二级和三级处理等。曝气生物滤池技术将污水生物处理与深层过滤集于一身，充分体现了现代水处理工艺的特点。曝气生物滤池法可以自成体系独立运行，也可以与其它污水处理工艺相结合应用，是一种可替代传统的污水处理工艺、适合我国国情的污水处理法。随着中国社会的发展和经济的提高，人们对污水处理的要求也将日益提高，更高的污水水质排放标准也将逐步出台，曝气生物滤池工艺更可以发挥其独特的优点，对其研究也将更深入一步。

三、总结部分（将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测）

近几年国内外对曝气生物滤池的研究发展很迅速，如何通过对曝气生物滤池运行特征、处理效能等方面的深入研究以及对曝气生物滤池与其他工艺组合的优化研究，将拓宽曝气生物滤池的应用范围，对曝气生物滤池在我国污水处理中的进一步推广应用有积极的促进作用。

目前主要存在的问题和研究方向有：（1）曝气生物滤池工艺的系统性研究还不是很深入，尽管曝气生物滤池的工艺不断进步，但其处理效能也只是各有所长，有关曝气生物滤池运行方式对处理效能影响的认识还不统一，究竟是上向流曝气生物滤池对氨氮和悬浮物的去除好于下向流，还是下向流好于上向流还存在争论，如何将各种工艺形式相互融合，从而发挥其最大去污效能有待进一步研究。（2）通常情况下，为了延长滤池的运行周期，减少反冲洗频率以降低能耗，曝气生物滤池处理污水时需对进水进行预处理。因此，高性能、低价位、截污能力强的填料将在其推广应用中起到重要作用，研究填料对污染物去除的影响，寻求改善填料性能的工艺和方法，制定适于我国国情曝气生物滤池的填料标准将是下一步研究重点。此问题解决不好，会制约曝气生物滤池除污性能的发挥。（3）曝气生物滤池生物法除磷效果较差，从目前的BAF运行工艺看，完全用生物除磷是很难达到排放标准的，同时脱氮除磷会使系统变得更为复杂。这是因为旧引脱氮和除磷本身是一对矛盾，如DO太低除磷率会下降，硝化反应受到抑制；如DO太高，则由于回流厌氧区DO增加，反硝化受到抑制。如何深入研究其除磷机理，从而创造良好的厌氧好氧环境将有待进一步探索。（4）目前，曝气生物滤池生物空间梯度特征以及底物去除动力学规律还很不完善，尤其是有关曝气生物滤池生

物膜的生长，生物膜的组成，生物膜的活性，微生物生态学特征等方面需进行针对性研究。（5）由于曝气生物滤池工艺本身固有的结构特点，在直接处理污废水时需采用物化法或化学氧化法进行预处理，操作复杂、成本高。能否在同一复合床式曝气生物滤池内完成多种污染物的高效去除将是下一步研究应用的重点。另外，如何将曝气生物滤池与合适的预处理技术有机结合或者采用多级曝气生物滤池联合的形式，从而进一步发挥曝气生物滤池本身高效去污能力，将在城市废水的深度处理回用方面发挥作用。

此外，有关曝气生物滤池处理机理的研究将有望取得突破，特别是在生物膜生长和生物膜活性的研究将成为近期的前沿课题。由于曝气生物滤池具有很强的硝化反硝化能力，在污水的二级脱氮处理和微污染水源水的预处理中将得到广泛的应用。采用合适的预处理技术与曝气生物滤池组成新型一体化反应器，将为今后模块化组台大规模应用曝气生物滤池处理污水打下重要的基础。通过采用改性处理的新型吸附型填料，可以大大强化曝气生物滤池对某些难降解污染物的去除能力，从而在污水的高级处理和给水处理中发挥更大的作用。

作为一种高效、低成本的污水处理新技术，曝气生物滤池在我国的应用还刚刚起步，随着社会的发展和水资源的紧缺，对污水处理后的水质要求必将日益提高，更高的污水排放水质标准和污水回用水源标准也将会逐步出台，这为曝气生物滤池技术在已有的污水处理厂作深度处理，或在新建的污水处理厂中应用创造了条件。曝气生物滤池工艺作为污水处理中的一项朝阳技术，必在今后的污水处理中大放异彩。

四、参考文献（根据文中参阅和引用的先后次序按序编排）

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