城市污水处理合理化研究
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摘 要：人口城市化、社会工业化水平的提高，使城市水污染问题日趋严重。本文从水污染产生的原因出发，分析目前最为常见的城市污水处理工艺的优劣，指出不同成分城市污水的最佳处理方案，并提出应从政策管理、源头控制、污水合理处理、中水再利用等多角度齐抓共管，才能更好地做到节约水资源，保护水环境，真正做好绿色生态环境的创建与保护。
关键词：污水处理 CAST工艺 A2/O工艺 中水利用
中图分类号：F299.24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0129-02
随着城市建设发展，人民物质生活水平提高，人口城市化进程中水污染问题却层出不穷。江苏太湖蓝藻肆虐、云南滇池奇臭散发，给国人上了一次次生动的环保课。对一个健康可持续发展的城市来说，水污染问题不容忽视。水污染的重要原因之一就是城市排污，污水处理的合理规划、设施的改造利用、效率与效果的提高，是每一位环境工作者亟需解决的一个重大课题。
1 城市污水排放的组成
城市污水主要有生活污水、工业污水和自然降水组成[1]。
1.1 生活排污
生活污水的主要来源包括居民的日常生活用水，娱乐、餐饮、服务行业用水，机构、企、事业单位办公生活用水等，是城市污水的重要组成部分，目前生活污水量呈逐年增加趋势。城市污水处理厂处理的对象主要是生活污水，其特点为成份相对简单，以有机可降解成分为主，可生化降解程度高。即使污染浓度偏高，污水处理厂也能正常运行，达标排放。
1.2 工业排污
工业污水是在生产中参与工艺过程而产生的废水、废液，是目前造成水体污染的主要原因。工业生产的多样化，造成工业污水成份千差万别，其特点为难降解，污染时间长，不易生化处理，需采用特殊工艺，处理成本高，混入城市生活污水能造成污水处理厂中毒，以至瘫痪。
1.3 雨雪等自然降水
雨雪是大自然对水资源的一种补给方式。自然降水的特点是在降落过程中夹杂着空气中的各种杂质，但含量相对较低，属于地表Ⅳ类水，可以作为中水（城市污水、废水经净化处理达到国家排放标准，能在一定范围内使用的非饮用水）用于城市建设与维护，其污染指标远低于城市污水排放的1级A标准[2]。
2 目前常用污水处理工艺及特点
城市污水处理廠主要承担生活污水的处理，基本上采用生化处理方法，其常见的处理工艺有SBR、CAST、A/O、A2/O四种。CAST是对SBR工艺的一种改进，它在SBR工艺基础上增加了生物选择器和污泥回流装置，并对时序做了调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及处理效率。A/O工艺不能达到完全脱氮，而A2/O工艺在出水初级缺氧反应器前加一厌氧反应器能有效除氮、除磷。CAST工艺和A2/O工艺是前两种工艺的升级型，也是城市污水处理厂采用的主要工艺模式。
2.1 CAST工艺特点
CAST污水处理工艺又称为周期循环活性污泥工艺，其特点是由四组独立生化反应池组成一整套生化污水处理系统，依靠反应的时间差，四个反应池分别进行进水-厌氧搅拌-好氧曝气-沉淀滗水四个过程，循环交替进行连续的污水处理。它的优点是去除COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、SS（废水悬浮物）、氨氮、磷效率高，出水水质稳定，可有效地控制活性污泥膨胀；系统组成简单、运行灵活，采用组合式模块结构，方便分期建设和扩建工程；在污水进水瞬时严重超标时，污水处理厂只有一组反应池受到的冲击，其他三组不受影响，污水处理厂可以维持正常工作。缺点是污水处理量不能超过设计能力，缺少调节空间；自动化程度要求高，使用设备投入较多，设备闲置率高；每组反应池都是一套独立的污水处理系统，占地空间大，维修维护相对成本高。适用于污水处理量较少，污水水质不稳定，有少量工业污水混入的污水处理厂。
2.2 A2/O工艺特点
A2/O工艺是一种常用的二级污水处理工艺，可用于二级或三级污水处理。后续增加深度处理后，可作为中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。其特点是在反应池的不同部分，分别进行厌氧搅拌-缺氧-好氧曝气-出水步骤，可连续进行污水处理工作。A2/O工艺的优点是不同环境条件和微生物菌群的有机配合，能同时去除有机物、脱氮除磷；反应设备投入少，设备使用率高；不会发生污泥膨胀，沉降性较好；占地较小，维修维护成本较低。缺点是对城市污水的要求高，脱磷脱氮效果不如CAST工艺，当污水进水瞬时严重超标，特别是工业污水的冲击时，可能造成反应池污泥中毒，甚至整个污水处理厂瘫痪，得重新进行污泥驯化。该工艺适合污水进水水质相对平稳，无工业污水瞬时袭扰的环境。
3 污水处理厂的选型与合理布局
城市的排水系统包括：排水用户、排水管网、污水处理厂、排入水体。污水处理厂选型主要考虑污水管网承担污水区域水质特点、污水量、未来发展空间等方面。合理选型对城市污水处理来说很重要。
3.1 生活污水为主
管网收集的污水以居民、商业、办公的生活污水为主，适合采用A2/O工艺。因为该区域污水水质成份相对简单，水质污染指标相对稳定，不会对污水处理厂产生冲击，未来区域发展的污水量增加相对较小。根据A2/O处理工艺处理量可变的特点，能延长污水处理厂的使用时间。
3.2 生活污水与工业污水混合
管网收集的污水是生活污水与工业污水混合水，适合采用CAST工艺。因为该区域的污水水质成份复杂，水质的污染指标不稳定，经常有短时不明污染物超标排放情况发生，会对污水处理厂正常运行产生冲击。CAST工艺四组独立生化反应池的间歇操作，可以抵抗超标排放的冲击。
3.3 工业污水为主
管网收集的污水以工业污水为主，基本不能采用生化方法处理，适合建立工业污水处理厂。工业污水采用化学强氧化、膜渗透等方法，处理成本高，应尽可能减少其他污水的混入，降低运行成本。 4 城市污水处理的有效策略
应将污水处理工作有效地纳入到城市发展规划、水环境治理规划、水污染防治计划中[3]。
城市污水处理的程度，不仅取决于城市污水处理厂，还取决于城市管网的合理化建设，以及对排水用户的监管程度。合理的利用法律、法规，通过城市住建、环保部门的监管，才能发挥城市污水处理的最佳效果。
4.1 加强城市污水排放的监控
国务院于2014年1月1日实施了《城市排水与污水处理条例》（中华人民共和国国务院令641号），住建部于2015年1月22日，重新修订了《城市污水排入排水管网许可管理办法》（中华人民共和国住房和城乡建设部第21号令），对城市污水排入污水管网有了严格的要求和强有力地法律保障。城市排水主管部门可以充分利用法律、法规，对排水用户进行监管。比如餐饮业除油，医疗业杀菌、消毒，需达到城市污水排放的1级B标准[2]，才能排入污水管网；与环保部门联手对医疗、高、重、工业污染的排水用户建立重点排水用户档案，依法要求其对污水进行前期处理，并依法建立在线实时监控系统；实行“厂管”并举，对通過管网进入污水厂的重点排水用户的主要污染物进行管控，做到污染事故可追溯。通过从根源上控制进厂的污水水质，以保障污水处理厂的正常运行。
4.2 减少城市污水处理量
雨、污混流，加大了城市污水的处理量，不仅造成严重的自然资源浪费，也给污水处理厂造成了严重的负担和资金浪费，是现今各个城市污水处理中普遍存在的问题。在今后的城市改扩建过程中，尽可能做到雨、污管线分流，充分利用了自然降水资源，作为中水加以合理利用，可大幅减少城市的污水处理量。
4.3 提高城市污水利用率
2002年我国相续出台了《城市再生水利用分类》GB/T18919-2002、《城市污水再生利用，城市杂水水质》GB/T18921-2002、《城市污水再生利用，景观环境用水水质》GB/T18921-2002、《建筑中水设计标准》GB/50336-2018等一系列国家标准，为合理的利用中水提供了技术保障。随着城市的发展，中水利用逐步走进我们的生活，如厕所冲洗、道路冲洗、城市绿化、景观用水、工业冷却用水等。城市污水处理厂达标排放的污水，通过进一步深度处理形成中水，重新投入到城市的发展建设中去，具有着深远的社会效益、经济效益、环保效益，是利国利民造福子孙后代的有效之举。
参考文献
[1] 陈建明.城市污水处理存在的问题及对策[J].居舍，2018，5（下）：159-160.
[2] GB/18918-2002，城市污水处理厂污染物排放标准[S].
[3] 冯树龙.试论城市污水处理的有效策略[J].云南化工，2018，45（6）：10-11.
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