摘要：水是人類的生命之源，然而隨著城市化人口的增長和和經濟的發展，城市用水量也日益增加，排放的污水也嚴重污染了境內環境和水體環境。為保護水體，造福子孫后代，建設城市污水處理廠迫在眉睫。通過對污水的水質分析，選擇合適的處理工藝至關重要，工藝的選擇還應考慮很多因素，只有選擇了合適的工藝才能保證污水處理廠全年高效正常穩定運轉。
　　關鍵詞：城市污水處理廠，水質分析，工藝選擇
　　
　　1、城市污水的來源與特性
　　1.1城市污水的來源
　　城市污水為城市下水道系統收集到的各種污水,通常由生活污水、工業廢水和城市降雨徑流三部分組成，是一種混合污水。
　　生活污水是指人們日常生活中排放的水。它是從住戶、公共設施和工廠的廚房、衛生間、浴室和洗衣機等生活設施排出的水。生活污水主要由有機物（約占60%）、無機物（約占40%）組成。此外，還含有洗滌劑以及病源微生物等。生活污水性質比較穩定，濃度較低。
　　工業廢水是生產過程中排出的廢水。由于各種工廠生產不同的產品，產生的污水性質也有很大差異。這類污水具有濃度高、毒性質大的特征，在排到下水管道前需要在廠內處理達到一定程度。
　　城市降雨徑流是降水和冰雪融化形成的。降雨徑流有兩中排出系統：一種是雨污分流，降雨匯入雨水管道；另一種雨污合流系統，雨水隨污水一同加以處理，但在雨量大時超過污水廠的處理能力，大量的雨污混合水溢流水體，將對水體造成嚴重的污染。
　　1.2城市污水的特性
　　1.2.1城市污水的主要污染物類別
　　如下所示：
　　
　　1.2.2污水的水質指標
　　污水所含的污染物質千差萬別，可用分析和檢測的方法對污水中的污染物質做出定性、定量的檢測以反映污水的水質。國家對水質的分析和檢測制定有許多標準，其指標可分為物理、化學、生物三大類。
　　污水的物理性指標包括：溫度、色度、嗅和味、固體物質
　　化學性指標：有機物指標和無機物指標。有機物指標一般采用生物化學需氧量（BOD）、化學需氧量（COD）、總有機碳（TOC）、總需氧量（TOD）等指標來反映水中需氧有機物的含量。無機性指標：①植物營養元素污水中的N、P為植物營養元素②pH值主要是指示水樣的酸堿性。③重金屬重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。
　　生物性指標：（1）細菌總數（2）大腸菌群
　　2、城市污水處理廠工藝選擇的原則
　　根據設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、運行穩妥可靠、便于管理及維護，城市污水處理廠的工藝選擇一般應遵循以下原則：
　　(1）運行管理簡單。
　　污水處理是我國的新興行業，專業技術人員匱乏，所以所選擇的工藝在保證污水處理達標大前提下，要便于運行管理，采用可靠的自動化技術，保證污水處理廠全年正常穩定運轉。
　　（2）能耗節省、運行費用低
　　污水處理廠作為一個環保行業，資金回收率小。所選擇的工藝應力求節省投資。在運行管理中，便于節能減耗，給當地政府及企業減少經濟壓力。否則，過高的能耗將致使企業虧損，而最終無法正常運轉。
　　（3）技術合理
　　城市污水處理廠是屬于城市基礎設施工程，它具有投資大，收益小的特點。且是一個長期運轉的企業，所以所選擇的工藝必須成熟可靠，百分百能確保能達到行業所要求的技術經濟參數。當然在注重工藝技術成熟可靠的同時，也應該選擇技術更為先進的工藝。
　　3、污水處理工藝選擇的依據
　　污水處理工藝的選擇應根據進出水水質、處理程度要求、用地面積和工程規模等因素綜合考慮，在保證出水水質的大前提下，應選擇處理效果穩定、技術成熟的工藝，盡可能保證以最少的投資取得最大的效益。
　　城市污水處理廠的工藝主要包括污水的物理化學處理工藝和污水的生物處理工藝。物理化學處理工藝一般用于污水的深度處理，處理的目的是污水回用，也可用于二級處理，但處理成本很高，一般很少采用。生物處理工藝始于世紀末，由于其運行費用低，越來越得到廣泛的應用，目前已經成為污水生物處理的主要方法。污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法。一般認為BOD5/CODcr＞0.45可生化性較好，BOD5/CODcr＞0.3可生化，BOD5/CODcr＜0.3較難生化，BOD5/CODcr＜0.25不易生化。
　　目前城市生活污水處理多以二級生物法處理為主，二級生物法處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質，去除率可達90%以上。生物處理的方法很多，其中活性污泥法的應用較廣，其作用機理是利用污水中所含的有機物作底物，通過污泥中的微生物對有機物的吸附降解達到處理污染的效果。
　　4、活性污泥生物處理工藝分析比較
　　4．1普通曝氣法
　　普通曝氣法以普通曝氣池為主體處理構筑物對污水進行生化處理的方法。普通曝氣法的推廣應用在國內外有很長歷史，由于其工藝簡單，推廣年限長，具有成熟的設計、施工及運行管理經驗，在一般大中型污水廠中仍被廣泛采用。
　　4．2氧化溝法
　　4．2．1氧化溝工藝的技術特點
　　（1）工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。首先氧化溝不要求設置初次沉淀池。其次簡化了剩余污泥餓后處理工藝，由于該處理工藝水力停留時間比較長，排出的剩余污泥已得到高度穩定化，因此只需濃縮脫水處理即可，省去了厭氧硝化處理。
　　（2）曝氣設備和構造形式的多樣化、運行靈活。氧化溝可以呈圓形、橢圓形或馬蹄形等；可以是單溝或多溝系統；多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠，也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠。多種多樣的構造形式賦予了氧化溝靈活的運行方式，使它能結合其他的工藝單元，滿足不同的出水水質要求。
　　（3）處理效果穩定、出水水質好，并可實現脫氮。試驗研究和生產時間證明，氧化溝在去除BOD和TSS方面均取得了比傳統活性污泥法更好的出水水質，運行更加穩定可靠。
　　（4）投資省、運行費用低。
　　（5）污泥產量少，污泥性能穩定。
　　（6）能承受水量、水質沖擊負荷，對高濃度工業污水有很大的稀釋能力。
　　4．2．2氧化溝的類型
　　到目前為止已發展成為多種形式，主要有：Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環折流型、D型雙溝式、T型三溝式及一體化氧化溝等。
　　D型及T型氧化溝曝氣設備利用率低、池容積利用率低。Orbal氧化溝可通過對三個渠道里的溶解氧濃度進行控制，使其在不同的工況下運行，以達到除磷脫氮的要求，但其曝氣采用轉碟，對外溝要求的低溶解氧很難控制，使除磷脫氮效果不理想；另外，由于中央島的存在，使整個曝氣池的有效面積利用率降低。
　　Carrousel氧化溝同時具有推流式和完全混合式的特點，有極強的混合攪拌能力與耐沖擊負荷能力；較高的脫氮除磷效率；Carrousel氧化溝前一般不設初沉池，處理流程簡單，投資費用較少。Carrousel氧化溝采用表曝，與傳統的鼓風曝氣相比，氧化溝的曝氣系統大為簡化，因而具有運行管理簡單、日常維護方便、對自控依賴性低，污泥沉降性能好的特點。氧化溝工藝的不足之處是占地稍大。
　　4.3SBR法
　　SBR法屬于序批式活性污泥法。該工藝將傳統的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構筑物，并利于實現緊湊的模塊布置，最大的優點是節省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質。
　　但SBR水頭損失較大，SBR工藝對自動化控制要求很高，需要有豐富的運行管理經驗，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必須引進全套進口設備。由于一池有多種功能，相關設備不得已而閑置，曝氣頭的數量和鼓風機的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必須按最低撇水水位設計，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。SBR工藝一般適用于中小規模、土地緊張、具有引進設備條件的場合。
　　4.4AB法
　　AB法工藝在工藝流程上分A、B兩級處理系統，A、B兩級嚴格分開、污泥系統各級獨立循環，兩級串聯運行。A級為高負荷的生物吸附級，活性污泥將污水中的有機物吸附降解，沉淀，以剩余污泥的形式排出系統。B級以低負荷運行，氧化并硝化經A級處理后殘留于污水中的有機物，達到較高的污水處理效率。
　　AB法工藝的特點：（1）不需要設初沉池（2）具有一定的除磷脫氮功能（3）適合部分工業污水的處理（4）適用于部分難降解有機污水的處理（5）基建投資少、運行費用低、能源消耗省（6）可分期建設和運行靈活。
　　但是，AB法同新工藝比較其特點和優勢有一定的局限性。（1）對有機物的去除主要是靠污泥的吸附作用，生化作用不明顯，當負荷沖擊較大時，對后續的好氧處理會產生較大的影響。（2）在AB工藝中，A段由于采用高負荷，運行狀態處于兼氧或厭氧方式，因此也會發生一定程度的水解酸化作用，污水的可生化性有一定程度的提高。但由于A段中的生物量較少，其種類是以好氧微生物為主，因此，作用是有限的。（3）AB工藝中的A段采用高負荷設計形式，因此污泥量產量大。同時由于產生的污泥主要通過吸附而獲得，因此污泥極不穩定，必須進行適當的穩定化處理。目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級處理，作為一種過渡型工藝，在性能價格比上有較好的優勢。一般適用于排江、排海場合。
　　5、結論
　　目前我國大部分城市已建立了污水處理廠，合理的工藝對改善當地的水體都起了很大的積極作用。任何一種工藝都有利有弊，究竟應該選擇何種工藝應當結合當地的實際情況。從長遠利益出發，以求達到良好的環境效益、經濟效益和社會效益。
　　參考資料：《污水生物處理工藝技術》韓魁聲、齊杰、白春學、陳榮光編著。
　　《城市污水處理廠運行管理》李亞峰、晉文學主編。
　　《城市污水處理廠實習培訓教程》蔣文舉、侯峰、宋寶增主編。
　　《城市污水處理技術及工程實例》陳俊杰等編。
　　《污水處理組合工藝與工程實例》金兆豐、余志榮主編。
　　《污水好氧處理新工藝》呂炳南、董春娟主編。