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摘要：城镇生活污水主要来自家庭, 商业,学校旅游服务业及其他城市功用设施, 包括厕所冲洗水, 厨房洗涤水, 洗衣机排水, 沐浴排水及其它排水等。本文探讨了城镇生活污水处理技术研究进展。
关键词：城镇生活；污水处理；技术；研究
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
据国家相关部门统计，我国城市生活污水的排放量在逐年增加，但处理能力却十分有限，大部分生活污水未经任何处理直接排入自然水体，对环境造成严重的危害。同时，由于淡水资源的缺乏，人们越来越关注生活污水回用技术的发展，在节约用水的同时积极使用生活污水作为第二水资源。因此，加强生活污水处理技术的研究具有重要的意义。
我国生活污水属于点污染源, 是人们日常生活中产生的污染, 主要来自家庭, 商业,学校旅游服务业及其他城市功用设施, 包括厕所冲洗水, 厨房洗涤水, 洗衣机排水, 沐浴排水及其它排水等。
一、生活污水的危害性
生活污水排入水体或渗入地下水将造成污染, 微生物在分解有机物时消耗水中的氧, 当溶解氧低于3~4mg/L, 就会影响鱼类的生活。当溶解氧耗尽后, 在厌氧状态下,厌氧菌分解有机物产生硫化氢, 使水体黑臭, 鱼虾绝迹。据世界卫生组织报告, 全世界80%的疾病与水有关系, 世界上每天大约有2.5 万人因水污染引起的疾病死亡; 生活污水中的氮, 磷营养物质排放到水体中, 特别是湖泊, 水库, 将引起水体富营养化, 使水体在一定时间处于严重的缺氧状态, 使鱼类大量死亡。
二、城镇生活污水处理技术研究
1、膜- 生物反应器处理生活污水
鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势，人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术（如微滤、超滤）在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展，已经部分商业化用作回用水。
膜生物反应器技术, 是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系MBR(Membrance Biological Reactor) , 该系统以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池, 具有工艺流程简单, 占地少, 管理方便, 处理效率高, 出水率可直接回用等特点。工艺流程如图2:其中, 生物处理单元为接触氧化工艺。试验装置为折流式水槽, 有效体积27L, 内装弹性立体填料, 主要性能: 丝条与中心绳材质均为聚酰胺材料; 单元直径为173mm; 耐热温膜分离单元为超滤膜分离工艺, 试验采用外压式中空纤维组件,膜材料为PS, 膜面积为1.1m2; 膜切割分子量30000; 工作压力为0~0.294Mpa 。生物接触氧化是处理生活污水的有效工艺, 可较好地对水中的非溶解性的物质进行分离, 确保处理后的生活污水能够达到中水回用标准, 系统运行稳定, 排泥很少。另外, 考虑到膜- 生物反应器的生物特性, 可以采用无泡供氧[8]的新工艺以达到更好的去污和经济效果, 同时在生物处理池中也可以同时加入铁盐, 混凝除磷效果也很理想。
图1 膜- 生物反应器处理生活污水工艺流程图
2、活性泥技术
简单来说活性泥技术就是利用活性污泥去除水中的有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池，并将空气打入曝气池，使污水和活性污泥充分混合，曝氣池中微生物吸附、混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水，分离出一部分活性污泥通过回流系统，回流至曝气池，另一部分将从系统出中排出。活性泥技术的主要设备为曝气池和二次沉淀池。由活性泥技术，还衍生出了很多更先进的方法，例如AB 法和SBR 法。在SBR 法的基础上，又发展出了CAST 法，即循环式活性污泥技术。作为目前比较先进的污水处理技术，CAST 法具有以下几点优势：1）生物选择区的设置有助于抑制污泥膨胀。2）高效的同步硝化与反硝化。3）健全完善的生物除磷系统。4）抗冲击负荷功效显著。但是由于这种技术正处于起步阶段，各方面的性能于功效还不够完善，以此对其进行更为深入的分析研究使其在原理、操作等各方面得到不断的发展与完善，是目前亟待解决的问题。但作为新兴技术的代表，CAST 法无疑还是有很好的发展前景的，而作为其根源的活性泥法，无论从实用性还是发展潜力来说，都是目前的佼佼者。
3、生物接触氧化法
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定数量的填料，为了使污水达到净化的目的，通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用，以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点，还具有活性泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水，还适用于工业污水和养殖污水等，并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点，并且被广泛应用于污水处理系统中。
生物接触氧化法是生活废水经过物理处理后的重要环节，也是整个处理工艺中的重要环节，经过生物接触氧化法的处理，亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去，对后续的处理工艺起到重要的关键作用。
同一般的生物膜相比，生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物，通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用，净化废水。一般来说，在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同和普通生物膜法相比，区别在于填料的应用，也就是微生物在氧化池内的状态不同。例如：对于活性污泥法中的丝状菌，是会影响生物净化作用的因素。但是在生物接触氧化池内，由于填料的存在，使丝状菌呈立体结构，增加了与废水接触的表面面积，而且丝状菌对有机物，具有氧化能力，并且适应负荷变化较大的水质，可以极大地提高净化的能力。
生物接触氧化法具有以下几个特点：1）容积负荷高，耐冲击负荷能力强；2）具有膜法的优点，剩余污泥量少；3）具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；4）能分解其它生物处理难以处理分解的物质；5）容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。生物接触氧化法优点众多，但也有几处弊端，首先是滤料间水流缓慢，水力冲击力小。并且生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间容易引起水质的恶化，影响处理效果。同时，滤料的更换和建筑物的维修比较困难。但是，随着未来技术水平的不断研究与发展，以上几个问题必将得到很好的解决。
总之，这些方法由于各自具有不同的优点和缺点, 通过科学设计、优化组合，可望在实际应用中获得技术与功能上一定程度的互补, 有效降低城镇生活污水的处理与运转费用, 从而推进城镇生活污水处理的技术革命。
参考文献：
[1] 李闫,何景苹.生活污水处理技术特点与工艺分析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(05)
[2] 徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J]. 江西农业学报. 2010(01)
[3] 黄海峰,杨开,王晖.厌氧生物处理技术及其在城市污水处理中的应用[J]. 中国资源综合利用. 2005(06)
[4] 李志江,张芳,李姜维,郑天凌.环境微生物技术在处理医院污水中的应用[J]. 厦门大学学报(自然科学版). 2008(S2)
[5] 王利,买文宁,马新辉.废纸造纸废水生物处理方式的分析与选择[J]. 河南科技. 2006(02)
[6] 赵文莉.污水处理工艺研究[J]. 科技创业月刊. 2006(12)
[7]Lee J C,Kim J S,Kang I J,etal.Potential and limitations ofalum or zeolite addition to improve the performance of asubmerged membrane bioreactor [J].Water Sci.Technol.2005,43(11):59-66.
[8] 邱慎初.化学强化一级处理（CEPT）技术[J].中国给水排水，2005，16（1）：26-29.
关键词：城镇生活；污水处理；技术；研究
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
据国家相关部门统计，我国城市生活污水的排放量在逐年增加，但处理能力却十分有限，大部分生活污水未经任何处理直接排入自然水体，对环境造成严重的危害。同时，由于淡水资源的缺乏，人们越来越关注生活污水回用技术的发展，在节约用水的同时积极使用生活污水作为第二水资源。因此，加强生活污水处理技术的研究具有重要的意义。
我国生活污水属于点污染源, 是人们日常生活中产生的污染, 主要来自家庭, 商业,学校旅游服务业及其他城市功用设施, 包括厕所冲洗水, 厨房洗涤水, 洗衣机排水, 沐浴排水及其它排水等。
一、生活污水的危害性
生活污水排入水体或渗入地下水将造成污染, 微生物在分解有机物时消耗水中的氧, 当溶解氧低于3~4mg/L, 就会影响鱼类的生活。当溶解氧耗尽后, 在厌氧状态下,厌氧菌分解有机物产生硫化氢, 使水体黑臭, 鱼虾绝迹。据世界卫生组织报告, 全世界80%的疾病与水有关系, 世界上每天大约有2.5 万人因水污染引起的疾病死亡; 生活污水中的氮, 磷营养物质排放到水体中, 特别是湖泊, 水库, 将引起水体富营养化, 使水体在一定时间处于严重的缺氧状态, 使鱼类大量死亡。
二、城镇生活污水处理技术研究
1、膜- 生物反应器处理生活污水
鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势，人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术（如微滤、超滤）在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展，已经部分商业化用作回用水。
膜生物反应器技术, 是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系MBR(Membrance Biological Reactor) , 该系统以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池, 具有工艺流程简单, 占地少, 管理方便, 处理效率高, 出水率可直接回用等特点。工艺流程如图2:其中, 生物处理单元为接触氧化工艺。试验装置为折流式水槽, 有效体积27L, 内装弹性立体填料, 主要性能: 丝条与中心绳材质均为聚酰胺材料; 单元直径为173mm; 耐热温膜分离单元为超滤膜分离工艺, 试验采用外压式中空纤维组件,膜材料为PS, 膜面积为1.1m2; 膜切割分子量30000; 工作压力为0~0.294Mpa 。生物接触氧化是处理生活污水的有效工艺, 可较好地对水中的非溶解性的物质进行分离, 确保处理后的生活污水能够达到中水回用标准, 系统运行稳定, 排泥很少。另外, 考虑到膜- 生物反应器的生物特性, 可以采用无泡供氧[8]的新工艺以达到更好的去污和经济效果, 同时在生物处理池中也可以同时加入铁盐, 混凝除磷效果也很理想。
图1 膜- 生物反应器处理生活污水工艺流程图
2、活性泥技术
简单来说活性泥技术就是利用活性污泥去除水中的有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池，并将空气打入曝气池，使污水和活性污泥充分混合，曝氣池中微生物吸附、混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水，分离出一部分活性污泥通过回流系统，回流至曝气池，另一部分将从系统出中排出。活性泥技术的主要设备为曝气池和二次沉淀池。由活性泥技术，还衍生出了很多更先进的方法，例如AB 法和SBR 法。在SBR 法的基础上，又发展出了CAST 法，即循环式活性污泥技术。作为目前比较先进的污水处理技术，CAST 法具有以下几点优势：1）生物选择区的设置有助于抑制污泥膨胀。2）高效的同步硝化与反硝化。3）健全完善的生物除磷系统。4）抗冲击负荷功效显著。但是由于这种技术正处于起步阶段，各方面的性能于功效还不够完善，以此对其进行更为深入的分析研究使其在原理、操作等各方面得到不断的发展与完善，是目前亟待解决的问题。但作为新兴技术的代表，CAST 法无疑还是有很好的发展前景的，而作为其根源的活性泥法，无论从实用性还是发展潜力来说，都是目前的佼佼者。
3、生物接触氧化法
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定数量的填料，为了使污水达到净化的目的，通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用，以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点，还具有活性泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水，还适用于工业污水和养殖污水等，并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点，并且被广泛应用于污水处理系统中。
生物接触氧化法是生活废水经过物理处理后的重要环节，也是整个处理工艺中的重要环节，经过生物接触氧化法的处理，亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去，对后续的处理工艺起到重要的关键作用。
同一般的生物膜相比，生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物，通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用，净化废水。一般来说，在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同和普通生物膜法相比，区别在于填料的应用，也就是微生物在氧化池内的状态不同。例如：对于活性污泥法中的丝状菌，是会影响生物净化作用的因素。但是在生物接触氧化池内，由于填料的存在，使丝状菌呈立体结构，增加了与废水接触的表面面积，而且丝状菌对有机物，具有氧化能力，并且适应负荷变化较大的水质，可以极大地提高净化的能力。
生物接触氧化法具有以下几个特点：1）容积负荷高，耐冲击负荷能力强；2）具有膜法的优点，剩余污泥量少；3）具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；4）能分解其它生物处理难以处理分解的物质；5）容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。生物接触氧化法优点众多，但也有几处弊端，首先是滤料间水流缓慢，水力冲击力小。并且生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间容易引起水质的恶化，影响处理效果。同时，滤料的更换和建筑物的维修比较困难。但是，随着未来技术水平的不断研究与发展，以上几个问题必将得到很好的解决。
总之，这些方法由于各自具有不同的优点和缺点, 通过科学设计、优化组合，可望在实际应用中获得技术与功能上一定程度的互补, 有效降低城镇生活污水的处理与运转费用, 从而推进城镇生活污水处理的技术革命。
参考文献：
[1] 李闫,何景苹.生活污水处理技术特点与工艺分析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(05)
[2] 徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J]. 江西农业学报. 2010(01)
[3] 黄海峰,杨开,王晖.厌氧生物处理技术及其在城市污水处理中的应用[J]. 中国资源综合利用. 2005(06)
[4] 李志江,张芳,李姜维,郑天凌.环境微生物技术在处理医院污水中的应用[J]. 厦门大学学报(自然科学版). 2008(S2)
[5] 王利,买文宁,马新辉.废纸造纸废水生物处理方式的分析与选择[J]. 河南科技. 2006(02)
[6] 赵文莉.污水处理工艺研究[J]. 科技创业月刊. 2006(12)
[7]Lee J C,Kim J S,Kang I J,etal.Potential and limitations ofalum or zeolite addition to improve the performance of asubmerged membrane bioreactor [J].Water Sci.Technol.2005,43(11):59-66.
[8] 邱慎初.化学强化一级处理（CEPT）技术[J].中国给水排水，2005，16（1）：26-29.