我國人口眾多水資源缺乏，生產(chǎn)生活用水量很大，同時也產(chǎn)生了嚴(yán)重的水污染問題，城市污水處理廠將城市居民生產(chǎn)生活用水集中起來進行處理，在水污染治理、減少廢水排放和水資源循環(huán)利用方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，進一步研究中小型城市污水處理廠處理工藝十分必要。
一、中小型城市污水處理廠
?。ㄒ唬┮?guī)模劃分
我國城市污水處理廠有大型、中型和小型之分，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，處理規(guī)模≥10x104m3/d的城市污水處理場為大型污水處理廠，一線大型城市一般建設(shè)大型污水處理廠，基礎(chǔ)建設(shè)投資規(guī)模很大，可多達上億元，年運行管理費用也有幾千萬元。
現(xiàn)階段國內(nèi)最大的城市污水處理廠是北京污水處理廠，處理規(guī)模達到100x1004m3/d。中型處理廠規(guī)模在1-10x104m3/d左右，我國大部分污水處理廠都屬于中型規(guī)模，大型城市縣郊區(qū)域、中小型城市多建設(shè)有中型污水處理廠，投資建設(shè)規(guī)模在幾百萬元到幾千萬元左右，每年運營管理費用在幾百至幾千萬。小型污水處理廠處理規(guī)模＜1x104m3/d，沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達的小城鎮(zhèn)多建設(shè)這種規(guī)模的污水處理廠。
?。ǘ┲行⌒统鞘形鬯幚韽S處理工藝
城市污水以有機物污染為主，現(xiàn)階段有機污染物污染水處理以生物法和化學(xué)法為主，其中化學(xué)方法處理水質(zhì)不滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)用較少，而生物法使用活性污泥、生物濾池進行處理，生物濾池處理工藝處理效果比較理想但是處理效率不高，衛(wèi)生條件相對較差，相比之下，活性污泥法應(yīng)用最為廣泛。
現(xiàn)階段中小型城市污水處理廠活性污泥水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、SBR法以及改進型A/O、A2/O等幾種不同形式。傳統(tǒng)活性污泥法應(yīng)用較早，能夠有效脫除水中的有機污染物，使用厭氧消化方式穩(wěn)定處理水凈化過程中產(chǎn)生的活性污泥，水處理效果比較理想，能耗低，運行費用少，應(yīng)用比較普遍。
近些年，農(nóng)藥化肥的濫用、生活用化學(xué)制劑的使用加劇了水體富營養(yǎng)化危害，脫磷脫氮成為了城市污水處理的新任務(wù)，基于傳統(tǒng)活性污泥法的A/O、A2/O改良工藝隨之衍生，可以分別用于脫磷脫氮，效果比較理想。
氧化溝是一種傳統(tǒng)活性污泥法的變種，氧化溝城市污水處理工藝和傳統(tǒng)活性污泥法使用了不同的水力流態(tài)，污水處理過程中循環(huán)流首尾相接，采用延時曝氣的方法同時凈化污水與污泥，無需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理流程更短，處理設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡單直觀，基礎(chǔ)投資規(guī)模小，總投資規(guī)模少，也節(jié)省了一部分運行維護費用。
氧化溝污水處理工藝脫除效率很高，能夠有效脫除氮，增加厭氧池還能夠脫磷，結(jié)構(gòu)簡單效果理想，因此在中小型城市污水處理廠中的應(yīng)用較多。SBR序批式活性污泥法污水處理工藝在同一個反應(yīng)池中同時進行生化、沉淀、排水、排泥等污水處理流程，處理工藝更加簡單，配套設(shè)備更少，無需設(shè)置初沉池、污泥消化池以及二沉池、回流污泥泵房，整體結(jié)構(gòu)更加簡單，處理效果也比較好，脫磷除氮性能優(yōu)異。
但是和氧化溝處理工藝相比，SBR處理工藝對自控設(shè)備技術(shù)要求比較高，早期建設(shè)的中小型城市污水處理廠技術(shù)水平有限，該工藝并沒有得以廣泛應(yīng)用，近些年國家科技實力更加雄厚，自控技術(shù)、自控設(shè)備以及配套儀表日漸完善，SBR工藝的應(yīng)用也逐漸增多。
二、中小型污水處理廠工藝優(yōu)選
?。ㄒ唬┻x擇原則
中小型污水處理廠選擇污水處理工藝需要綜合考慮投資規(guī)模、預(yù)計污水處理規(guī)模、遠期污水護理規(guī)模變化、場地、處理效率、場地占用等多種因素，選擇合適的工藝技術(shù)，結(jié)合污水處理廠設(shè)計情況，對工藝參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，控制總投資規(guī)模，縮短工期，降低技術(shù)難度，節(jié)省占地與運行管理費用，保證水處理質(zhì)量符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
中小城市經(jīng)濟條件、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和大型城市有一定差距，因此污水處理廠建設(shè)與運行維護需要考慮到城市的負(fù)擔(dān)能力與污水處理需求，在滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上選擇經(jīng)濟適用的處理工藝。
中小型城市污水排放量在1000m3-5000m3左右，污水來源以生活污水為主，占到總污水量的50%以上，工業(yè)廢水排放較少，氮磷含量高，重金屬等難處理污染物較少，處理難度一般，水質(zhì)水量均跟隨人們作息時間出現(xiàn)弱規(guī)律性變化，并且不同地區(qū)有著不同的自然環(huán)境因素，城市工業(yè)結(jié)構(gòu)也有所不同，因此不同城市的水質(zhì)有著各自的特點，選擇處理工藝之前需要對污染水質(zhì)進行充分調(diào)查。
?。ǘ┕に囘x擇
現(xiàn)階段，國內(nèi)大部分中小型城市污水處理廠都采用低負(fù)荷活性污泥處理工藝，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模偏大，運行費用較高，污水處理時間長，占地面積偏大，后期運營費用偏高，增加了市政負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致一些小型污水處理廠建設(shè)完成之后處于停運狀態(tài)，造成了投資浪費。
因此選擇中小型城市污水處理廠處理工藝時，要考慮到后期維護管理工作，簡化日常管理與運行，同時控制基礎(chǔ)投資與運行維護費用，滿足污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時要有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。
大部分中小型城市污水處理廠都采用了二級生物處理工藝，使用活性污泥法、生物膜法進行日常生活污水的處理，其中活性污泥法的處理小于高于生物膜法，氧化溝工藝、SBR工藝因為能夠達到一級污水排放標(biāo)準(zhǔn)，近些年應(yīng)用也有所增加，尤其是改良氧化溝工藝在小型城市污水處理廠中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)形式靈活，適應(yīng)中小型城市污水處理廠的多重需求，綜合應(yīng)用效果比較理想。
?。ㄈ└倪M型氧化溝處理工藝
改進型氧化溝污水處理工藝如果不設(shè)置除塵池，二沉池也無需單設(shè)，省去了污泥回流運行過程和相應(yīng)費用。改進型氧化溝工藝處理中小型城市污水，采用封閉環(huán)狀溝外形，溝內(nèi)混合液連續(xù)循環(huán)流動，經(jīng)過厭氧、缺氧、耗氧處理，使用機械曝氣代替鼓風(fēng)機曝氣。
改進型工藝有厭氧處理和處理兩個環(huán)節(jié)，改良工藝設(shè)置有三個同心圓環(huán)形溝，無需設(shè)置內(nèi)回流。改進后的氧化溝污水處理工藝結(jié)構(gòu)更加緊湊，處理工藝更加成熟，處理流程簡單，剩余污泥量穩(wěn)定，出水水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷耐受、水量承受、運行維護費用等方面均有明顯優(yōu)勢。
A/C改良氧化溝工藝則在同一個反應(yīng)池中集中處理，使用隔墻分區(qū)，充分利用沉砂池生活污水與二沉池回流污泥，混合后接受厭氧、缺氧處理，也能夠較好的處理磷和氮，也存在著一定的技術(shù)優(yōu)勢。
結(jié)語：
國家城鎮(zhèn)化水平逐年提高，為滿足中小城市污水處理需求，更多中小型城市污水處理廠投入建設(shè)，選擇合適的污水處理工藝，對水處理效果、經(jīng)濟效益、效率均有著很大的影響，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，選擇合適的處理工藝，獲得最佳的綜合效益。
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