国内水处理概况1.我国污水处理工艺自我国第一座采用活性污泥工艺的城市污水处理厂1921年在上海建成以来污水处理事业在我国得到了迅速的发展，污水处理工艺也是层出不穷。

城市污水处理技术，历经数百年变迁，从最初的一级处理发展到现在的三级处理，从简单的消毒沉淀到有机物去除、脱氮除磷再到深度处理回用。

目前我国所采用的污水处理工艺类型主要有以下几种：传统活性污泥处理工艺、AB工艺、水解一好氧工艺、氧化沟工艺、氧化塘及土地处理工艺。

1.1 传统活性污泥处理工艺1914年，Arden和Lokett在英国化学工学会上发表了一篇关于活性污泥法的论文，并于同年在英国曼彻斯特市开创了世界上第一座活性污泥法污水处理试验厂。

两年后，美国正式建立了第一座活性污泥法污水处理厂。

活性污泥法的诞生，奠定了未来100年间城市污水处理技术的基础。

1921年，活性污泥法传播到中国，中国建设了第一座污水处理厂—上海北区污水处理厂。

1926年及1927年又分别建设了上海东区及西区污水厂，当时3座水厂的日处理量共为3.55万吨。

我国20世纪80年代及其以前建设的污水处理厂由于当时没有对出水氮磷含量的要求，生物处理工艺主要采用传统活性污泥工艺及其改良工艺，其主要功能是大幅度去除污水中呈胶体态和溶解态的有机污染物，使经处理的污水BOD达到排放标准，而对污水中氮磷的去除率非常低。

同时，水体富营养化问题在我国已日益严重，为适应国家对氮磷的排放要求，保护水环境，一些采用传统活性污泥处理工艺的污水厂已对现有工艺进行改造，增设了除磷脱氮功能。

1.2 AB工艺20世纪70年代中期，德国的Botho Bohnke教授开发了AB工艺。

该工艺在传统两段法的基础上进一步提高了第一段即A段的污泥负荷，以高负荷、短泥龄的方式运行，而B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长，A段由于泥龄短、泥量大对磷的去除效果很好，经A段去除了大量的有机物以后B段的体积可大大减小，其低负荷的运行方式可提高出水水质。

但是由于A段去除了大量的有机物导致B段碳源缺失，所以在处理低浓度的城市污水时该工艺的优势并不明显。

我国在20世纪80年代相继开展了对AB工艺的特性、运行机理及处理过程的稳定性的研究，并将其用于工程实际，且得到了一定规模的应用，如青岛海泊河污水处理厂、淄博污水处理厂、深圳滨河污水处理厂等。

AB工艺具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用、可分期建设的特点。

但其对低浓度城市污水的处理效果较差，并且此工艺产泥量大，目前污水处理厂普遍面临的一个问题是污泥的处理处置难，因此限制了AB工艺的发展应用。

1.3 水解一好氧工艺针对传统活性污泥工艺基建投资高、运行费用高以及电耗高等问题，北京市环境保护科学研究院在20世纪80年代初开发了水解一好氧生物处理工艺。

经过十多年的开发，围绕水解一好氧技术已经形成一套完整的工艺技术。

相继开发了水解一活性污泥处理工艺、水解一氧化沟处理工艺、水解一接触氧化处理工艺、水解一土地处理工艺和水解一氧化塘处理工艺，目前，全国各地建设了上百座水解一好氧工艺的污水处理厂，如北京密云污水处理厂、深圳石岩河污水处理厂、新疆昌吉污水处理厂等。

其具有较好的抗有机负荷冲击能力、在低温条件下仍有较好的去除效果、已达到对剩余污泥稳定、出水水质稳定等特点，并且也很适用于我国小城镇的污水处理。

1.4 氧化沟工艺氧化沟为封闭的沟渠型结构，结合了推流式和完全混合式活性污泥法的特点，集曝气、沉淀和污泥稳定于一体。

污水和活性污泥的混合液不断地循环流动，系统中能够形成好氧区和缺氧区，进而实现生物脱氮除磷。

氧化沟白天进水曝气，夜间用作沉淀池。

与活性污泥法相比,其具有处理工艺及构筑物简单、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等优势。

1953年，荷兰的公共卫生工程研究协会的Pasveer研究所提出了氧化沟工艺，也被称为“帕斯维尔沟”。

1954年，在荷兰的伏肖汀（Voorshoten）建造了第一座氧化沟污水处理厂，当时服务人口仅为360人。

60 年代，这项技术在欧洲、北美和南非等各国得到了迅速推广和应用。

据统计，到1977年为止，在西欧有超过2000多座的帕斯维尔型氧化沟投入运行。

20世纪90年代中期，氧化沟工艺因其良好的脱氮效果且无需沉淀池开始被推广，此时期建设的大型污水处理项目基本上采用氧化沟工艺。

近几年来，国内对各种类型氧化沟的除磷脱氮的效果、设计、充氧设备及运行控制等方面进行了大量的研究。

对多种氧化沟都进行了一定的革新，如Carrouesl氧化沟由第一代的普通Carorusel氧化沟发展为具有脱氮除磷功能的Caroruesl2000型氧化沟，后又发展为第三代的Carorusel300O型氧化沟。

国内许多污水处理厂使用的情况证明，氧化沟工艺是一种工艺流程简单、管理方便、投资省、运行费用低、工艺稳定性高的污水处理技术，目前国内较多采用的氧化沟主要有orbal氧化沟、Caroruesl氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等。

1.5 稳定塘20世纪80到90年代是我国稳定塘处理技术迅速发展的时期。

近代的塘系统已由直接利用天然坑塘挖地稍加修整发展为规范化的处理设施；由传统塘型发展为各种节能、高效的新型塘及其组合系统；由单纯依靠自然净化发展为自然净化与人工强化技术相结合的工艺形式；由仅有净化功能的污水处理设施发展为具有多功能的、综合利用的良性生态系统。

1985年有30余座稳定塘，1988年增为80余座，90年代后期发展为120余座。

目前，大约有几百个城市污水和工业废水处理塘在城市和工业区运行。

如齐齐哈尔污水生态塘处理系统、东营生态塘处理系统等。

实践证明，塘系统能有效处理生活污水及一些有机工业废水、对有机物和病原体有很好的去除效果，尤其在气候温暖、阳光充足的地区，可作为一级处理、二级处理甚至三级处理方法。

我国目前所采用的污水处理工艺投资和运行费用昂贵，对我国这样一个发展中国家来说是一个沉重的负担。

而人工湿地因其具有效率高、投资、运行及维护费用低、适用面广、耐冲击负荷强等优点，比二级污水处理工艺具有更好的生态效益和经济效益，在我国必将有广泛的应用前景。

总体上讲，目前我国污水处理工艺的应用已经摒弃了以前所谓的一阵风的现象，而是处于一种百花齐放的状态，即各种污水处理工艺都在我国得到了一定规模的应用，其中以A/0、A2/0及其变形工艺、氧化沟、SBR为主，其它工艺也正在不断发展。

同时，随着《城镇污水处理厂污染物排放标准》的实施，以及我国污水处理事业所面临的污水处理厂建设运行费用高的问题、小城镇的水污染问题以及污泥处理问题。

我国的污水处理工艺正向着具有脱氮除磷功能、高效低耗、成熟可靠、污泥产量少且能使污泥达到稳定的方向发展。

2．我国给水处理技术长期以来，给水工艺仍然是混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒几个阶段，宏观上理论上尚无重大突破，然而在微观上，净化工艺却不断地改进，对给水处理的认识也不断地更新。

理论的继续深化、促进了给水工艺水平的提高。

2.1 混合技术混合是絮凝的基础，快速剧烈的混合，可促进混凝药剂扩散速度和压缩水中胶体的双电层，使胶体脱稳。

但80年代中后期，加强混合才成为给水界最强调的观点，因而也陆续出现了多种混合设备。

有水力隔板混合、水泵混合、机械混合、混合池、槽等以及近几年应用于给水行业上的静态混合器。

从混合设备形式上看，我国现有水平不逊于国外先进国家。

由于混合设备对水力条件、输入能量、混合方式要求比较严格、设备、构造上的差异往往造成混合效果相差较大。

单纯从理论计算上进行混合设计，往往和预先设想结果有较大偏差,因而影响混合效果。

国外先进国家对混合设备都作严格的测试。

以期取得最佳混合效果。

例如美国混合设备的生产厂家对使用单位所需求的机械混合设备全部按1:1的比例。

使用不同颜色的塑料珠进行混合测试，取得最佳使用效果后方进入施工。

而我国对混合的测试手段和测试设备不足，直接影响混合器效果。

美国这种作法是我国应当学习和效仿的，也是我们与先进国家的差距所在。

2.2 絮凝反应我们的反应设备总体上和国外水平差距不大，传统上的絮凝反应多采隔板反应，是建立在“近壁紊流”理论基础上的。

随着给水理论的深入研究和发展，从能量耗散的角度出发提出“自由紊流”的微旋涡理论，我国在此理论之上研制出多种设备反应亦投入生产运行。

但我国机械反应多为垂直轴机械反应，国外平流沉淀池多为水平轴机械反应，并采用液力无级变速式电机调频无级变速。

我国在前一段时间对缩短反应时间很感兴趣，所设计的反应池停留时间有的短达7分钟，认为这样可以减少占地节约投资。

现在随着实践和对高效反应的认识加深，又开始倾向延长反应时间，这与国外先进国家的认识趋于一致。

2.3 沉淀池平流沉淀池是给水行业最古老的一种池型，大型水厂应用较多，我国与国外技术水平相差无几，所不同的是，国外停留的时间较长，一般为2-4小时，我国停留时间多为1-2小时。

选择较长的停留时间可以节约药剂，提高沉淀后的水质，并有足够的调节余地，抗冲击负荷能力较强。

停留时间短可以节省基建投资，减少占地面积。

具体设计停留时间多长为好，这需要根据沉淀后水质指标要求，并进行经济技术比较后确定，根据我国水质标准和国情，采用1.5-2.0小时停留时间为好。

斜管沉淀池是继平流沉淀池之后于60年代末、70年代初发展起来的一种建立在“浅池理论”上的沉淀设施，具有占地面积少、沉淀效率高的特点，在我国经过近20年的应用和发展，使沉淀技术日臻完善，也积累了许多设计和运行经验，是一种成熟工艺。

近年来在斜管管形上出现了多种形式。

有“山形”斜管、“近菱形”斜管、旋转30度放置的正六边形斜管，规格上有25-70等多种规格的斜管，材质有聚乙烯、聚氮乙烯、聚丙烯、乙丙共聚等多种材料。

并且在加工制作上有多项改进。

从工艺角度看我们并不落后。

主要差距表现在设计参数选用偏高和监测控制能力较差。

斜管上升流速我国多选用2.5毫米/秒-3.0毫米/秒，国外多选用2.0毫米/秒以下。

另外，由于水在斜管沉淀池内停留时间较短，一般约20分钟至30分钟，在斜管内停留时间仅5-6分钟，由于停留时间短，使斜管沉淀池运行管理要求提高，国外先进国家自动化程度高，在控制上不成问题。

既使如此，有些国家仍在规范中明确规定斜管沉淀池必须设置完备的检测和控制系统，如日本。

人工检查调试给斜管沉淀池稳定运行带来困难。

加强斜管沉淀池的监测和控制是我们面临的一项任务。

2.4 澄清池澄清池在我国使用普便程度仅次于平流沉淀池和斜管沉淀池。

悬浮澄清和水力循环澄清池早期修建较多。

现在为了提高效率，大多都进行了不同程度的改进。

我国现在建造的澄清池多为机械加速澄清池，用于中小水厂的一级处理，但有些大型水厂也选用此池型。

该种澄清池弥补了各种传统澄清池的不足，具有如下特点：①板状澄清区有较高的上升流速（5.5-10.1毫米/秒）；②能产生特别浓的回流污泥（20-500克/升），使回流污泥量极大减少，并可以使污泥处理系统省略污泥浓缩池；③可生产高质量的水（浊度低于1ntu）；④和通常用的澄清池相比，药剂费用节约10-30%；⑤运行可靠，能耐受流量和水质变化的冲击；⑥能用于多种水处理工艺，如饮用水净化、水软化、城市污水处理。