Findings Report 调研报告452005．7 环境保护目前，城市污水主要通过城市污水管网集中排入城市污水处理厂进行深度处理。
因此，作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，城市污水处理厂工程的建设和运行意义重大。
由于污水处理厂工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中，处理工艺方案的选择及优化对确保污水处理厂的运行性能和降低费用最为关键，为此，笔者就这一问题做了调研，主要以山东省内已投入运行的、技术比较先进成熟、处理效果稳定的城市污水处理厂的调研数据为基础，同时参考我国其他地方及国际流行工艺进行分析。
１ 工艺概况及运行效果目前，城市污水处理主要采用了生物活性污泥法。
生物活性污泥法有多种处理工艺，城市二级污水处理厂常用的工艺方法有：普通曝气法、Ａ－Ｂ法（二段曝气法）、Ａ／Ｏ除磷工艺、Ａ／Ｏ脱氮工艺、Ａ２／Ｏ除磷脱氮工艺、氧化沟工艺、序批式反应器（ＳＢＲ）工艺等。
按照构筑物的组成形式，运行性能以及运行操作方式的不同，已有的生物除磷脱氮的工艺可分成几个系列：Ａ／Ｏ系列、氧化沟系列和ＳＢＲ系列等。
随着各个系列不断地发展、改进，形成了目前较典型的工艺：Ａ／Ｏ工艺、ＵＣＴ工艺、改良ＵＣＴ工艺、ＶＩＰ工艺、Ａ２／Ｏ工艺、改良Ａ２／Ｏ、倒置Ａ２／Ｏ工艺、ｏｒｂｅｌ氧化沟工艺、ｃａｒｒｏｕｓｅｌ－２０００氧化沟工艺、ＩＣＥＡＳ工艺、ＣＡＳＴ工艺、百乐克工艺等。
下面就几个应用比较广泛的处理工艺进行阐述。
１．１ Ａ／Ｏ（Ａ２／Ｏ）工艺Ａ／Ｏ工艺是Ａｎｏｘｉｃ／Ｏｘｉｃ（兼氧／好氧）或Ａｎｅｒａｂｉｃ／Ｏｘｉｃ（厌氧／好氧）工艺的缩写，是为污水生物除磷脱氮而开发的污水处理技术。
在生物脱氮过程中，由于反硝化菌是异氧性细菌，要有充足的碳源作为生命活动的能源，完成反硝化过程，而污水经过好氧硝化反应后，水中的有机物浓度已经很低，不能满足反硝化的需要，因此，传统的生物除磷脱氮工艺在缺氧单元前投加甲醇，以弥补有机碳源。
目前典型的Ａ／Ｏ工艺是把缺氧单元提前到好氧单元前，利用进水中的有机物作为碳源，称之为前置反硝化流程，通过混合液回流把硝酸盐和亚硝酸盐带入缺氧单元。
在水温、ｐＨ、ＤＯ、碳氮比等参数满足Ａ／Ｏ工艺的条件下，该工艺的脱氮效率（η）取决于污泥回流比（Ｒ）和混和液回流比（ｒ）：η＝［（ｒ＋Ｒ）／（１＋ｒ＋Ｒ）］×１００％要取得满意的脱氮率，必须保证足够大的混合液回流比，一般混合液回流比为３００％～４００％时，脱氮效率在８０％左右，因此Ａ／Ｏ工艺不仅有充分的可靠性，又有相当的灵活性。
Ａ／Ｏ工艺是目前国内外采用比较广泛的一种脱氮工艺，国内已有多座污水处理厂采用此工艺，它有比较成熟的设计、施工及运行经验。
青岛市李村河污水处理厂就是采用了Ａ／Ｏ工艺，其日处理能力城市污水处理工艺调研报告Research Report on Urban Sewage Disposal Craft丁 岩（胶南市环境保护局，山东 ２６６４００）摘 要 本文通过对城市污水处理工艺的调研，评述了城市污水处理工艺的定义、流程、实际处理效果及其优点与缺点，并对４种主要城市污水处理工艺的投资方案作了经济指标的分析。
针对目前国内普遍采用的城市污水处理工艺及其实际运行中存在的问题提出了合理化建议与解决对策。
关键词 污水 处理工艺 投资分析调研报告 Findings Report46Environmental Protection 2005．7为８万ｔ，自１９９８年运行以来，污水处理效果良好。
李村河污水处理厂进水成分中工业废水占了７０％以上，进水ＣＯＤ７００～３０００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ５ ４００～１４００ ｍｇ／Ｌ、ＳＳ４５０～２０００ ｍｇ／Ｌ、ＴＫＮ５０～１００ ｍｇ／Ｌ、ＴＰ７～３５ｍｇ／Ｌ；处理后出水水质达到ＢＯＤ５６～１５ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ４５～９０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ２～３０ｍｇ／Ｌ、ＮＨ３－Ｎ１．０～１０ｍｇ／Ｌ、ＴＰ０．２～３．０ ｍｇ／Ｌ（平均值０．７５ ｍｇ／Ｌ）。
从２００１—２００２年运行情况看，其ＣＯＤ去除率分别达到９１．９％和９５．１６％，ＮＨ３－Ｎ去除率也达到了８２．６％和 ７５．１％，具体情况见表１。
从青岛市李村河污水处理厂２００２年度运行年报表看，其出水各项指标远远低于国家标准《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８—１９９６）中的二级标准［注：自２００３年７月１日执行国家新标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）］，从而证明了Ａ／Ｏ工艺运行稳定、工艺成熟等特点。
Ａ／Ｏ工艺特点：（１）工艺成熟、流程简单、运行稳定；（２）前置反硝化，脱氮效率较高，出水水质好；（３）连续进水、出水，水头损失低，自控系统简单，运行操作简便；（４）生物池设计灵活，占地面积较小，充氧效率高；（５）微孔鼓风曝气，能耗省；（６）污泥回流需用泵提升；（７）抗冲击负荷的能力不如ＳＢＲ工艺和氧化沟工艺；（８）Ａ／Ｏ工艺设备数量多，维护管理要求较高，对操作管理人员的专业素质要求较高。
为了达到同时除磷脱氮的目的，在Ａ／Ｏ工艺基础上形成了Ａ２／Ｏ工艺，其工艺示意图见图２。
Ａ２／Ｏ工艺就是在Ａ／Ｏ脱氮工艺的缺氧池前增设了一厌氧区，沉淀池的回流污泥和进水首先进入厌氧区进行磷的厌氧释放，然后再进入缺氧区。
好氧区具有硝化功能，好氧区的混合液回流到缺氧区，使之反硝化脱氮。
目前，青岛市团岛污水处理厂采用了Ａ２／Ｏ工艺进行污水处理，其设计日处理能力为１０万ｔ，其进水水质指标为：ｐＨ ６～９；ＣＯＤ≤９００ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ５≤４５０ｍｇ／Ｌ；ＴＰ≤１０ｍｇ／ Ｌ；ＳＳ≤６５０ｍｇ／ Ｌ；ＮＨ３－Ｎ≤８０ｍｇ／ Ｌ。
该厂自１９９９年投入运行以来，运行稳定，处理效果明显，出水水质指标远远低于国家二级排放标准。
从表２中可以看出，青岛市团岛污水处理厂在２００１—２００２年度运行中，各项指标良好，ＣＯＤ、ＢＯＤ５和ＳＳ的去除率均达到了９０％以上，ＮＨ３－Ｎ的去除率也保持了８０％以上。
Ａ２／Ｏ工艺特点：除具有Ａ／Ｏ工艺的基本特点外，Ａ２／Ｏ工艺还具有同时除磷的目的，处理深度大于Ａ／Ｏ工艺，但Ａ２／Ｏ工艺前期投资大，除磷效果不稳定。
图１ Ａ／Ｏ脱氮工艺示意图图２ Ａ２／Ｏ工艺示意图表１ 李村河处理厂２００１—２００２年度运行统计表＊以上数据为年平均值，单位：ｍｇ／Ｌ表２ 团岛处理厂２００１—２００２年度运行统计表＊以上数据为年平均值，单位：ｍｇ／ Ｌ Findings Report 调研报告472005．7 环境保护１．２ 百乐克（ＢＩＯＬＡＫ）工艺百乐克（ＢＩＯＬＡＫ）污水处理系统（又称悬挂链曝气工艺）是一种高效的生化处理系统，采用低负荷活性污泥工艺，通过生化方法有效降解ＣＯＤ及ＢＯＤ５，并且能够通过波浪式氧化工艺对氮、磷进行高效去除。
百乐克曝气头悬挂在浮动链上，浮动链被松弛固定在曝气池两侧，每条浮链可在池中的一定区域中运动。
在曝气链的运动过程中，自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果，节省了混合所需的能耗。
百乐克工艺实际是由多级Ａ／Ｏ工艺组成，只是曝气设备和方式不同，其工艺示意见图３。
百乐克（ＢＩＯＬＡＫ）工艺广泛适用于市政废水和工业废水的处理。
目前，全世界约有６００多座百乐克（ＢＩＯＬＡＫ）污水处理厂在运行，其中，尤以德国技术最为先进。
在我国建成比较早的百乐克工艺城市污水处理厂就是招远污水处理厂，其处理规模为２万ｔ／ｄ，自１９９８年运行以来，处理效果较好，其进水水质为：ＣＯＤＣｒ １１８３ｍｇ／Ｌ； ＢＯＤ５ ７５２ ｍｇ／Ｌ；ＳＳ１７２ ｍｇ／Ｌ；磷酸盐 １５．７ ｍｇ／Ｌ；ＮＨ３－Ｎ ４２．９５ ｍｇ／Ｌ。
处理后水质为：ＣＯＤＣｒ ４１ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ５ ２２ ｍｇ／Ｌ；ＳＳ ２ ｍｇ／Ｌ；磷酸盐 １．１２ ｍｇ／Ｌ；ＮＨ３－Ｎ １４．０３ ｍｇ／Ｌ。
在青岛地区建成运行的黄岛镰湾河水质净化厂也采用了德国百乐克工艺。
百乐克工艺特点：（１）技术先进，处理效果好，出水稳定；（２）有效的曝气系统、节省了动力消耗；（３）采用多级Ａ／Ｏ系统，脱氮效果好；（４）设置了生物脱磷区；（５）相对投资较低；（６）简单有效的污泥处置；（７）操作简单、维修方便；（８）土地利用紧凑；（９）曝气时间相对较长。
１．３ ＣＡＳＳ工艺ＣＡＳＳ（Ｃｙｃｌｉｃ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｓｌｕｄｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）工艺是序批式活性污泥ＳＢＲ（Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ Ｂａｔｃｈ Ｒｅａｃｔｏｒ）的改良技术，又称循环式活性污泥系统。
与其他系统相比，ＣＡＳＳ工艺具有操作简便、灵活和可靠的特点，它主要由生物选择器和可调容积式反应器两部分组成，在同一构筑物内完成生物降解、除磷脱氮、固液分离过程。
该工艺充分利用了微生物生长的选择机理，减少了丝状菌的产生，同时提高了除磷脱氮的效率，从而可提高出水水质而不增加运行费用。
ＣＡＳＳ工艺流程见图４。
图４ ＣＡＳＳ工艺流程框图目前，北京吴家村污水处理厂采用了ＣＡＳＳ工艺，从运行情况看，处理效果各项指标均能达到国家二级排放标准。
ＣＡＳＳ工艺特点：（１）处理效果好，出水水质稳定；（２）耐冲击负荷大，可除磷脱氮；（３）操作弹性大；（４）可抑制污泥膨胀，固液分离效率高；（５）自控设备质量要求高，操作人员素质要求高；（６）国内运行经验不多。
１．４ 氧化沟工艺氧化沟（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｄｉｔｃｈ）又名氧化渠，因其构筑物成封闭的沟渠而得名。
氧化沟工艺是活性污泥法的一种变形，５０年代始于荷兰，现广泛应用于世界各地。
早期的氧化沟占地面积大，仅用于小型污水处理厂，随着对氧化沟工艺的深入认识和不断改进，氧化沟工艺正以基建费用低、运行管理简单、处理效果好、耐冲击负荷大、可除磷脱氮等优点，逐渐向大中型污水处理厂发展。
目前，应用到城市污水处理的氧化沟系列主要有卡鲁塞尔（Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ）型、奥贝尔（Ｏｒｂｅｌ）型、双沟（Ｄ型）、三沟（Ｔ型）氧化沟。
奥贝尔（Ｏｒｂｅｌ）氧化沟是氧化沟类型中的重要形式，此法起初是由南非的休斯曼构想南非国家水研究所研究和发展的，该技术转让给美国的Ｅｎｖｉｒｅｘ公司后得到不断改进及推广应用。
随着高性能曝气转刷和转碟的开发应用，奥贝尔（Ｏｒｂｅｌ）型氧化沟的应用更加广泛，一度成为我国城市污水处理的首选工艺。
例如北京燕山石化总公司引进美国技术，图３ 百乐克工艺示意图调研报告 Findings Report48Environmental Protection 2005．7建成了日处理能力６万ｔ的奥贝尔氧化沟污水处理厂，用于处理石化废水及生活污水，几年的运行实践表明，该工艺处理效果很好。
该工艺流程见图５。
青岛市莱西污水处理厂就是采用了奥贝尔氧化沟工艺，从几年来的运行情况来看，处理效果很好。
下面是莱西污水处理厂的各项数据指标。