"摘要：由于污水处理技术的落后，导致我国城市污水处理能力增长缓慢、污水处理率低，因此，提高我国污水处理技术的水平是改善我国水处理事业形势的关键所在。本文提出了几种污水处理的新技术及其相对于传统处理技术的优势所在，着力提高我国污水处理水平。
关键词：稀土复合混凝；微生物絮凝吸附；AAA一体化工艺
Urban sewage treatment technologies
Abstract: because of sewage treatment technology behind, lead to the urban sewage treatment capacity and slow growth, low wastewater treatment rate, therefore, improve the level of wastewater treatment technology in China is to improve the situation is the key to water treatment industry in China. This paper puts forward some new technology in wastewater treatment and its advantages compared with traditional processing technology, strive to improve the level of sewage treatment in China.
Keywords: The rare earth compound coagulation; Microbial flocculation adsorption; AAA integration process
1.引言
污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水中所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害和稳定的物质，以使污水得到净化达到恢复其原来性状或使用功能的过程。现代污水处理技术，按其作用机理可分为三类，即物理处理法、化学处理法和生物处理法。
物理处理法，是指通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质的处理方法。根据物理作用类型的不同，物理处理采用的方法与设备也各不相同。
化学处理法，系指通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转化为无害物质。
生物处理法，此法系通过微生物的代谢作用，使污水中呈溶解状态，胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物，转化为稳定、无害的物质，从而使水得到净化。此法也称生化法，即生物化学处理法。一般认为，污水的可生化指标（BOD5/COD）大于30%时才适用于生化处理。
2.我国城市污水处理能力增长缓慢的原因
我国污水处理事业在改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。
我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因在于污水处理技术落后。城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。
3.我国城市污水处理新技术
3.1硅藻土+BIOSTRY处理城市污水
3.1.1硅藻土污水处理的原理[1]
水处理时，将硅藻土污水处理剂加入污水中，在高速搅拌下，瞬间分散于水体中，经改性后的硅藻土表面的不平衡电位能中和悬浮离子的带电性，促使水中的污染物快速絮凝、沉淀，使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成缪羽，电中和与沉淀作用凝集成较大的絮花，借重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微物质吸附到硅藻表面，形成链式结构。由非晶体活性二氧化硅组成的硅藻，在水体中相聚，使污染物质和细菌瞬间下沉与水体分离，清水向上流出。
3.1.2硅藻土污水处理剂处理污水工艺与传统方法的比较
不仅投资小、耗电少、成本低、占地少、处理质量好、去除率高，污染物可全部取走并再利用，而且适用性强，设备简单，操作方便，能连续处理，可作为各类大、中、小型城市污水处理，是优于国内外传统工艺的具有国际先进水平的污水处理工艺。处理污水的理想工艺，应该是处理后出水水质好，投资少，耗电低，占地小，运转成本低，污泥能彻底分离取出，并能再加工制成其他产品的最佳工艺。
3.2稀土复合混凝剂处理城市污水
3.2.1稀土复合混凝剂的混凝机理
   稀土离子易发生水解反应生成无定形氢氧化稀土沉淀，以沉淀网捕作用[2]达到净化水的目的（当铝盐或铁盐投加量超过溶度积会产生凝絮状氢氧化物的沉淀，这些凝絮状氢氧化物具有巨大的网状表面结构，且带一定正电荷量，具有一定的静电粘附能力，因而在沉淀物生成过程中，胶体颗粒可同时被粘附网捕在沉淀物中而迅速卷扫沉淀）。另外在去除磷时稀土离子与PO34-形成磷酸盐沉淀，进而达到除磷的目的。
3.2.1稀土复合混凝剂处理城市污水的优势
   我国是一个水资源相对贫乏的国家，在保护水资源、合理开采利用水资源的基础上，加速简便、易行、价廉的水处理方法的研究，提高水的利用效率具有重要的意义。而混凝法由于其特有的优越性被广泛用于给水及工业废水处理。为了提高混凝法处理的效果，其关键是研究和开发高效的混凝剂。水溶性稀土化合物如氯化稀土等具有无机盐混凝剂基本特性，正是由于这些特性，稀土己被人们用于研究新型复合混凝剂，事实上，镧系元素在环保方面的应用早有报道，即用于除磷。在这一思想的指导下，结合我区丰富的稀土资源，我们可是考虑使用稀土复合混凝剂，应用于城市污水处理。
3.3微生物絮凝吸附处理城市污水
   生物絮凝吸附工艺的核心是活性污泥絮体[3]。废水中的游离细菌通过水流的紊动和相互间的范德华力作用互相碰撞，互相结合，形成了由千万个细菌为主体的菌胶团颗粒。同时，众多的菌胶团在丝状菌的捕捉和搭桥的作用下，连同废水中的其他颗粒物共同组合形成多孔酥松的污泥絮体。废水中飘浮的污泥絮体又和其它絮体粘接，絮凝速率加快，最终形成颗粒较大的活性污泥絮体。
微生物絮凝强化一级处理工艺无需添加任何化学药物，仅靠污水中自带的微生物作用形成污泥絮体，快速吸附去除废水中的污染物，减轻二级处理负荷，从而实现降低能耗，节省成本而不影响处理效果。另外，吸附了污染物的活性污泥可以通过在有氧条件下再生，重新恢复活化状态，所以能够无数次循环使用，而不像一般的一次性化学絮凝剂，每次用完后还需重新购进，既节省了资金也节省了人力。因此，研究生物絮凝强化一级处理工艺将有着十分重要的意义。
3.4AAA一体化工艺处理城市污水
传统的AAA(Altemating aerobic and anoxic)工艺是一种介于严格的连续流和间歇式活性污泥法之间的工艺，进水连续地进出反应器[4]，在一个完整的周期内，通过切换曝气停启在同一个反应器中交替地进行硝化和反硝化反应以达到污水脱氮的目的。通过对AAA工艺构型的改造，能同时实现磷的生物去除。大量研究表明，AAA工艺是具有简易、高效、节能等特点的能够体现可持续发展的城市污水处理工艺。
AAA一体化工艺的优势在于：
1）工艺流程简单，基建投资低，易于改造；
2）节能降耗、运行费用低；
3）行方式灵活多变，控制信息丰富；
4）抑制污泥膨胀；
5）营养物去除效率高。
3.5BIOFOR工艺处理城市污水
BIOFOR工艺是法国得利满(Degremont)公司于20世纪70年代开发的一种曝气生物滤池，具有优良的过滤、吸附作用。BIOFOR工艺可进行单一或综合的工艺过程，如过滤、化学和生物反应，有去除SS，BOD，COD、脱氮、除磷等作用。其中，单一工艺有BIOFOR C(去除SS，碳氧化)、BIOFOR N(去除SS、硝化)、BIOFOR DN(去除SS、脱氮)等，综合工艺有BIOFOR C/N，BIOFOR DN-P(去除SS、脱氮、除磷)等，同时也可组成多阶段工艺，满足不同的污水处理要求。
   BIOFOR工艺充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，是一种将污水生物处理过程和悬浮物去除过程结合在一起的污水处理工艺，可用于去除污水中的有机物，也可以通过硝化和反硝化除氮。其工作原理主要为过滤、吸附和生物代谢。具体为以滤池中填装的粒状填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜，当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，实现污染物的高效清除，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能[5]。
4.结语
通过以上的论述，我们对我国城市污水处理的现状及原因以及我国城市污水处理新技术的应用两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。根据我国长期的可持续发展的战略，环保型污水处理技术的革新必将成为城市污水处理技术未来的最重要的研究方向，所以我们应当熟练的掌握城市污水处理的各种新技术以及其工艺流程，只有这样，我们面对城市不同的条件和地理环境，才能够选择最为合理的污水收集方法和污水处理技术，只有这样，才能真正的防治水污染，从而保护城市环境，促进城市污水处理行业的健康发展。
参考文献
[1]刘雯婷.硅藻土+BIOSRYT处理城市污水并回用的试验研究[D].南昌大学，2007.
[2]贺忠翔.稀土复合混凝剂的制备及其在城市污水处理中的应用[D].内蒙古大学，2006.
[3]蒋礼源.微生物絮凝吸附处理城市污水实验研究[D].合肥工业大学，2007.
[4]张善锋.AAA一体化工艺脱氮除磷与过程控制研究[D].北京工业大学，2007.
[5]朱鹏.BIOFOR工艺在城市污水处理中的应用[D].华中科技大学，2007.
"