眾所周知，中小城鎮(zhèn)能夠在污水處理中投入的成本有限，技術人員水平有限，運維工作效果也十分有限。因此，政府相關部門和處理方管理層應篩選出更適合中小城鎮(zhèn)水污染現(xiàn)狀的處理工藝。

在這個過程中，最優(yōu)化選擇方案不單單是執(zhí)著于處理效果，還要考慮當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平、人文因素和環(huán)境特點，這決定著污水處理廠的建設工程能得到多少投資資金。

當然，在資金滿足的情況下，就要考慮工藝的處理效果，處理廠在運行過程中的成本，以及操作人員的技術水平。綜合這種種因素，才能篩選出最優(yōu)化的工藝，使出水達標排放。

一般來說，中小城鎮(zhèn)污水處理工藝應盡量滿足以下幾點要求：

1、運行成本低，投資較少

一般中小型城鎮(zhèn)經(jīng)濟都不夠發(fā)達，所以在需要建設工程時，往往依賴于國家的稅收來滿足資金需求。

另外，由于中小城鎮(zhèn)環(huán)保意識缺乏，居民、企事業(yè)單位如果污水排放超標，主動上繳罰金的意愿極低。

所以說，最適合中小城鎮(zhèn)的污水處理工藝，必須具備正常運行時成本低、建設投資少的優(yōu)點，且該運行成本與投資費用中小城鎮(zhèn)能夠承受。

2、運行管理簡單，操作容易

由于中小城鎮(zhèn)管理操作人員知識結構較差，故其建設污水處理設施所選取的工藝必須具有運行管理簡單、不應有技術含量較高的環(huán)節(jié)、便于運行人員的操作等優(yōu)點。

3、抗沖擊負荷能力強

因為中心城鎮(zhèn)的自身人口結構，使得污水變化有一定季節(jié)性。

比如，一些城鎮(zhèn)因勞務輸出等原因，平時人口較少，水污染程度較低，但逢年過節(jié)人口會突然增加，導致水污染程度變高，水質(zhì)變化較大。再比如，一些旅游區(qū)城鎮(zhèn)，旅游旺季與淡季人流量差別較大，也會導致污水水質(zhì)變化。

因此，在選擇污水處理工藝時，應當考慮能夠適應水質(zhì)水量季節(jié)波動的工藝。

4、處理的效果波動不能太大，處理后氮磷含量低

對于重要的水源地區(qū)，或旅游景點，其污水處理出水水質(zhì)要求相對較高，同時還要適應當?shù)氐臍夂蛞约暗匦蔚臈l件。

我國氣候條件復雜，地域跨度大，所以在大量的城鎮(zhèn)中，生活習俗也有很大差異。地形地質(zhì)條件差別較大的，應根據(jù)具體的條件和要求，進行選取，以便選出最合適的處理工藝。

根據(jù)以上這4點要求，老吳篩選出了10種污水廠處理工藝，并對它們的優(yōu)缺點、工藝流程以及適用范圍等進行分析比較。

省流速看

1、A/O工藝

A/O工根據(jù)其去除對象可分為脫氮工藝以及除磷工藝。

1）A/O生物脫氮工藝

A表示缺氧，O表示好氧，這種工藝是在傳統(tǒng)的活性污泥法的基礎上，加入缺氧生物進行前處理，最后將污水進行脫氮處理。

A/O脫氮工藝流程

A/O生物脫氮工藝的優(yōu)點：

①工藝簡單、構筑物少，可以節(jié)省基建資金、運行成本，占地面積較??；

②缺氧池在前，原水中的有機碳源可用于微生物脫氮，無需添加額外的碳源，減少了工藝的運行成本；

③微生物脫氮反應較徹底。

A/O生物脫氮工藝的缺點：

①沉淀池內(nèi)一旦因為操作問題，產(chǎn)生了反硝化反應，就會大量產(chǎn)生氮氣，從而導致污泥被“充氣”，使得污泥上浮，所以出水水質(zhì)惡化；

②A段中氧氣濃度過低，相關的聚磷菌不能很好生長，對磷的轉(zhuǎn)化去除能力下降，導致結果不理想。

2）A/O生物除磷工藝

A/O除磷工藝流程

A/O生物除磷工藝優(yōu)點：

①操作簡便，不僅能夠分解有機物還能有效降低磷含量；

②厭氧池首先會將一部分有機物分解掉，極大程度上減輕了好氧池的壓力，絲狀細菌難以生長就不會影響污泥的正常沉降；

③水力停留時間短；

④最后的活性污泥中磷含量較高，農(nóng)業(yè)對非利用率高。

A/O生物除磷工藝缺點：

①受條件限制，磷不會被徹底去除；

②在二沉池中，如果污泥不能被及時回流，被吸收的磷元素再次被釋放出來，這就很大程度上減少了去磷率，排出的水體中磷含量依舊很高。

2、A2/O工藝

該工藝與其他同類型工藝相比，除磷脫氮操作簡便，總水力停留時間縮短，再加上水體在三個區(qū)域內(nèi)傳遞的特點使得絲狀菌很難穩(wěn)定地進行生長，所以污泥膨脹幾乎不會產(chǎn)生，SVI值不大于一百，處理結束后，水泥分離方便，運行費用低。

但傳統(tǒng)A2/O工藝也存在著本身固有的缺點。

一般來講，脫氮過程要求的外部環(huán)境總是與除磷操作背道而馳，兩者之間很難做到均衡處理，再加上好氧區(qū)回流的污泥中，富含硝酸鹽，在厭氧池中就會將厭氧環(huán)境破壞，損傷除磷效果。

AAO污水處理工藝

針對A2/O工藝的一些缺點問題，衍生出了很多改良工藝：

1）UCT工藝

這個工藝中，好氧區(qū)的污泥回流時進入的是缺氧池，先降低硝酸鹽的含量，在進入?yún)捬醭貎?nèi)，這樣操作流程就復雜化了，成本也會隨之提高。

2）MUCT工藝

該工藝是在UCT基礎上進行了改良得到的，它把缺氧階段劃分成兩個時間部分來進行，使得兩套回流過程互不干擾，有效解決了UCT中由于回流交叉引起的運行操作問題。

3）A/A/A/O工藝

該工藝是在A2/O法基礎上添加了一個反硝化池，從二沉池中流出的污泥和新收集的廢水中的百分之十進入這個反硝化池中，大約反應半小時，反硝化細菌在有機物大分子的作用下，將硝酸鹽進行反硝化反應，從而減少回流污泥中的硝態(tài)氮，最終到達厭氧區(qū)時，不會造成明顯影響，使除磷過程能夠正常有序進行。

A/A/A/O工藝并不復雜，所以操作起來也比較簡單。

3、氧化溝工藝

氧化溝工藝不同于別的生物處理技術，它基于傳統(tǒng)活性污泥法，又因其新特征區(qū)別于傳統(tǒng)活性污泥法，在近些年來，其工藝水平不斷取得進步。

氧化溝工藝的主要特點有：

①基建投資省、運行費用低

特別是在這些情況下：當經(jīng)濟投資的來源十分有限時；對處理后水質(zhì)的要求十分高時；當要求進行脫氮處理時；當需要進行除污的水體隨環(huán)境變化較大時：當操作人員以及管理人員缺乏相關技術時。

②混合式與推流式結合的水流特征

③構造方式多，可根據(jù)不同情況靈活運用

④曝氣設備的多樣性和可調(diào)節(jié)性

⑤脫氮效果好，處理結果無大波動，且水質(zhì)較好

⑥水質(zhì)水量變化抗性高，能夠稀釋工業(yè)廢水，使其濃度降低

⑦工藝操作簡便，需要基本材料少，管理方便

氧化溝工藝將傳統(tǒng)的活性污泥法進行了一定的簡化，比如說預處理不再繁瑣，最終反應結束后剩余污泥只需進行脫水干化。

新的工藝中將二沉池刪去，也不再進行污泥回流，處理過程更加簡便。

目前，應用較多的氧化溝技術處理污水的工藝下圖所示。流程縮短，相應的基建成本會減少，需要的土地面積也會減少，極大減輕了管理壓力。

氧化溝處理污水工藝流程

不同的氧化溝工藝會存在操作上和結構上的差異，一般而言，氧化溝的分類會根據(jù)發(fā)明者以及相關的專利細節(jié)來進行，典型的氧化溝系統(tǒng)有：

1）Carrousel氧化溝

Carrousel氧化溝應用范圍廣泛，其規(guī)模小至20m3/d，大至1140000m3/d，其對BOD5去除率可達95％～99％，出水氮含量低于10%，磷含量在百分之五十左右。

2）Orbal氧化溝

Orbal氧化溝有兩個主要特點：首先，這種工藝中的曝氣器都使用了曝氣轉(zhuǎn)盤；其次，這些渠道的形狀能夠很好地緩和水流沖擊，還能將水體在流動時產(chǎn)生的慣性有效應用到水流前進的推動力上。

而且，將多個渠道進行串聯(lián)的模式能夠有效解決水流斷流的問題，提高處理效率。

3）交替運行式氧化溝

這個氧化溝中曝氣操作與沉淀操作可以不斷地進行交互運行。

不設二沉池，不需污泥回流裝置，基建費用低，操作簡單，運行穩(wěn)定，易于維護管理，剩余污泥量少而穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。

基本類型有：A、D、VR和T型四種。

4、SBR工藝（序列式活性污泥法）

SBR的工藝流程過程可概括為：短時間進水—曝氣反應一沉淀一短時間排水一進入下一個工作周期。

對于SBR工藝，其操作過程中，各反應器會隨著時間變化改變操作的方式，這種變化有一定的周期性，即周而復始地進行反應操作。

SBR法污水處理工藝流程

SBR工藝的優(yōu)點：

①沉淀性能好；

②有機物去除效率高；

③提高難降解廢水的處理效率；

④抑制絲狀菌膨脹；

⑤可以除磷脫氮，不需要新增反應器；

⑥無二沉池，污泥不回流，流程簡便。

5、CASS/CAST工藝（周期循環(huán)／循環(huán)活性污泥法）

CASS工藝是在SBR基礎上，進行技術優(yōu)化得到的一種新型工藝，所以SBR的一些基本優(yōu)勢都很好的延續(xù)下來了，比如說工藝流程簡便，結果可靠，能夠靈活應對不同處理情況等等。

盡管CASS中單池的運行方式為間歇操作，但由于其為多個彼此相對獨立的單池組成，就使得不同反應池中總有進水，也總有出水，即就是四個反應池中，周期內(nèi)的四個步驟都在進行，就極大程度上提高了處理效率。

再加上CASS工藝還加入了生物選擇器，有效地將不同氧濃度區(qū)域進行結合，使得多種微生物各行其道，將氮磷含量有效減少。

CAST也是SBR經(jīng)過革新改良后的一種變形工藝，CAST工藝也有四個獨立的SBR池，但這四個反應池在厭氧段上是相同的，即四者共用。

由于CAST工藝是基于CASS工藝進行的改良技術，所以CAST工藝同樣具有工藝流程簡便，結果可靠，能夠靈活應對不同處理情況等特點，將氮磷含量有效減少。

6、BAF工藝（曝氣生物濾池）

BAF工藝是將水解反應器和曝氣生物濾池集為一體的新型工藝，將兩種功能在一個工藝中進行組合就能極大簡化工藝流程，使處理效率獲得提高，而且能量的消耗也隨之降低，最后處理結束污泥也不會殘留太多。

水解反應器能夠在一定程度上將污水的可生化性進行改良優(yōu)化，對于曝氣生物濾池而言，有機物負荷能力高和排除水體質(zhì)量好是它的優(yōu)勢。具體操作過程如下：

水解-曝氣生物濾池工藝流程

對于BAF工藝來說，其主要有以下幾種特點：

①由于曝氣生物濾池對BOD5單位體積內(nèi)負荷大，遠高于一般的生物處理系統(tǒng)，所以工藝要求的設備體積和占地面積就大大縮小了，再加上沒有二沉池，基建成本又進一步降低。

一般來說，該工藝構筑物所占的面積僅僅占到氧化溝工藝的五分之一。

②BAF工藝對水體的質(zhì)量變化不敏感，處理后的水體性質(zhì)平穩(wěn)，質(zhì)量較高，在反應過程中，微生物數(shù)量大就可以有效增加反應的速率，再加上微生物以生物膜形式依附在載體上，水體沖擊對其影響不大。

③BAF工藝可以很好地適應低濃度的廢水。

④BAF基本不會隨著氣候環(huán)境的變化而產(chǎn)生波動。

⑤工藝建設時，其構筑物主要以模塊的形式進行建造，后期改擴建工作就方便了許多。

⑥這項工藝需要的相關設施國內(nèi)就能進行生產(chǎn)，很大程度上節(jié)約了運行成本。

7、生物接觸氧化工藝

生物接觸氧化工藝一般有四個組成部分，氧化池、填料、布水裝置、曝氣系統(tǒng)。

生物接觸氧化池構造示意圖

生物接觸氧化工藝的優(yōu)點：

①處理效率高，能適應較寬范圍的污水有機負荷變化，具有較強的抗水質(zhì)水量沖擊負荷能力；

②污泥殘余少且性質(zhì)穩(wěn)定，不需回流，處理成本低廉；

③對反應器體積要求不高，基建成本低，反應時間短；

④設備簡單，操作、維修簡便；

⑤污泥濃度高、泥齡長，對于一些較難降解的有機物具有較強的分解能力，且不易發(fā)生污泥膨脹。

生物接觸氧化工藝的缺點：

①一旦水體中有機物含量過高、填料層厚度超出范圍，就會在進行污水處理的過程中，導致生物膜脫落，脫落的生物膜沉降在載體表面，堵塞住填料之間的空隙。

②生物膜會因為操作不當而突然間脫落，導致出水水質(zhì)嚴重下降。

③這個工藝中要求的填料和支撐物的量比較大，基建費用也隨之水漲船高，成本增加。

8、MBR工藝

MBR工藝實質(zhì)上是膜生物反應器，這種新型的工藝不僅應用了膜分離技術，還將生物處理融合進來，這就使得這種技術的污水處理效率很高。

膜生物反應器

MBR工藝主要有以下三種特點：

①對污染物的去除效率高

應用了膜分離技術，就能大大提高水體中固體和液體的分離效果，使用MBR，懸浮固體無法通過膜組件，就會被截留去除，這時分離后的液體濁度幾乎降到自來水水平。

在膜組件作用下，將分離后的液體進行排出，剩余的活性污泥留在反應器中，由于此時污泥的濃度很高，反應速率也就會大大加快，有機物去除得較為徹底，拿生活污水來說，其中COD可至少被去除94%左右，BOD則至少被去除96%左右。

再加上，膜組件會將生物反應器中的污泥和水體進行分離，污泥停留時間較長，對于一些生長時間長的微生物，比如說硝化細菌，能夠較久地保留在反應器中，這就在其他微生物氧化分解有機物的同時，還能有效降低氮含量。

相關數(shù)據(jù)指出，MBR可以去除污水中絕大多數(shù)的氨氮，在排除水體中，含量不到1mg/L。

而且膜組件的孔徑是可以根據(jù)實際需要進行選擇的，如果需要去除細菌和病毒，就要適當減小膜組件的孔徑，使其能截留這些致病微生物，后續(xù)就不必再進行消毒，使工藝流程被縮短。

②有較大的靈活性和實用性

MBR在進行污水處理時，可以根據(jù)實際情況靈活調(diào)整膜組件的數(shù)量，從而適應不同的反應規(guī)模。

再加上這個工藝的自動化程度較高，就可以極大解放人力，節(jié)約運行成本，其操作管理相對傳統(tǒng)工藝來說也十分簡便，其運行費用也相對低廉。

傳統(tǒng)活性污泥法中，由于二沉池中，污泥在水體內(nèi)部，一旦出現(xiàn)氣體釋放，就會使污泥在水中膨脹，但MBR工藝很好地避免了這一現(xiàn)象的發(fā)生，降低了管理操作中遇到麻煩的可能性，將出水質(zhì)量進一步提高。

③解決了剩余污泥處置難的問題

MBR工藝中，污泥的產(chǎn)率很低，而且由于過濾作用，導致產(chǎn)生的污泥濃度相對較高，脫水操作就易于進行了，節(jié)省了相關的處理成本。

研究表明，在MBR工藝中，污水處理后三十五天進行排泥工作最為恰當。

9、人工濕地技術

人工濕地工藝發(fā)展時間較久，這種污水處理系統(tǒng)可以說是一個小型的生態(tài)系統(tǒng)，但是由人為進行建設的，后期也還依靠人力進行管理維護。

這種污水處理工藝依據(jù)的原理是濕地生態(tài)系統(tǒng)，按照自然存在的濕地構造進行處理系統(tǒng)的建設。

人工濕地工藝的優(yōu)點是無動力運行，操作管理簡單，處理效果可以達到圍家排放標準，但缺點是處理負荷小，占地面積大。

10、氧化塘

該工藝是基于微生物在水體環(huán)境中對有機物進行分解利用的特點，將污水進行靜置，然后這些微生物就會產(chǎn)生，為了維持自身生長繁殖，就需要分解利用污染水體中的大量有機物從而使水體得到凈化。

其應用較多的地方集中在中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村，根據(jù)具體情況氧化塘可以進行一級處理、也可進行二級處理，甚至進行水質(zhì)深度處理，不同的氧化塘的充氧量不同，就可以劃分為好氧塘和兼氧塘以及厭氧塘，還有曝氣塘等。

氧化塘技術的優(yōu)點：

①建設資金、運行資金都相對較低

首先，建設地點不受限制，可以利用現(xiàn)有的低洼地帶，廢棄的地塊建設，建設周期很短，結構簡單，建設較為容易。

其次，本工藝所消耗的電力、鋼材、油類甚至化學藥品較少，所需用設備設施較少。

②改善環(huán)境，創(chuàng)造自然財富

經(jīng)過凈化的污水，在達到相關標準的前提下，就可以流入人工湖中，并可為農(nóng)業(yè)提供灌溉等條件，真正做到生態(tài)系統(tǒng)的資源化與污水處理的緊密結合。

③污泥產(chǎn)量較少

較小的污泥產(chǎn)量是該工藝最大的優(yōu)點，其產(chǎn)生的污泥量有的幾乎可以不用再處理，有的是1/10的一般處理工藝污泥量。

氧化塘技術的缺點：

①占地面積過于多；

②對氣候的變化比較敏感；

③在管理上有較高的要求，要盡量避免二次污染的發(fā)生

來源：頭條@中工環(huán)環(huán)保管家