1、xxxxxxxx 学院环境 xxxxxxxx 系毕业论文论文题目： 城市污水治理的常用方法 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 目录摘 要 11 绪论 12 城市污水治理常用方法探讨 22.1 活性污泥法 .22.2 生物膜法 .52.3 氧化法 .63 结论 8参考文献 9致 谢 91摘 要随着奥运会的开展,建设环保、生态社会的要求越来越迫切地在社会建设中体现出来。城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程。所以城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。本文主要探讨了污水处理的常用办法。关键词：活性污泥法 污水处理膜法 氧化法1 绪论城市污水主要包括生活污水和工
2、业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH 值等有一定的要求。污水三级处理是在
3、一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，2以解决日益严重的水污染问题。2 城市污水治理常用方法探讨2.1 活性污泥法长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广泛的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质
4、好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性
5、污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。但这种方法因为基础建设资金量较大，还是有一定的局限性。目前城市废水普遍存在的问题有：（1.）随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质排放要求较高, 使之需要将多个厌氧和好氧反应池串联，这样不但大大的增加建设成本，还使之3运行管理较为复杂。 （2.）目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效
6、率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。活性污泥法的基本工艺流程1、活性污泥法的基本组成 曝气池：反应主体 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。剩余活性污泥回流污泥二次沉淀池废水 曝气池初次沉淀池出水空气4 剩余污泥排放系统： 1）是去除
7、有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 供氧系统： 提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； 混合液含有足够的溶解氧； 活性污泥在池内呈悬浮状态； 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； 无有毒有害的物质流入。活性污泥的增殖规律活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。活性污泥的增殖曲线对数增殖 减速增殖 内源呼吸氧利用速率曲线微生物增殖曲线BOD 降解曲线时间Xa052.2 生物膜法与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定
8、法。主要用于去除废水中溶解性的和胶状的有机污染物。在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生 物 膜 法 是 利 用 附 着 生 长 于 某 些 固 体 物 表 面 的 微 生 物 （ 即 生物 膜 ） 进 行 有 机 污 水 处 理 的 方 法 。 生 物 膜 是 由 高 度 密 集 的 好 氧 菌 、厌 氧 菌 、 兼 性 菌 、 真 菌 、 原 生 动 物 以 及 藻 类 等 组 成 的 生 态 系 统 ，其 附 着 的 固 体 介 质 称 为 滤 料 或 载 体 。 生 物 膜 自 滤 料 向 外 可 分 为 厌气 层 、 好 气 层 、 附 着 水 层 、
9、运 动 水 层 。 生 物 膜 法 的 原 理 是 ， 生 物膜 首 先 吸 附 附 着 水 层 有 机 物 ， 由 好 气 层 的 好 气 菌 将 其 分 解 ， 再 进入 厌 气 层 进 行 厌 气 分 解 ， 流 动 水 层 则 将 老 化 的 生 物 膜 冲 掉 以 生 长新 的 生 物 膜 ， 如 此 往 复 以 达 到 净 化 污 水 的 目 的 。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。生物膜法中的微
10、生物，由于是固定在填料上的，可以形成比较稳定的生态系统，其生活能量和消耗能量不像活性污泥法中的微生物那样大，因此生物膜法的剩余污泥比活性污泥法要少。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,6在处理中极具竞争力。但是这种方法的投资较高，单位处理效率较低。如何能够低成本，高效率的处理城市生活污水依然是我们待解决的问题。2.3 氧化法氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果
11、并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。在这种前提下，光催化法应运而生。其特点为设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底。达到了人们对污水处理的理想境地。所 谓 光 催 化 反 应 ， 就 是 在 光 的 作 用 下 进 行 的 化 学 反 应 。 光 化学 反 应 需 要 分 子 吸 收 特 定 波 长 的 电 磁 辐 射 ， 受 激 产 生 分 子 激 发 态 ，然 后 会 发 生 化 学 反 应 生 成 新 的 物 质 ， 或 者 变 成 引 发 热 反
12、应 的 中 间化 学 产 物 。 光 化 学 反 应 的 活 化 能 来 源 于 光 子 的 能 量 ， 在 太 阳 能 的利 用 中 光 电 转 化 以 及 光 化 学 转 化 一 直 是 十 分 活 跃 的 研 究 领 域 。光催化氧化技术利用光激发氧化将 O2、H2O2 等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括 uv-H2O2、uv-O2 等工艺，7可以用于处理污水中 CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外，在有紫外光的 Feton 体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使 H2O2 分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。所谓光化学反应，就是只有在
13、光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态，然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中，光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。 80 年代初，开始研究光化学应用于环境保护，其中光化学降解治理污染尤受重视，包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又称光催化降解，一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以 Fe2或 Fe3及 H2O2 为介质，通过光助-芬顿(photo Fenton）反应使污染物得到降解，此类反应能直接利用可见光；多相光催化
14、降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料，同时结合一定能量的光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子空穴作用，产生OH 等氧化性极强的自由基，再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化，最终生成 CO2、H2O 及其它离子如 NO3、 PO43、S042-、Cl等。与无催化剂的光化学降解相比，光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。目前，我公司已成功开发了该技术并研制成8了产品。技术特点能降解废水中高浓度有机污染物，难降解难以生化处理的有机废水：对水体有机污染物的光催化降解研究较为深入。根据已有的研究
15、工作，发现卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、硝基芳烃、取代苯胺、多环芳烃、杂环化合物、烃类、酚类、染料、表面活性剂、农药等都能有效地进行光催化反应，最终生成无机小分子物质，消除其对环境的污染以及对人体健康的危害。对于废水中浓度高达每升几千毫克的有机污染物体系，光催化降解均能有效地将污染物降解去除，达到规定的环境标准；与其他工艺相比，更省运行成本；应用于饮用水的深度处理：饮用水水源污染，特别是微量有机物的污染，给自来水行业带来了严重的问题。目前水厂的常规工艺不仅无法去除有机物，而且氯化过程还可能产生对人体健康危害极大的有机氯化合物。迄今为止，国内外饮用水去除有机污染物的技术均不能令人满意，尤其是有
16、机氯化合物很稳定，难为一般的处理方法所去除。而应用光催化降解法，此类难去除的化合物均能在短时间内得以降解。这种污水处理方法以其低成本，高效率的处理方式使之渐渐走人了大家的眼球。因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为 21 世纪废水处理中重要的方法之一。3 结论: 9综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最大的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望有关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究, 为人们的生活带来更多的绿色和清新.参考文献1储金宇,等臭氧技术及应用M.北京:化学工业出版社, 2002. 2许建华,等水的特种处理M.上海:同济大学出版社, 1989. 3国家环保总局编水污染防治及城市污水资源化技术M,北京:科学出版社, 1993. 4周彤污水回用决策与技术M北京:化学工业出版社, 2002.5中国污水处理工程网污水处理技术，200910致 谢本文是在 xxxxx 的悉心指导下完成的，在此表示衷心的感谢！
