A. 美國農村污水處理是什麼樣的
在美國由於鄉抄村住宅太分散，襲一般不建設統一的自來水管道和污水管道。解決給水排水的辦法就是上述的一井一罐，即第一是，每戶打一口水井，用電腦控制向水箱注水。水質需經化驗，如需適當處理水質的，由居民購買指定的清水劑每月向水箱投放一次；第二是，每戶建設一個較深的污水井，在污水井頂端距地面約20公分處鋪設通向草地四面八方的地下水管，管上有許多小孔。井內的固體或半固體物質沉澱井底，污水增多達到離地下20公分時，就順著水管的小孔滲透到四周草地的地下，既「消化」了污水，又起到灌溉草地的作用。美國人是比較相信設備的，他們習慣於用設計完善製作精良功能可靠的設備來解決問題。一口自動工作的水井和一個地下化糞罐，就解決了分散的美國農戶的上下水問題。
至於美國農村的垃圾處理，就由小小的家庭公司來承擔了。在這樣公司干 的也是農民，他們開著垃圾車，每周一次到各家各戶收取垃圾，也收一點費用。雖然美國的農戶遠比中國農村分散，但是，垃圾公司深入到每個角落。土地是私有的，住宅外的環境是自己生活的一部分，美國農民覺得美化環境是最自然的事情。
B. 工廠導致環境污染解決方案
1 污水處理廠發展動態
隨著國民經濟持續、穩定的發展，近年來我國的水務市場正以7%~8%的年平均速度快速增長。但同時，城鎮污水處理問題也日益凸顯。據《2002年中國環境狀況公報》報道，2002年全國城鎮污、廢水排放總量約為439.5×108 m3，其中，生活污水占總排放量的52.9%。為解決這一問題，我國己先後建設452座污水處理廠，其中出水為二、三級水平的污水處理廠有307座。即便如此，城市生活污水的處理率也僅達到36.5%。
「十五」期間，預計將增加城市污水處理量2 600×104 m3/d。根據建設部、國家環境保護總局、科技部發布的《城市污水處理及防治技術政策》規定，2005年城市污水處理率應達到45%，50萬人以上的城市達到60%；到2010年，所有城市的污水處理率不得低於60%，直轄市、省會城市以及重點風景旅遊城市不得低於70%。為了實現這個目標，需新增污水處理能力：(5 000～6 000)×104 m3/d，所需建設投資約2 000～3 000億元(不包括運行費用)。如果對全國縣級以上城市的市政污水進行處理，全國將有超過1 000座的城市污水處理廠待建。
2 污水處理廠對周遍環境的污染
毫無疑問，污水處理廠在改善城市環境、節約水資源、提高居民生活質量方面發揮了巨大的作用，成為市政和環保工作的重要組成部分。但由於其自身的特殊性，絕大多數污水處理廠在改善城市環境的同時，又成為新的污染源，對周遍環境造成不同程度的污染。主要表現為惡臭、雜訊、污泥和出水不能達到國家GB 8978-1996二級排放標准四個方面。
2.1 惡臭
污水處理廠產生惡臭的污染源主要在進水部分和污泥處理部分，即格柵間、貯泥池、污泥濃縮池、脫水機房以及曝氣池等。惡臭的主要成分是氨氣、硫化氫、甲硫醇、VFAs、VOCs、細菌和大腸菌。污水及污泥中的惡臭物質向大氣擴散受到諸多因素的影響，如水溫、水質、處理工藝、污泥齡、周遍建築物的密度及氣象條件等。表1列出了《惡臭污染物排放標准》(GB14554—93)中對惡臭污染物做出的廠界標准值。表2是對天津市紀莊子污水處理廠惡臭污染的檢測結果。
表1 惡臭污染物廠界標准值
項目 一級標准 二級標准 A類 B類
臭氣濃度 10 20 30
註：①表中臭氣濃度為無量綱的指標。②新建污水廠應滿足一級標準的要求，改擴建污水廠應滿足二級標准A類要求，現有污水廠應滿足二級標准B類要求。
表2 天津市紀莊子污水處理廠惡臭污染物監測結果
源點 硫化氫(mg/m3) 氨(mg/m3) 甲硫醇(mg/m3) 臭氣濃度
普通曝氣池 0.222 0.479 0.084 570
儲泥池 30.95 0.312 0.347 6500
脫水機房 52.72 0.475 0.495 20000
由表1、2可見，以天津市紀莊子污水處理廠為例，曝氣池、儲泥池和脫水機房周遍的臭氣濃度比《惡臭污染物排放標准》中的標准值高19～667倍(雖然廠界處的臭氣濃度比構築物周遍的臭氣濃度低，但仍遠高於標准值)。這不僅影響了周遍居民的生活，而且對污水處理廠工作人員的身體健康危害較大。
2.2 雜訊
污水處理廠的雜訊主要是在污水處理過程中鼓風機、管道和水流所產生的。雜訊對人體健康的危害是多方面的，尤其是對聽覺器官的損傷，長期在強雜訊環境下工作可能導致雜訊性耳聾。此外，雜訊對人體中樞神經系統、植物神經及心血管系統方面的損害也非常嚴重。一些已建成的污水處理廠由於缺乏足夠的雜訊隔離設施或是生產設備老化，導致不同程度的雜訊超標。
以隔音設施改造前的濟南市污水處理廠為例。該廠採用射流曝氣活性污泥法的處理工藝，風機房預留9台羅茨風機的位置，一期工程先安裝2台(風壓：73 kPa，風量：112 m3/min，轉速：960 r/min，配套電機功率183 kW)。在對隔音設施改造前，廠區雜訊嚴重超標，風機房內雜訊平均值達118.8 dB，曝氣池靠近送風道處的雜訊達111.6 dB，風機房相鄰西廠界的雜訊達75.5 dB，超過所在區域廠界雜訊標准值(夜間)30.5 dB。[2]這種因機械運轉而產生的持續性雜訊，對廠區工作人員和周遍居民的健康危害很大。
2.3 污泥
自1887年英國倫敦建成世界上第一個污水處理廠以來，全球性的污水處理業就迅猛發展，與此同時也產生了新的廢棄物—污泥。在污水處理過程中，產生的污泥約為污水處理量的1%～2%。目前我國的污泥產量約為113.6×106 t/年。污水處理廠污泥的來源主要有：格柵間截流的懸浮物、生物處理工藝產生的污泥、投加化學葯劑產生的化學污泥、深度處理時過濾等工藝所產生的污泥以及沉砂池、初沉池和二沉池的沉後污泥。污泥中有大量的病原菌、寄生蟲(卵)、有機污染物和重金屬等有害成份，易腐爛並產生惡臭。目前我國處理污泥的主要方法是運到郊外露天堆放或簡單的填埋，僅對少量污泥進行焚燒、堆肥或生物處理。
2.4 出水不達標
目前，污水處理廠出水能夠達到國家二級排放標準的僅為50%，另一半污水則未經有效的處理便排入水體。究其原因，主要是①某些污水處理廠年久失修，處理構築物無法達到設計要求的處理效果；②流程中某個構築物發生故障，必須使用超越管暫時將污水直接排入水體；③原水與設計時的水質有明顯偏差，可生化性差。
污水處理廠對周遍環境的污染，不僅影響了居民的正常生活，而且在一定程度上制約了周遍地區的經濟發展，對商業、房地產業、服務業的影響尤其明顯。
3 對策研究及典型方案介紹
污水處理的現代化是和城市的現代化同步進行的。我們過去建設污水處理廠時，通常是著重技術標、商務標，追求低投入，高收益。而現代城市的可持續發展不僅要求技術標、經濟標，還要充分地考慮社會(指)標，即對社會及環境的影響。污水處理廠不是只運行一兩年，而是要運行三、五十年，甚至更長。我們不能只看眼前的投資額和經濟效益，要放眼未來。二十年前，不顧一切大規模砍伐樹木成為致富的捷徑，今天亂砍亂伐帶來的嚴重後果有目共睹。我們不能讓污水處理廠的建設重蹈覆轍。另外，污水處理廠也不是一個孤立的市政環保設施，它從建設之日起，就已經成為城市有機體的重要一環。
基於我國污水處理廠的發展現狀及國內外已付諸實踐的成功經驗，可以通過以下幾個途徑建設污水處理廠，或是對已有的污水處理廠進行改造。
3.1 對惡臭和雜訊的解決方案
3.1.1 方案一：建設花園式廠區
為減少惡臭和雜訊對周遍環境的影響，設計規范規定污水處理廠與居民生活區的最小距離為300 m。但隨著城市的快速發展，城市的外延不斷擴大，很多建在郊區的污水處理廠也逐漸被納入市區的范圍。
對於已建的污水處理廠，可以採用改進隔聲罩設計、加消聲器、控制管道雜訊、提高鼓風機房圍護結構的隔聲能力等措施減小雜訊污染。防止惡臭污染的措施主要有①給池體加蓋；②在敞口的沉澱池和曝氣池周遍設多處抽氣及活性炭吸附設備；③延長曝氣池中的污泥齡以減少惡臭污染物。另外，污水處理廠與其他建築之間，應設置綠化隔離帶，這既可以隔離雜訊、吸收惡臭、凈化空氣，又可以美化廠容。
植物可以吸收空氣中的污染物，例如，地衣、臭椿、山楂、夾竹桃、丁香等吸收二氧化硫的能力較強；垂柳、拐棗、油茶有較強的吸收氟化物的能力；女貞、美人蕉、大葉黃等可吸收一定量的氯。水生植物中的水葫蘆、浮萍、金魚藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化物，也可吸收汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染物。另外，植物葉片皺糙的表面和分泌的油脂可吸附粉塵。污染物被植物吸收後，有的被分解為營養物質，有的形成絡合物，從而降低了污染物的毒性。例如，當酚這種有害物質進入植物體後，其中的大部分參加糖代謝，與糖結合成酚糖苷，貯存於植物的細胞體內(對植物無害)；另一部分形成游離酚，而後被多酚氧化酶和過氧化物酶氧化分解，變成二氧化碳、水和其他無毒的化合物，解除其毒性。一般情況下，酚被植物吸收5～7 d後即被分解。
污水處理廠的出水可以作為景觀用水。在污水處理廠旁建造一個人工湖，其出水直接排進湖內，該湖既可供遊玩，又可作為最終凈化塘，截留出水中的殘余固體並使出水穩定化，這實際上起到了深度處理(三級處理)的功能。污水在湖內的最佳停留時間為1～2 d，這樣可限制藻類的生長。另外，湖內污泥的累積率很低，只需每年清理一次，降低了運行成本。
美國洛杉磯亥佰龍污水處理廠在易產生惡臭的各構築物周遍(如格柵間、沉砂池、中間泵站、反應器、泥餅倉庫等)架設了24個塔式除塵器(以次氯酸鈉或氫氧化鈉為填料)和17個活性炭塔(以天然活性炭為填料)，以達到凈化空氣，改善廠區空氣質量的目的。
石家莊市橋西污水處理廠是我國花園式污水處理廠的典型。該廠處理規模：16×104 m3/d，總投資額：1.53億元，廠區佔地面積：14 hm2，綠化覆蓋率為48%。廠區綠化以大面積的草坪為基調，配以高大的樹木和低矮的綠籬灌木，以及典雅別致的假山、亭榭、長廊、藤架、彩燈和噴泉。此外還有柿子園、葡萄園、碧桃園、月季園，實現了三季有花，秋季有果。綠化布局錯落有致，獨具特色。
3.1.2 方案二：建設全封閉的污水處理廠
目前對惡臭的主要處理方法有焚燒法、催化氧化法、化學吸附法、酸鹼洗滌法、活性炭吸附法、土壤脫臭法、生物脫臭法等。而能否有效地收集臭氣是解決惡臭污染問題的關鍵。建設全封閉污水處理廠，通過集氣裝置將其中的臭氣收集，再經過適當的處理即可有效地防止惡臭污染。而將處理構築物集中建在一個封閉的區域內，再增加相應的圍護結構和隔聲設施，則可有效地隔離雜訊。
全封閉污水處理廠有兩種類型，一種是將污水處理廠建在「室內」，其頂部可以修建花園、游樂場等娛樂設施；另一種是地下污水處理廠。
3.1.2.1 「室內」污水處理廠
美國紐約的北河污水處理廠就很具有代表性。該廠位於寸土萬金的紐約曼哈頓島上，為節約空間，廠區建在一座大橋下面的灘塗上，並沿河岸向河床適度拓展。污水處理廠頂部建造了一座公園，公園內不僅綠樹成蔭，還有足球場、游泳池、滑冰場、競技中心、娛樂場和餐館等設施。該污水處理廠的主車間採用密封的方法，並向污水中充氧，最大程度地防止了惡臭擴散。
3.1.2.2 地下污水處理廠
雖然地下設施的投資通常要高於地上設施，但在已高度開發和過分擁擠的區域，科學地利用地下空間無疑是對地上常規發展的可行性替代方案。在人們的印象中，高樓大廈、立交橋是現代化城市的標志，城市建設外延「攤餅」式擴張，多層式環城高架快速路、立交橋的建設成為一些城市發展的走向。隨著發展，人們越來越意識到城市的包袱越背越重，相應的設施不配套，城市的美觀及生態環境遭到破壞。特別是生活在鋼筋水泥的狹窄空間中人們越來越感到很不舒服，對綠色家園、回歸自然的渴望越來越強烈。要做好城市規劃，從長遠著眼，做到科學、規范、美觀、自然，將地下與地上空間的利用結合起來。國際上，土木工程界的專家預言，19世紀建橋，20世紀建高樓，21世紀利用地下空間。
地下空間的利用也可以分層，淺層可進行商業發展，適於居民活動；次淺層搞公共交通；深部建公共設施，例如污水處理廠、自來水廠等。瑞典的斯德哥爾摩市就有三座建在地下岩石中的污水處理廠，分別是HENRIKSDAL污水處理廠(處理規模：23×104 m3/d)、BROMMA污水處理廠(處理規模：14×104 m3/d)和LOUDDEN污水處理廠(處理規模：1×104 m3/d)。
建設地下污水廠既可有效消除雜訊和惡臭污染，又不佔用日益緊張的城市用地，不影響其地上空間的正常使用；另外還具有保持原水溫度，有利於生化反應；廠內不需要修建雨水管道；若利用岩石作池壁，還可節省土建投資等優點。傳統污水處理廠普遍存在的影響周遍居民生活，制約周遍房地產、商貿業發展的問題也就迎刃而解了。
3.2 對污泥和出水不達標的解決方案
污泥處理與處置的目的是減量化、穩定化、無害化和資源化。目前，主要的污泥處理(處置)方法有焚燒、填埋、填海和堆肥，比較常用的是堆肥法。因污泥中含有能促進植物生長的氮、磷、鉀、鈣、硫、鐵、鎂、硼等礦物質，所以污泥是優良的肥料和土壤改良劑。但如何去除污泥中的重金屬是亟待解決的問題，目前這方面的研究已很多，此處不再一一贅述。
解決污水處理廠出水不達標問題的主要途徑是改進污水處理廠的工藝，盡量將處理構築物改為並聯+串聯的混合方式連接，使之成為兩套(甚至幾套)既相對獨立又互相聯系的系統，若其中任何一個構築物暫時停產，也對出水水質影響不大。
4 理論思索
如何控制污水處理廠對周遍環境的污染不是一個孤立的技術問題，而是構建以人為本、實現可持續發展的重要一環。
①只有在不斷實現科技創新的基礎上追求環境保護、經濟發展和提高人民群眾生活質量的同步協調發展，才能在資源的有效利用和環保的長遠建設上有所突破和作為。
對於設施陳舊的污水處理廠而言，建立在以人為本理念基礎上的環保改造，不僅可以最大限度地降低其對周遍環境的污染，而且可以變廢為寶，利用其開闊的廠區建設園林化城市綠色空間，拉動周遍地區經濟、文化的發展。
②污水處理廠的規劃與建設一定要立足於城市經濟、文化的長遠發展，避免以犧牲環保質量為代價的片面節省資金的短期行為。
在以往的污水處理廠建設中，這一問題頗為突出。本來是專門治理污染的企業，卻又成為環境的破壞者。這就是環境保護領域的辯證法。隨著全國中小城市發展步伐的加快，大批的市政污水處理設施將陸續興建，突出環保理念，充分吸收和應用先進的環保技術，應成為規劃與建設中的突出目標。
C. 水污染治理現狀
一、水污染源治理現狀
70年代，我國的工業污染治理主要集中在點源上，以治理工業「三廢」為主；80年代，通過調整不合理的工業布局、產業結構和產品結構，結合技術改造，強化環境管理等措施，對工業污染進行了綜合防治，並在小范圍內開展了區域環境綜合治理；進入90年代以來，在加強工業污染防治的同時，大規模開展了重點城市、流域的區域環境綜合整治和農村面源污染防治，力爭使部分城市和地區環境質量有所改善。國家確定的「三河」、「三湖」的水污染防治全面展開。
1998年度我國廢水排放總量為395億t，化學需氧量（COD）排放量為1499萬t。分別比上年下降了5.0%和14.7%，其中，工業廢水排放量201億t，化學需氧量排放量806萬t，分別比上年降低了11.5%和24.9%；生活污水排放量194億t，化學需氧量（COD）排放量693萬t，分別比上年增加了2.6%和1.3%（表7-3）。
表7-31998年與1997年廢水及化學需氧量排放對比
縣及縣以上工業和重點鄉鎮工業廢水處理率和排放達標率分別為87.4%和65.3%，比上年分別提高了8.5%和10.9%。全國已建成並運行的城市污水廠266座，日處理能力1136萬t，城市污水集中處理超過20%。
二、水污染治理技術現狀
1.污水常規處理技術
污水處理技術，按其作用原理大體可分為物理法、化學法和生物法三類。物理法是利用物理作用使污染物在不改變其化學性質條件下從污水中分離的方法，如沉澱、過濾、氣浮、吸附、蒸發等方法，多用於污水的預處理和後處理；化學法是利用化學反應作用來分離、回收污水中的污染物，或使其轉化成無害物質的方法，如混凝法、中和法、氧化還原法、電解法等，多用於污染物濃度較高、毒性較大或微生物難以降解的工業污水處理；生物法則是利用微生物新陳代謝功能使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物降解並轉化為無害物質的方法，多用於可生化性較好的有機污水的治理。生物法根據微生物對氧的需求可分為厭氧法和好氧法兩大類，同時又根據生物絮體在反應器中的存在方式分為活性污泥法和生物膜法兩種。厭氧法多用於處理高濃度污水，好氧法則多用於處理較低濃度污水。
國內外污水處理工藝主要以生物法技術為主，原因在於生物法具有微生物來源廣、種類多、繁殖力強、容易馴化和發生變異的特點，處理成本相對較低。特別是近些年來，隨著對微生物凈化機理和反應動力學認識的深入，生物法技術也更加成熟和完善，不僅凈化效率和出水效果有了很大提高，運行成本也有了大幅度降低。我國污水處理雖然起步較晚，但在消化吸收國外技術基礎上，通過積極的研究與開發，也已形成了一系列適合我國國情的新技術、新工藝。
目前國內外普遍採用的污水處理工藝包括：好氧法中的傳統活性污泥法、氧化溝法、A-B法、生物接觸氧化法；厭氧法中的厭氧污泥床法、兩相厭氧消化法；厭氧、好氧相結合的A-O法、A-A-O法等。
（1）傳統活性污泥法。傳統活性污泥法自1914年在英國曼徹斯特建成第一座試驗廠以來已有80多年歷史，通過多年生產實踐中的不斷完善，現已十分成熟，並在許多國家的大中型污水廠應用。其凈化機理重點利用了微生物對數增長期的高活性，因此具有凈化效率高的特點。
該工藝的優點是凈化效率高，出水效果好；缺點是污泥產量大、脫氮除磷能力差，操作管理技術要求嚴，一旦疏與管理將引起活性污泥的異常現象（如生物中毒、污泥膨脹等），重新恢復需較長時間；因此該工藝目前已逐步被其它工藝取代。
土耳其安長拉污水處理廠，日處理水量76.5萬t，運行參數如表7-4。我國北京（高碑店）城市污水廠、天津（紀莊子）城市污水廠也屬此類。
表7-4土耳其安卡拉污水處理廠效果
（2）氧化溝法。氧化溝又稱循環曝氣池或氧化渠，50年代由荷蘭衛生工程研究所開發，屬活性污泥法的變種，凈化機理也稍有不同。開發的目的在於滿足污水處理要求的同時，使剩餘污泥量進一步減少，從而降低污泥處理成本。原理是通過延長曝氣反應時間，並採用環形循環曝氣池，使污水在池內有一個較長的循環期，在距曝氣器較近的區段溶解氧濃度高，微生物處於高活性期，有利於有機物的降解；在遠離曝氣區，溶解氧濃度偏低，微生物處於缺氧環境，有利於提高系統中污泥的自身消化和脫氮、磷能力。氧化溝法就其結構形式而言，又有許多變種，其中較典型的有奧拜爾式（orbal）、卡魯塞爾式（cor-rousel）和交替式。
該工藝的優點是工藝流程簡單，出水水質好，氮、磷去除率高，污泥產量少。缺點是污水停留時間長、基建投資大，同時由於該法採用表面轉蝶曝氣，水渠較淺，不僅曝氣效率低，對環境溫度要求也較高。
工程實例：河北省邯鄲市橋東污水廠引進丹麥技術建成了一套三溝交替式氧化溝系統，水處理規模10萬m3/d，各項運行指標均優於設計要求（表7-5）。北京燕山石化公司石油化工污水廠（6萬m3/d）、昆明市蘭花溝污水廠（5.5萬m3/d）則分別採用的是奧拜爾式和卡魯塞爾式氧化溝，運行效果也十分理想。
表7-5邯鄲市污水處理廠運行效果
（3）A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又稱吸附-生物氧化法，是德國亞琛大學賓克教授於70年代中期，為有效去除污水中的氮、磷和難降解有機物而設計的。該法按微生物反應原理將污水處理過程分為兩個階段，第一階段（A）為高負荷吸附合成段，第二段（B）為低負荷生物氧化再生段。通過分段，使每段中的生態系相對獨立，避免生物間的相互干擾，可充分發揮不同生物群體自身的凈化作用，提高系統的總體凈化能力。在A段，由於微生物較強的吸附作用和自身合成能力，不僅能較高程度地去除可生物降解污染物，還可大量去除難降解污染物；在B段，由於在低負荷環境下運行，有利於消化菌和聚磷菌的繁殖，因此還可提高系統的脫氮、除磷能力。
該工藝的特點是：凈化效率高、基建投資省、耐沖擊能力強、出水水質好。缺點是工藝較復雜，運行管理不便。
工程實例：德國Krefeld污水處理廠，日處理污水2.4萬m3/d，進水水質BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L，其處理結果見表7-6。
表7-6德國Krefeld污水處理廠運行結果
（4）生物接觸氧化法。生物接觸氧化法屬生物膜法的一種，70年代由日本初創。原理是在生物反應器中裝載填料（或稱載體），利用微生物自身的附著作用在填料表面形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。該方法由於填料的存在，一方面增大了反應池內的生物量，提高了系統的凈化能力；另一方面還由於生物膜是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物和較高等的水生動物共同組成的高密集生態系，因此具有良好的凈化效果。
生物接觸氧化法的供氧多採用底部鼓風曝氣方式，空氣氣泡在填料間迂迴上浮過程中，一方面可與生物膜充分接觸，提高氧的利用率，降低鼓風動力消耗。另一方面由於氣泡的攪動作用，還可促進生物膜的更新，提高生物活性。
該法的優點是凈化效率高，抗沖擊能力強，污泥產率低，操作管理方便，動力消耗低，脫氮除磷能力強。缺點是對於較大型污水廠需要填料量過大，不便於運輸和裝填。近幾年我國又在普通生物接觸氧化工藝基礎上根據生物吸附原理，開發出了二段生物接觸氧化工藝，進一步提高了該技術的凈化效率和脫氮除磷能力，拓寬了應用范圍。
工程實例：北京燕山石化公司星城生活污水處理廠（2萬m3/d）、內蒙古東勝市城市綜合污水處理廠（3萬m3/d）、河北邯鄲叢台酒廠（2000m3/d）、河北晉州市印染廠（2000m3/d）等均採用了二段生物接觸氧化工藝，運行效果良好。
（5）上流式厭氧污泥床法。厭氧法也稱厭氧消化法，是在無氧條件下，借兼性菌及專性厭氧菌對有機物的消化降解作用，使污水得到凈化的方法。消化降解過程可分為酸性水解和鹼性消化（鹼性發酵或甲烷消化）兩個階段。在第一階段中，通過酸性腐化菌或產酸菌的作用，最終產物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在內的有機酸以及醇、氨、CO2、硫化氫、氫以及生物能量，為下一階段的甲烷消化作準備；第二階段中，在甲烷菌的作用下，第一階段的產物進一步分解成消化氣，主要產物是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。
上流式厭氧污泥床法就是在厭氧反應原理下產生的。所謂污泥床，是指在人工培養或馴化條件下，厭氧污泥以顆粒狀絮體形式沉積於反應器的底部所形成的高濃度污泥層。當污水向上流動、首先穿過污泥層時，就會使大部分有機物轉化為消化氣。因此，上流式厭氧污泥床法成功的關鍵是要形成沉降性能良好的顆粒狀高活性污泥。
該方法的優點是有機負荷高，凈化能力強，能夠直接處理較高濃度的有機廢水，並能產生新的能源。缺點是對反應溫度要求嚴，當污水中含硫化合物濃度較高時會對反應產生抑製作用。
目前，該方法已廣泛應用於高濃度有機廢水處理中，如啤酒、制葯、食品、肉類加工、酒精等行業。
（6）兩相厭氧消化法。前已述及，厭氧消化過程包括酸性水解和鹼性消化兩個階段，每一階段都有自己獨立的微生物群體參與其反應。由於兩大類微生物群體對環境條件的要求有很大差異，對底物的反應速率也不相同，整個反應過程受鹼性消化速率所控制。因此，當在同一個消化池中生活棲息這兩大類微生物群體時，必然不能使它們都處於生長繁殖的最佳狀態，發揮各自應有的作用。兩相厭氧消化法就是根據這一原理，將兩個反應階段分別在兩個消化池中完成，使每一段的生物菌體都生長在各自最佳環境條件，從而大大提高了消化效率、有機物分解程度和系統有機負荷，還提高了消化氣中甲烷的純度。此外，由於酸化水解段中微生物群體對反應環境（水質、溫度、pH值等）的要求范圍比第二段寬得多，因此還增強了該工藝的適用范圍，特別是對於難降解的有機污染物，通過第一段的預處理，可較大程度地提高污水生化性能，為後續處理打下了良好基礎。
目前，由於兩相厭氧第一段的特殊凈化作用，人們還利用這一點，使其與好氧法工藝直接相連，開發出了A-O和A-A-O法等新工藝，克服了好氧法不敢涉足高濃度污水或生化性較差污水的不足。
2.污水處理非常規技術
污水二級處理，並不能徹底解決對環境的污染，處理後的污水也不能直接回用於工農業生產。隨著世界各國水資源的急劇短缺，單純的污水二級處理已遠不能滿足經濟發展的需要，因此在西方發達國家已逐步開始了污水三級處理和深度處理，但在實際運行中，其昂貴的基建投資和運行費用使許多水廠陷入了困境。為了尋求既經濟又節能的處理技術，人們打破常規，又重新回到了自然凈化的老路。如近幾年大力推廣應用的土地處理、人工濕地和氧化塘技術等，被稱為革新與代用技術（Innovative and Alternative Technology），簡稱IA技術。目前IA技術在發達國家的污水深度處理中已廣泛應用，如美國、英國、加拿大、以色列等國。在污水二級處理方面，發展中國家也進行了大膽嘗試，並取得了良好的處理效果，在許多國家得到了推廣和應用，如中國、印度、巴西等國。
IA技術的優點是基建費用和運行費用低、操作管理簡單、易維護、處理水質好。缺點是凈化效率較低、佔地面積大、不適宜在寒冷地區應用。
（1）土地處理系統。土地處理系統是在人工控制條件下將污水投配在土地上，通過土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收，使污水得到自然凈化的污水處理技術。基本工藝包括：漫滲、快滲、地表面漫流和濕地。為了更好地提高凈化效率和經濟效益，有的還專門引種了具有較高經濟價值、較強凈化能力和適應能力的植物或林木，稱為人工土地處理系統。利用該技術最有代表性的國家是以色列。在該國，經過二級處理的污水幾乎80%以上都要再經土地處理進一步凈化，然後回用於工農業生產。
我國近幾年也開展了這方面的研究，並在污水二級處理中得到廣泛應用，如北京燕山石化公司的人工濕地和內蒙古寧城老窖酒廠的土地快速滲濾系統等。
（2）穩定塘（俗稱氧化塘）。穩定塘是利用天然或經人工改造、修建的池塘，通過諸如厭氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然凈化能力，完成污水凈化的處理技術。穩定塘根據塘中溶解氧含量的不同，可分為厭氧塘、好氧塘和兼性塘，在實際應用中根據各種塘體的功能、效能進行單獨使用或組合使用。處理負荷以系統自凈能力為限。為了進一步提高系統的凈化能力，還可加入許多人工措施，從而又派生出了諸如強化曝氣塘、水生植物塘和生態系統塘等。
工程應用：如聯邦德國Ohlstadt城的Biolak曝氣塘、巴西Bahia省的水葫蘆塘和我國北京燕化公司牛口峪水庫的生態塘等。
（3）生態系統法。生態系統法是根據生態學觀點和系統學理論，通過多種廉價處理技術的優化組合，實現污水凈化的技術方法。該法1990年於我國北京燕山石化公司牛口峪水庫石油化工污水處理中（5.5萬m3/d）首次應用，不僅取得了良好的處理效果，還迅速恢復了庫區生態，得到了國內外環保專家的高度評價，被稱之為既治標又治本的「中醫療法」。
採用的生態系統包括：
·有機質→菌、藻類→原（後）生動物→高級水生動物（生物凈化系統）
·有機質→微生物→水、陸生植物（植物凈化系統）
·有機質→生物床→土壤層（土壤凈化系統）
D. 美國什麼時候經歷生活污水和工業污水污染
治理工業污染成為城市發展不可避免的難題。在中國，治理污水的成本比偷偷排放污水的成本更高，以至於眾多企業都寧願冒著風險偷偷排污，對附近居民的生活造成直接影響。那麼，在發達國家，他們又是怎麼處理工業污染的?
對於工業污染物的集中處理，美國通過《清潔水法》減少污染物排放，恢復和維持國家水域的完整性。
《清潔水法》有兩個主要管控對象：污染物直接排入地表水的主體受「國家污染物排放消除體制」管控;將污染物排入集中污水處理系統的間接排放者受「國家預處理項目」管控。預處理項目要求間接排放者應獲得排污許可證，方可將其污水排入處理廠。許可證通常要求企業在排入集中處理系統前對污染物做預處理，並對出水水質做出具體要求。
《清潔水法》從一開始就充分認識到工業預處理對集中污水處理系統運行的影響。眾所周知，一些污染物會干擾污水處理廠運行，導致廢水未經處理或未充分處理就直接排入水體。盡管污水處理廠在較低負荷下有去除污染物的能力，但當負荷過量時，污水廠的處理能力會變差，過量的污染物就進入水體或污泥中。
為了避免上述情況，美國在《清潔水法》中設立了嚴格的預處理條例。國家污染物排放消除體制主要針對處理量超過五百萬加侖/日(約合19000噸/日)的大型集中污水處理系統，以及接收可能影響處理效果的小型污水處理系統。
政府主導預處理項目
環境保護局的預處理條例為各個層級劃分了責任，包括聯邦、州、當地政府、企業和公眾。自1978年發布至今，條例內容經歷了多次修訂。
與其他大多數聯邦和州政府主導實施的環境項目不同，預處理項目將最主要的責任分配給了各地政府。具體來說，集中處理系統(公共污水處理廠)自身是該項目的首要管理機構。當公共污水處理系統制定的預處理計劃獲得批准後，它即被賦予管控工業用戶間接排放的權利，州政府或環保局審批預處理計劃的細節。
公共污水處理廠必須通過大量的准備工作才能獲得執行預處理計劃的許可，需要明確所有排入其處理系統的企業名和位置，辨明每家排污企業的污水性質和污染物量，告知排污企業其預處理限值和要求，接收和分析企業的報告，取樣和測定企業污水，評估緊急控制方案的需求，按時檢查排污企業，調查不合規原因等。最為重要的是，公共污水處理廠必須採取公開告知和公眾參與的形式來保證其運行的透明度。
即使污水處理廠被授權運行其預處理項目，州政府或環境保護局仍有監督項目執行和強制執法的責任。排污企業設置明確排放限值
所有的企業用戶都必須遵守預處理條例中的禁止條款，執行基於濃度或產量的標准限值。在可行的情況下，環境保護局優先採用單位產品污染物排放限值，可以避免企業通過稀釋作用降低污染物濃度而不進行實際處理的情況。
為設定排污許可證限值，公共污水處理廠首先應釐清所有排入其處理系統的企業，並辨明排入污染物的性質和總量，進而判斷哪些污染物可能導致「穿透」、「干擾」或污泥污染。
所謂「穿透」是指公共污水處理系統沒有能力處理某種污染物，從而使該污染物未經任何轉化或降解就通過公共處理系統，直接排入通航水域。「干擾」是指污染物單獨或聯合排放破壞了公共污水處理系統的運行。
藉助這些信息，污水處理廠進行技術評估並確定其最大處理負荷，在該負荷下處理系統能夠接收所有許可企業的排污，同時保證處理廠自身合乎許可，避免「穿透」和「干擾」情況的發生。最大處理負荷扣除背景源排放量後，剩餘的工業負荷進行均分或按需分配給各企業。環境保護局為此提供充分的技術指導，協助公共污水處理廠開展此項工作。
美國環保局的預處理標准根據潛在負面影響區分重點工業源和普通工業源，並分別對這兩類排污者進行監管。重點工業源面臨更為實質性的要求。
污水廠有監督執法權
所有的重點企業源必須持有有效的許可證，其中對出水限值、自行監測要求、采樣、報告、通知和記錄保存等事項做出具體規定。公共污水處理廠每年應對所有重點企業源進行至少一次監督檢查，同時有權進行必要的采樣，核實其預處理標准合規情況。
當有企業違反其許可證排污，公共污水處理廠有權責令整改其合規問題。若該企業持續違規，污水處理廠有權下達停止令，要求企業停止排污行為。在排污會對公眾健康或福利造成極大威脅的緊急情況下，污水處理廠有權立即中止該企業的排污。
污水廠能夠對違法企業進行罰款收費，罰款金額綜合考慮違法行為造成的危害程度、影響范圍、持續時間以及違法行為帶來的經濟利益、歷史合規情況等。最後，污水廠可撤銷企業的排污許可證，包括未准確報告排污成分的企業和拒絕污水廠方進行合理的監督、監測和取樣的企業。
在預處理條例執行前期，美國環保局意識到，在某些情況下污水廠不能落實執法。例如，當地官員施加政治和經濟壓力可能會迫使污水廠人員不能執法。識別此問題後，美國環保局加強了監管並制定新的規定，要求公共污水處理廠制定自身的執法響應計劃，以便客觀、持續和公平地進行執法行動。
公眾有權起訴排污企業
預處理項目鼓勵和促進公眾監督，項目審批和工業源排放限值制定過程都需要公開告知或聽證。鼓勵公眾對具體的工業源排放情況和污水廠排放情況發表意見。若後續污水處理廠對預處理項目做任何改動，必須進行正式的項目修訂流程，告知公眾並再次徵集公眾意見。
每年公共污水處理廠應當發布在12個月中有重大違規情況的企業列表，而且污水廠自身需要提交年報，闡述其現狀和上年進行的各項活動，包括當年污水廠監督、合規和執法行動的總結。
工業源提交到污水廠的所有信息和數據必須向公眾公開，公眾可以直接獲取。《清潔水法》第505條規定，若污水處理廠未按其許可證執行預處理項目，受影響的公民有權起訴污水處理廠。若工業源未按其預處理標准要求排污，公民有權起訴該企業。（CSR環球微信 中國污水處理工程網）
E. 那美國水資源情況呢
世界水資源現狀
來自世界各地165個國家和地區的1萬名代表本月16日聚集日本京都，參加第三屆世界水論壇會議，為水資源的可持續利用獻計獻策。這一會議的背景是，全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。 據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方公里，其中97．5％是海水（13．45億立方公里）。淡水只佔2．5％，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0．01％． 20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示，全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。 20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛生設施，每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年，水危機將蔓延到48個國家，35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威脅人類生存。 水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。過去50年中，由水引發的沖突共507起，其中37起有暴力性質，21起演變為軍事沖突。專家警告說，隨著水資源日益緊缺，水的爭奪戰將愈演愈烈。
F. 為什麼美國水處理這么厲害
先天優勢帶動產業轉型。美利堅合眾國，是由華盛頓哥倫比亞特區、50個州和關島等眾多海外領土組成的聯邦共和立憲制國家。美國水處理這么厲害是由於先天優勢帶動產業轉型。其主體部分位於北美洲中部，美國中央情報局《世界概況》1989年至1996年初始版美國總面積是937.3萬平方公里，人口約3.33億（截至2021年2月），是世界上種族和民族最多樣化的國家之一。
G. 城市污水處理廠節能技術研究的具體意義
污水處理廠節能的意義
1、 概述
污水處理是一個世界性的難題，近年來，隨著全球經濟的迅速發展，污水處理廠的規模越來越大，因此產生能耗問題也越來越嚴峻。據統計，處理活性污泥的系統中，其運行成本但能耗成本就佔到總成本的30%~ 80%。美國有官方數據表明：城鎮的污水處理廠所耗費的電能佔全國總用電量的3%。其還有數據預測，由於人口的不斷增長與污物處理的標准越來越高，在未來的15~20年內，污水處理廠的能耗成本將增加20%以上。我國目前經濟發展迅速，城鎮化進程不斷推進，全國大部分的城鎮都增加了污水設施，在提升了污水處理率的同時，能耗率也隨之上升。在未來的幾年，為了適應經濟發展的需求，同時也響應國家的號召，污水處理的規模將會越來越大，使得全國范圍內的電力資源緊缺日益突出。因此，對污水處理廠的能耗管理和節能降耗措施進行研究，達到節能降耗的目標，這對我國的社會穩定與經濟發展都存在極其重要的意義。
2、 污水處理廠的能耗分析
2.1 國外污水處理廠的能耗分析
西方發達國家比較早產生能源危機意識，這是有其歷史淵源的。從上個實際70 年代開始，西方歐美等發達國家相繼爆發了能源危機，這個局面直接導致歐美等國發達國家在20 世紀末能源價格開始飆升。鑒於此，在工業領域內最先由美國掀起了節能技術的研究。此後美國一直引領工業節能技術的潮流，包括對污水處理廠的節能技術研究。美國的污水研究人員曾對全國的公共污水處理設備進行了關於單元過程與單元操作的能耗情況的調查，並在做了一次詳盡的污水處理設備能耗分析報告。當時這
次調查覆蓋了幾乎全部的城鎮污水處理的生物、物理和化學等方式，甚至對建築物附屬的製冷、制暖等設備也進行了調查。在此基礎上，也詳盡計算了可回收利用的能量。此後，美國另外幾位研究人員E.J.Middlebrooks、C.H.Middle－brooks等根據 Wesner的研究結果，估算了每個污水處理系統的最小能耗量。最後，在其分析報告中指出，隨著經濟規模的擴大以及能源價格的提升，每年用於污水處理的能耗開支將大幅度上升，而選擇低流量的污水處理工藝將作為節能能源開支的重要的手段。接著，另外兩名研究人員Roberts 與Hagan 通過分析處理100mgd 較具典型性的活性污泥污所需要的總能量，研究出了污水處理廠能源消耗的結構，並且首次提出對污水處理廠進行節能降耗，需要建立在資源管理與綜合平衡利用的基礎上，而不僅僅依靠節省能源的技術。2.2國內污水處理廠的能耗分析在上個世紀七八十年代經濟剛剛復甦的階段，我國的污水處理規模尚小，隨著改革開放的深入，各類型的工廠如雨後春筍，紛紛屹立在神州大地上，不可避免地產生了污水污染問題，隨著能源的消耗越老越多，國家不能不考慮對污水處理廠實施節能降耗的措施。但是，因為我國正處於經濟發展的上升階段，一直以來對此問題的重視程度不夠，相關的調查研究也較少。當前，我國城鎮污水處理廠處理污水普遍採用生物處理工藝。這種工藝以二級處理或者三級處理為主體，處理的內容通常包括污水、污染物的預處理、生化處理及污泥處理三個部分。而消耗的能源主要是燃料、葯劑和電能。
通過國內外許多污水處理廠的數據指出，污水的提升泵、污泥處理設備與曝氣系統是主要的耗能設備。從事排水工程的工程師羊壽生曾設計了一個試驗，對我國典型一級、二級污水處理廠各單元操作過程作了電能耗費估算，污水廠規模按25000m3Pd，二級處理廠的電能耗值為0.266kWhPm3，用處理單位體積污水的耗電量(kWhPm3)表示估算的結果。結果顯示，我國城市污水處理廠能耗主要用於污水、污泥的提升，生物處理的供氧，以及污泥處理這幾個工藝過程，其中在二級處理工藝中，污水提升泵的用電量在總用電量的10%~20%之間，污泥加熱設備的用電量占總用電量的10% ~25%之間，而曝氣系統則占總用電量的50%~70%。三者用電量相加，高達總用電量的70%以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在於降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率，藉此實現節能降耗的目標。
3、 污水處理廠耗能現狀分析
隨著人民生活水平以及經濟水平的提高，國家不斷提高污水處理廠的水質，以滿足經濟生活的需求。現行的污水處理耗能標准達到0.15～0.28（kW·h）/m3污水，全國污水處理的成本開支平均為0.8元/m3，而且這樣的成本價格呈現上漲的趨勢。相關的部門面對如此高的污水處理成本，正想方設法利用新技術，結合各個地區的特點與各個處理廠的優勢，努力探明單元過程的能量需求(energyrequirements)，做出污水處理廠的有效運轉和管理規劃，首先在污水處理廠的規劃、設計階段體現節能目的，然後通過選擇污水處理的適合工藝、設別和途徑進行節能降耗，國家法律部門加緊制定相關節能減排的規定，對不執行法律法規的個別單位進行嚴懲警告，切實際落實好污水處理廠的節能降耗工作，以維持國家經濟發展的可持續發展過程。
4.污水處理廠節能途徑與措施
4.1污水處理廠能量利用審核
傳統的污水處理廠進行處理活動時，缺乏利用能量的具體方案和規劃，由此造成無節制的能源消耗，甚至能源浪費。針對此問題，相關部門對能量的使用進行審核管理，監督污水處理廠開始提前制定能量利用規劃，由管理部門作出審核結果。審核管理不但可以提供使污水處理廠正常運轉的數據，還能對污水處理廠的工藝選擇以及處理方案有一定的指導性。使用生命周期分析成本的辦法，對各單位的組件以及處理系統進行數據分析，並且優化其結構，以此滿足降低能耗的要求，節省成本；構建科學的能源利用審核程序和評估標准，用這套程序和標准對各廠的污水處理所需能量進行審核，同時要監督污水處理廠對設備進行維護，對於老舊、存在隱患的設備進行更新換代，對其設備的升級和更換提出建議和方案。通常審核能源利用的程序分為兩步：一是研究工程的可行性，包括處理方案的評估；初步的設計方案；項目的工作范圍、成本以及財務評價等；二是詳細的設計流程，包含施工、試營運、職業培訓、運正式行和維護等內容，正常營運一段時間後，依據運行能耗數據檢驗系統的效率和成本開支。這個審核的過程從工程的預備階段一直持續到工程運行後的維護、檢測階段，這樣可以明確具備節能降耗的單元。
H. 污水處理廠的危害
近的話肯定有味道,而且曝氣池的飛沫在風大的時候能傳播很遠.污泥的臭味比廁所的還大得多,別的也沒什麼了.海邊的污水處理廠往往吸引海鷗,鳥糞也是很討厭的.你注意夏天防蚊蠅吧.
I. 中國最新的水資源現狀 污水處理現狀
根據前瞻產業研究院發布的《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示，截至年底，我國污水處理及其再生行業企業個數達到了213個，資產總計844.13億元，較2011年增長了11.43%，銷售收入為236.64億元，較2011年增長了16.16%，擴張速度較快。
但是我國當前污水處理費還處於較低的水平，在我國36個大中城市中還有14個城市的污水處理費低於0.8元/噸，未能達到國家規定的上漲幅度，雖然當前我國污水處理及其再生行業的毛利率較高，2012年華東地區和西北地區的毛利率超過了100%，但是由於污水處理費的工業事業特徵，其市場調節能力較差，2012年我國污水處理及其再生行業七個地區有四個毛利率在下降，而且華東、華中地區連續兩年處於下降趨勢，在一定程度上會打擊企業投資這個行業的積極性。
前瞻產業研究院污水處理及其再生行業小組認為，從我國污水日處理能力和污水排放總量對比來看，我國污水處理能力尚不能滿足需處理的污水量，加上污水處理行業存在產能利用率低的問題，每年都有大量的沒有得到處理的污水流入水體中污染水環境，行業需求大於供應。
受到經濟回暖，國家政策推動以及環保行業熱度增長等有利因素作用，污水處理行業整體生產經營狀況較好，基於多項政策的利好作用具有持續性，加之隨著工業的持續增長，污水處理的行業需求將穩定增加，預計2013年污水處理行業的財務運行仍將保持較好水平。
國家環境保護「十二五」規劃指出，「十二五」期間中國環保投資將達3.1萬億，較「十一五」期間1.54萬億的投資額上升121%。「十二五」期間，隨著環境稅費改革，市場化和特許經營制度完善，稅費優惠政策落實和處理費用徵用水平提高，污水處理、垃圾處理運行服務市場將迅速發展，環境咨詢、環境設計、環境貿易等服務領域也將進一步擴大，行業發展前景廣闊。
總體來說，我國污水處理行業前景比較良好，行業增長空間很大。