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紀軒主編,污水處理工必讀,北京，中國石化出版社，2004（本書介紹了污水處理的基本知識和污水處理工藝操作、運行管理的基本知識,重點介紹污水處理工藝操作過程中的各種操作規律、注意事項以及安全問題等。）
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環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題，就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
參考資料：http://..com/question/23545633.html?si=4
③ 誰知道城市污水處理廠的發展歷史
五六十年代：剛剛起步 技術和管理水平較落後
解放初期由於工農業生產剛剛起步，當時的污水污染程度很低，且提倡利用污水進行農業灌溉，特別是北方缺水地區將污水灌溉利用作為經驗進行推廣，如著名的沈撫灌渠等，所以全國僅有幾個城市建設了近十座污水處理廠（還包括1921～1926年間外國人興建3座污水處理廠），在處理工藝有的還是一級處理，處理的規模也很小，每天只有幾千立方米，最大的也只有每天5萬立方米左右，致使污水處理技術和管理水平處於較落後的狀態。
我國解決城市污水的凈化問題始於二十世紀70年代。一些城市利用郊區的坑塘窪地、廢河道、沼澤地等稍加整修或圍堤築壩，建成穩定塘，對城市污水進行凈化處理。據調查，這個時期在全國已建成各種類型的穩定塘有38座，日處理城市污水約173萬立方米。其中生活污水量佔一半，其餘包括石油、化工、造紙、印染等多種工業廢水。此階段開始重視引進國外先進技術和設備，開展與國外的技術交流，逐步探索適合我國國情的工程技術和設計，為以後的建設奠定了基礎。
七八十年代：天津市紀莊子污水處理廠投產運行帶動新建污水處理廠幾十座
隨著工農業生產的不斷發展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的萬分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發達的資本主義國家由於污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓（如，日本國骨疼病、水俁病的出現），引起人們的關注和我國政府的高度重視，建立了國家級環保組織（國務院環境保護辦公室），大學也陸續設置環境工程系或環境工程專業，國務院環保辦投資在天津興建污水處理試驗廠（天津市紀莊子污水處理試驗廠），70年代末開始興建，處理規模：一級處理0.1立方米/s，二級處理0.025立方米/s，北京高碑店污水處理試驗廠也先後運行。國家和地方都為籌備建設國內大型污水處理廠做前期工作，此刻天津市政府與建設部及有關部委率先決定建設天津市紀莊子污水處理廠，並於1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產運行，處理規模26萬立方米/d。
我國第一座大型城市污水處理廠——天津市紀莊子污水處理廠於1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產運行，處理規模為26萬立方米/d。紀莊子污水處理廠投產運行後多年來達到設計出水水質標准，使黑臭的污水變為清流，它的誕生填補了我國大型污水處理廠建設的空白。在此成功經驗的帶動下，北京、上海、廣東、廣西、陝西、山西、河北、江蘇、浙江、湖北、湖南等省市根據各自的具體情況分別建設了不同規模的污水處理廠幾十座。
「九五」期間：正式啟動「三河」、「三湖」流域水污染治理
「九五」期間，我國正式啟動對「三河」(淮河、海河和遼河)、「三湖」(太湖、巢湖、滇池)流域和「環渤海」地區的水污染治理，國家給予相應資金和技術上的支持。1996～1999年竣工投入運行的城市污水處理項目有22個，投資59.58億元，日處理規模371.7萬立方米；在建項目109個，計劃投資161.83億元，日處理規模832.0萬立方米。
國家「七五」、「八五」、「九五」科技攻關課題的建立，使我國污水處理的新技術、污泥處理的新技術、再生水回用的新技術都取得了可喜的科研成果，某些項目達到國際先進水平。國外污水處理新技術、新工藝、新設備被引進到我國，在活性污泥工藝應用的同時，AB法、A/O法、AA/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設中得到應用。由過去只具有去除有機物功能的污水處理工藝技術發展行業的市場。如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備。
由於建設大型城市污水處理廠的投資很大，我國的建設資金有限，無法適應水污染治理的需要。為此引進國外資金建設污水處理廠成為建設資金的重要組成部分，從而也加快了我國城市污水處理廠的建設速度。一批大型的城市污水處理廠利用國外貸款項目相繼建成投產。如：我國20世紀最大的污水處理規模為60萬立方米/d；天津東郊污水處理廠、成都三瓦窯污水處理廠、沈陽北部污水處理廠、鄭州王新莊污水處理廠處理規模均為40萬立方米/d。
據統計，到2000年底，全國已建設城市污水處理廠427座，其中二級處理廠282座，二級處理率約為15％。2000年用於城市污水處理工程建設的總投資約為150億元。但目前絕大多數小城鎮尚未建污水處理設施。七大硬傷制約城市污水處理的發展
污水處理專家朱雁伯分析，我國城市污水處理目前存在七大問題，制約著我國城市污水處理事業的發展。
其一、污水處理廠建設資金的短缺
我國雖然已建成污水處理廠100多座，但是還遠遠不能滿足城市工農業生產和人民生活的需要，表現在某一個城市本身的處理率不高，也就是污水處理的量不夠，還表現在大城市已開始著手進行污水處理廠建設的規劃和建設計劃工作。但在中小城市，特別是在西北部中小城市還沒有將污水處理的規劃建設納入城市發展的議程。其主要原因之一就是沒有專門建設資金，有的地區的水污染日趨嚴重，若等待有資金投入時再興建污水處理廠，就會使環境趨於惡化，給人民生活帶來不便，對人民身心健康帶來危害，所以促使我們要多方籌措資金，加快水環境污染的治理，為子孫後代留下一個優美的生活環境。
其二、污水處理廠運行經費不能到位
全國目前已經建成投產運行的污水處理廠共計100多座，能夠滿負荷運行的污水處理廠不到1/3 沒有滿負荷運行的原因：大多數均是由於運行經費不能到位而造成的，有的省市沒有收取污水處理費，有的是只收工廠、企業的，不收居民的，有的是工廠、企業、居民的都收了，但收費標準定得很低，遠遠不能滿足污水處理廠正常運行所需的最低費用，使一些污水處理廠出現了能得到多少經費就處理多少噸污水的實際問題。這樣長此下去既發揮不了建設污水處理廠應有的效益，也會使儀表、設備受損，同時也無法發揮污水處理廠專業管理人員的作用。
其三、進口設備的維修及設備配件的開發
由於大批的進口設備進入污水處理行業，經過幾年的運轉後，設備陸續會出現大小不等的損壞，特別是索賠期後的維修和正常的大修。這就需要有專業技能的技術人員來進行，叵請國外的專家來維修，維修成本將會大幅度增高實在難以接受，或使進口設備能夠維持正常運轉，必須培養對進口設備維修保養的國內專業人員，使其掌握維修技能達到進口設備的維修標准。有了維修的專業人才還得有充足的備品配件，特別是一些將要淘汰的設備被引進中國，備品配件國外也不會再生產了，就需要國內自行測繪、加工製造，只有這樣才能使進口設備發揮出它的作用，否則設備的損壞，配件的缺乏會影響污水處理廠的正常運行。
其四、污水處理工藝選擇跟風，不結合實際情況
選擇熱門工藝是在選擇污水處理工藝時，出現的單純追求工藝新，追求時髦工藝，不考慮本地區的進水水質、處理水量以及出水用途的問題，在我國已建成的一些污水處理廠中，本來進水水質都比較低，還要選擇AB法，結果不能得到充分的利用，造成設施設備的閑置。有的地區經處理的再生水直接用於農業灌溉，還過分強調除磷脫氮，採取A/A/O法，增大了建設投資也提高了日常運轉成本，還有一些個別地區在建設污水處理廠時，看當時風刮什麼工藝就採取什麼工藝。
其五、污水處理後的再生水得不到充分的利用
巨大的投資建設了污水處理廠，經過處理後的再生水不能得到充分利用，甚至有的地區還將處理後的再生水與未經處理的污水混在一起同流合污，有的地區沒有將再生水回用卻排入大海造淡水資源的浪費。目前世界的淡水資源極為匱乏，中國淡水資源的佔有量在世界上排第121位，人均淡水佔有量僅為2000立方米。
其六、污泥沒有真正達到無害化，沒有最終處置的途徑
污水經過各種不同工藝處理後，出水達到了國家規定的排放標准，但是在污水處理過程中獎懲的污泥卻未能得到妥善的處置，還會給環境造成二次污染。有些地區污泥不經過無害化處理，將污泥堆放在場外，任意取走不知下落。有的地區將污泥進行乾燥用作農肥，重金屬含量是否達標考慮的很少，對農作物有多大的危害分析不足。國家環保部門禁止將污泥作為菜田、稻田的肥料，作為旱田的農肥需要對污泥的成份進行分析，重金屬及有毒家物質不超標方能使用。污泥作為綠地用肥要有園林部門認可，有監測部門跟蹤分析方能使用，總之污泥若沒有最終處置的途徑，是給環境帶來再次污染的隱患。
其七、污水處理廠沒有除臭裝置
污水處理廠的進水池，格柵間，沉砂池，初沉池及污泥處理系統的儲泥池，脫水機房（除離心機外）都會產生嚴重的臭氣，既影響操作運行人員的身體健康，也給周圍居民生活環境帶來污染，特別是一些建設較早，周圍過去是農田、水池、遠離市區的污水處理廠，目前成為市區，污水處理廠周圍蓋起了民宅，形成了居民區，污水廠的周邊百姓深受其害，應該多渠道解決除臭裝置，因為污水處理廠本身就是消除污染保護環境的企業。
④ pasg工藝可以作為工業污水處理嗎
PASG工藝技術主要針對的對象是對比較單一成分的生活污水進行厭氧處理的一種工藝，工業污水水質成分比生活污水復雜的多，濃度大於生活污水，單純的厭氧處理不能解決工業污水的負責成分。所以PASG工藝作為工業污水處理較為不妥，但對於工業污水廠的建設可以借鑒PASG技術園藝化的理念。
附PASG技術相關資料：
背景
1982-1984年，楊靖霞教授以四川大學公派訪問學者的身份前往英國倫敦大學帝國理工學院進行科學研究。期間通過交流得知以前的英國是一座被工業化重度污染的國家，經過英國人的努力將它變成了現在這樣一個環境優美的國度。此次交流對楊教授的影響很深，她立志回國後從事環境保護事業。
回國後，楊教授立即向校領導提交了建立環境科學和工程系的報告。1986年，在成都科技大學校長王建華教授和副校長何晉秋教授的領導下，楊靖霞教授、張世森教授、朱聯錫教授共同籌建了成都科技大學環境科學和工程系，隨後楊教授創建了成都科技大學環保科技研究所，並擔任所長。
PASG技術的誕生及發展
P（Plant）：成套裝置；A（Anaerobic）：厭氧為主；
S（Site）：就地處理；G（Gardening）：園藝化。
1993年，提出了工藝的技術思路，並進行了研究試驗；
1998年，完成了工藝系統的終試，並和園林專家一起提出了"建一座污水處理廠，還您一座花園"的理念；
2000年，PASG工藝完成第一個生活污水治理工程實例應用，出水穩定達標；同年獲得第一個國家專利；
2000-2008年，完成了數十個工程應用實例，並對工藝進行了較大的提升；
2008年以後，對工藝進一步完善，並得到四川省環保廳科研的支持。
楊教授作為中國知名的環保專家，多次應邀出訪美國、德國、日本、加拿大等國家、多次邀請並接待多國來訪的專家教授，從事環保科技方面的國際交流活動。楊教授於1993年應邀訪美講學期間，曾考察了美國西部，北部及加拿大南部等地許多環保公司的污水處理項目。了解到當時美國環保界已從過去沿用傳統技術建造大型污水廠集中處理城鎮生活污水的經驗總結中認識到了就地分散處理生活污水的各種優越性，因而在數年前就已紛紛轉向經濟有效的（costeffective）就地分散處理技術的研究開發。
楊靖霞教授從這些國外技術考察中受到啟發，結合在廢水治理方面多年的經驗，客觀地綜合分析國內外現有技術優劣的基礎上，針對我國的具體國情，就城鎮生活污水的處理，提出了有別於國內外現有傳統技術的技術路線。丁樹濤先生帶領技術團隊將該技術通過實驗研究至成套設備裝置系統集成到系統的完善、優化，實現了楊教授提出的技術路線。楊靖霞教授與園林專家一起交流、探討，創新的提出了「建一個污水處理廠，還您一座花園」的先進理念，命名為「生活污水就地分散兼園藝化技術」（簡稱PASG技術）。