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城鎮(zhèn)污水主要分為生活污水、工業(yè)廢水以及初期雨水。生活污水具有有機(jī)物含量高、微生物多種多樣、N、P含量高的特點，而工業(yè)廢水則有排放量大、污染范圍廣、排放方式復(fù)雜、污染物種類繁多等特點，因此水體受工業(yè)廢水污染后恢復(fù)比較困難，且處理工藝相對來說也比較復(fù)雜。
初期雨水，顧名思義就是降雨初期時的雨水。由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質(zhì)，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通城市污水的污染程度。經(jīng)雨水管直排入河道，給水環(huán)境造成了一定程度的污染。
生活污水是居民日常生活中排出的廢水，主要來源于居住建筑和公共建筑，如住宅、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店、公共場所及工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生間等。所含的污染物主要是有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道傳染病毒等)。存在于生活污水中的有機(jī)物極不穩(wěn)定，容易腐化而產(chǎn)生惡臭，細(xì)菌和病原體以生活污水中有機(jī)物為營養(yǎng)而大量繁殖，可導(dǎo)致傳染病蔓延流行。因此，生活污水排放前必須進(jìn)行處理。
針對城鎮(zhèn)生活污水，所采用的處理設(shè)施由城市排水系統(tǒng)、污水無害化處理系統(tǒng)（一級處理和二級處理）和污水深度處理再利用系統(tǒng)組成（三級處理）。
一級處理：稱為物理處理或機(jī)械處理，是去除污水中的漂浮物和懸浮物的處理過程。
二級處理：以生物技術(shù)為主?？梢源蠓热コ鬯谐誓z體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，BOD5去除率達(dá)85%~95%。
三級處理：一般以污水二級系統(tǒng)出水為原水，通過混凝沉淀、過濾、離子交換等深度處理工藝，進(jìn)一步去除污水殘存的污染物質(zhì)，處理后的廢水達(dá)到排放或者重復(fù)使用（農(nóng)業(yè)灌溉、綠化用水）的要求。
一級處理：
污水泵站中最主要的輔助設(shè)備——格柵
按照間隙可分為粗格柵（間隙≥40mm）、中格柵（10mm≤間隙＜40mm）和細(xì)格柵（間隙＜10mm）。粗格柵主要去除水中的漂浮物，細(xì)格柵主要去除水中一些細(xì)小的顆粒及懸浮物，所以格柵在污水處理中起到保護(hù)提升泵和減少后續(xù)系統(tǒng)的負(fù)荷壓力的作用。
沉砂池——利用自然沉降作用，去除水中砂?；蚱渌容^重的無機(jī)顆粒，以減輕水泵和管道的磨損，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道的堵塞，縮小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機(jī)組分的含量，提高污泥作為肥料的價值。
沉砂池包括平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池；其中最常用的是平流式沉砂池。
平流式沉砂池
沉淀池——應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用，它的形式很多，按池內(nèi)水流方向可分為平流式沉淀池、豎流式和輻流式三種。
沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構(gòu)筑物，多為分離顆粒較細(xì)的污泥。在生化之前的稱為初沉池，位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池。
輻流式沉淀池適用于規(guī)模較大的的污水處理廠。雖然輻流式沉淀池占地面積和去除效果都不如平流式沉淀池，但由于這類沉淀池的刮泥機(jī)故障率較低，在國內(nèi)外廣泛使用，特別是大型污水處理廠采用更多。
污水由沉淀池中心管上孔流入池內(nèi)，在穿孔擋板的作用下，平穩(wěn)均勻地流向四周，溢入出水槽內(nèi)。
一級處理工藝流程：
要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求，經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可以去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，一級處理屬于二級處理的預(yù)處理
二級處理：
活性污泥法、曝氣生物濾池、SBR、曝氣生物濾池、A/O工藝、A2/O工藝 。這6種處理工藝覆蓋了全國90%以上城鎮(zhèn)污水處理廠的主體工藝類型。
活性污泥法是一種好氧生物處理法，是水體自凈的人工強(qiáng)化方法。該方法依靠在曝氣池內(nèi)呈懸浮、流動狀態(tài)的微生物群體的凝聚、吸附、氧化分解等作用來去除水中的有機(jī)污染物。
活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是：
1.廢水中有足夠的可溶性易降解有機(jī)物；2.混合液含有足夠的溶解氧；3.活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)；4.活性污泥連續(xù)回流、及時排除剩余污泥，混合液保持一定濃度的活性污泥；5.沒有對微生物有毒有害的物質(zhì)流入。
氧化溝工藝是一種新型活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠型，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，所以被稱為“氧化溝”。實際上它是活性污泥法的一種變型，因為廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。
氧化溝法由于具有較長的水力停留時間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長的污泥齡。因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池、初沉池、污泥消化池，有的還可以省略二沉池。
SBR工藝是將反應(yīng)、沉淀和在一個池體內(nèi)，在同一池體內(nèi)分別完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等五個過程。
該工藝不需要設(shè)置二沉池和污泥回流系統(tǒng)，對污染物的去除效率高、占地面積少、布置緊、運行方式靈活，對水量和水質(zhì)的變化有較大的適應(yīng)性，在操作運行管理方面就有較大的靈活性，并且運行費用低。
優(yōu)點：出水水質(zhì)好、不產(chǎn)生污泥膨脹、除磷脫氮效果好；
缺點：運行管理復(fù)雜、自控水平要求高。
曝氣生物濾池簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大發(fā)展，最大規(guī)模達(dá)幾十萬噸每天，并發(fā)展為可以脫氮除磷。
該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、 脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。
與普通活性污泥法相比，具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積?。ㄊ瞧胀ɑ钚晕勰喾ǖ?/3）、投資少（節(jié)約30%）、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點，但它對進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L），因此對進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。
曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù) 沉淀池(二沉池)，具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運行能耗低，運行費用少的特點。
A/O工藝也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。
1.流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低；
2.反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化充分；
3.曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)；
4.A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。
A2/O工藝即厭氧-缺氧-好氧法，是一種常用的污水處理工藝，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。
厭氧段：原污水和從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入該反應(yīng)器，其主要功能是釋放磷，同時對部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；
缺氧段：其主要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液含液量較大；
好氧段：去除混合液中的硝態(tài)氮，污泥中過剩的磷和污水中的BOD。
優(yōu)點：1.最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；2.污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；3.運行中無需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低。
缺點：1.除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高；2.脫氮效果也難于進(jìn)一步提高；3.進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾；4.傳統(tǒng)A /O工藝出水只能達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)。