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生态环保的重要性紧迫性及污水处理工艺浅析
一：生态环境治理的紧迫性和重要性
我国的水问题主要表现在水资源短缺，水污染和洪涝灾害频繁三个方面，水资源短缺和洪涝灾害属于天灾，暂且不提。其中水污染造成的灾害范围大，时间长，其危害性往往需要一段时间才能表现出来，因此容易使人放松警惕，而且水污染会加重水资源的短缺。而水是基础性的和战略性的经济资源，在国名经济和国家环境安全中具有重要的战略地位。因此水污染治理是保障国家水环境安全的迫切需要，是保障民生和经济发展的重要一环。因此国家在“十五”期间从政策，法规，工程，科技和教育等方面都采取了一系列措施，对遏制水环境的恶化发挥了重要作用，国家重大科技专项“水污染治理技术与治理工程”的实施也有力的提升了我国水污染控制与治理的综合科技支撑力。
但是水污染的控制与治理是一个长期，复杂和艰巨的系统工程，水污染控制与治理的重大关键技术远未得到解决，水污染治理企业的自主创新能力薄弱，设备产品制造水平偏低、质量有待全面提高，对水污染控制与治理规划制订、工程项目实施和运行监管的技术支撑仍然明显不足，水污染日益严重的发展趋势尚未得到根本扭转要解决现有的水污染问题，在各级政府和企业不断加大水污染控制与治理基本建设投入的同时，必须依靠科技的支撑，建立科学的工作平台，提升自身的能力，通过重大科技攻关与科技创新，一方面攻克水体污染控制与治理中的一些重点和难点问题，形成具有自主知识产权、适合国内实际需求的关键技术突破和成套技术方案，另一方面将国家
在前几个五年计划期间研究和开发的成熟技术进行集成应用，探寻配套技术经济政策、技术标准、绩效平台和运行监管等方面的创新发展，并与水污染问题突出、亟待解决的区域治理工程规划相结合，进行系统技术集成和应用，建立城市水环境质量综合改善、饮用水安全保障、污水处理及再生利用、污泥处理处置等方面的系列示范工程和区域性综合示范。
因此，通过关键技术研究开发、系统集成和应用示范，将比较全面的解决我国水污染控制与治理的重大技术瓶颈问题，健全水污染控制的支撑体系，提升政府部门的行政能力，建立水污染控制与治理技术及设备产品体系，带动水污染控制与治理行业的技术升级和产业发展，为国家和地方水污染控制与治理规划和重大工程建设提供强有力的技术支撑和科学示范，对构建和谐社会、实现可持续发展具有重大的战略意义。
中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议，审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》。十八届五中全会强调，实现“十三五”时期发展目标，必须牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。
十四五期间更是加大了环保管控，并提出推动绿色发展 促进人与自然和谐共生理念，坚持绿水青山就是金山银山理念，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主，实施可持续发展战略，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，推动经济社会发展全面绿色转型，建设美丽中国。大力发展绿色经济，强化绿色发展的法律和政策保障。实施有利于节能环保和资源综合利用的税收政策。大力发展绿色金融。健全自然资源有偿使用制度，创新完善自然资源、污水垃圾处理、用水用能等领域价格形成机制。推进固定资产投资项目节能审查、节能监察、重点用能单位管
理制度改革。完善能效、水效“领跑者”制度。强化高耗水行业用水定额管理。深化生态文明试验区建设。深入推进山西国家资源型经济转型综合配套改革试验区建设和能源革命综合改革试点。
二：国家对水排放实行的标准
要想从源头解决水污染的问题，就必须进行污染减排，而污染减排又是改善环境质量的根本性措施，也是转变经济发展方式的重要手段。因此在国家层面上制定了废水排放标准。
城镇污水处理厂污染物排放标准：
污水综合排放标准 GB 8978-1996
三：污水处理应用中的名词解释
COD: 化学需氧量，是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。
BOD5：五日生化需氧量，是指表示水中有机化合物等需氧物质含量的一个综合指标。当水中所含有机物与空气接触时，由于需氧微生物的作用而分解，使之无机化或气体化时所需消耗的氧量
游离酚：指在反应过程中未反应的或是反应终了时仍残留的酚。对酚醛树脂而言，指固化后仍存在树脂中的未反应的酚类
氨氮：是指以氨或铵离子形式存在的化合氮，即水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮
总氮：总氮，简称为 TN，水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。总氮的定义是水中各种形态无机和有机氮的总量。包括 NO3-、NO2-和 NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，以每升水含氮毫克数计算。常被用来表示水体受营养物质污染的程度。
总磷：简称为 TP，是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量
PH：指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比，用来代表酸碱度
色度：颜色是由亮度和色度共同表示的，色度是不包括亮度在内的颜色的性质，它反映的是颜色的色调和饱和度，一般水中由溶解物质及不溶解性悬浮物产生的颜色。
悬浮物（SS）：指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。
SV30：SV30 是指曝气池混合液在量筒静止，沉降 30min 后污泥所占的体积百分比，俗称 30 分钟沉降比。
四：污水处理工艺简介
基本污水处理方法有活性污泥法、A2/O 工艺、CASS 工艺、A/O 工艺、SBR、氧化沟、水解酸化池等
4.1、活性污泥法：
活性污泥对有机物的降解主要在曝气阶段进行，可分为两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的比表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移道活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，一般在15-45min 左右，而稳定阶段较长。
4.2、SBR 法：
SBR 法：称为序批式活性污泥法是连续式活性污泥法的一种改型，它的反应机制以及污染物质的去除机制和传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。
经典的 SBR 反应器缺点：
1)对于单一 SBR 反应器的应用需要较大的调节池；2)对于多个 SBR 反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求；4)设备的闲置率较高；5)污水提升水头损失较大。
4.3、CASS 工艺：
CASS 工艺称为循环活性污泥工艺。
在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。
工艺流程：
1、曝气阶段
由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的 NH3-N 通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。
2 、沉淀阶段
此时停止曝气，微生物利用水中剩余的 DO 进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。
3 、滗水阶段
沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
4 、闲置阶段
闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。
CASS 工艺优点：
【1】工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低
【2】生化反应推动力大
【3】沉淀效果好
【4】运行灵活，抗冲击能力强
【5】不易发生污泥膨胀
【6】适用范围广，适合分期建设
【7】污泥产量低，污泥性质稳定
CASS 工艺缺点：
【1】微生物种群之间的复杂关系有待研究
【2】生物脱氮效率难以提高
【3】除磷效率难以提高
【4】控制方式较为单一
4.4、AO 工艺：
A/O 工艺 ：使污水经过厌氧、好氧两个生物处理过程(简称 A/O))，达到同时去除 BOD、氮和磷的目的。
A/O 工艺优点：
【1】效率高
【2】流程简单，投资省，操作费用低
【3】缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率
【4】容积负荷高
【5】缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强
A/O 工艺缺点：
【1】由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低
【2】若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用
4.5、A2/O 工艺：
A2/O 污水处理系统：使污水经过厌氧、缺氧及好氧三个生物处理过程(简称 A2/O))，达到同时去除 BOD、氮和磷的目的。
A2/O 工艺优点：
1.污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。
2.污泥沉降性能好。
3.厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
4.脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
5.在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为
简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
6.在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于 100，不会发生污泥膨胀
7.污泥中磷含量高，一般为 2.5％以上
A2/O 工艺缺点：
1．反应池容积比 A/O 脱氮工艺还要大
2．污泥内回流量大，能耗较高
3．用于中小型污水厂费用偏高
4．沼气回收利用经济效益差
5．污泥渗出液需化学除磷
4.6、氧化沟工艺：
氧化沟：是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称‘‘环形曝气池”。
氧化沟 HRT、SRT 较长，有机物可得到较彻底的去除，排出的污泥已经高度稳定，整体功率密度较低，节约能源。但易产生污泥膨胀、流速不均及污泥沉积、泡沫、污泥上浮等问题。
4.7、AB 工艺：
污水由排水系统经格栅和沉砂池直接进入 A 段，该段为吸附段，负荷较高，泥龄短, 水力停留时间很短, 约为 30min， 有利于增殖速度较快的微生物生长繁殖。废水经过 A 段处理后，BOD 去除 40％～70％，可生化性有所提高，有利于 B 段的工作；A 段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可能通过污泥的吸附作用得以去除。
污水从 A 段流出后进入 B 段，B 段为生物氧化段，属于传统活性污泥法，一般在较低负荷下运行，停留时间约为 2～6h,泥龄较长，为 15～20d。B 段发生硝化和部分的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水 SS 和 BOD 一般小于 10mg/L。
AB 法主要有下列特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的 A 段为一级处理系统；B 段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B 两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。
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