高效低耗城市污水處理技術(shù)或工藝的關(guān)鍵操作方法
1. 用于二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)
作為城市污水廠二級(jí)生物處理的前置處理----一級(jí)處理，其功能為去除污水中的漂浮物和懸浮物。由于一級(jí)處理投資少，動(dòng)力消耗低，可去除一部分有機(jī)物，減小后續(xù)二級(jí)生物處理負(fù)荷。采用強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)，可以降低城市二級(jí)污水處理廠的投資。
二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)分為兩類：一類側(cè)重于物化機(jī)理，另一類側(cè)重于微生物的絮凝吸附原理。
化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝對(duì)TP、SS、BOD5和重金屬等的處理效果較好，耐沖擊負(fù)荷的能力也較強(qiáng)。系統(tǒng)的基建投資和占地面積小于活性污泥法(包括A／0、A2／0等工藝)，而且運(yùn)行管理靈活簡(jiǎn)便、處理過(guò)程穩(wěn)定可靠、近期投資環(huán)境效益好。同時(shí)采用高效絮凝劑技術(shù)，具有投資低廉(為生化法的1／5----1／10)，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
微生物絮凝劑強(qiáng)化一級(jí)處理，由于微生物絮凝劑絮凝效果好、投加量少、適用面廣、無(wú)二次污染、絮體易于分離等優(yōu)點(diǎn)，因而在廢水脫色、油水分離、污泥脫水、畜牧場(chǎng)廢水處理等方面已有廣泛應(yīng)用，效果顯著。
生物絮凝吸附法強(qiáng)化一級(jí)處理工藝，是利用微生物的絮凝吸附作用強(qiáng)化一級(jí)處理，與二級(jí)生物處理的本質(zhì)區(qū)別在于二級(jí)生物處理主要利用生物氧化作用，將有機(jī)物礦化；而生物法強(qiáng)化一級(jí)處理則主要利用微生物的絮凝吸附作用快速去除污染物質(zhì)，同時(shí)伴有少量的生物氧化。這就決定了它必然要比二級(jí)生物處理產(chǎn)生更多的污泥，但由于不投加任何藥劑，其產(chǎn)泥量比物化處理為少。
用于二級(jí)處理的一級(jí)處理強(qiáng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)無(wú)機(jī)絮凝劑與其它種類的絮凝劑使用的最佳協(xié)同作用效果。
(2)高效、廉價(jià)絮凝劑的優(yōu)選。
(3)微生物絮凝劑在城市污水處理中的應(yīng)用研究。
(4)生物絮凝吸附的工藝條件控制。
(5)冬季低溫條件下的運(yùn)行參數(shù)選擇。
(6)一級(jí)處理工藝設(shè)備的優(yōu)化選型。
2. 曝氣生物濾池工藝
曝氣生物濾池工藝的主要特點(diǎn)如下：
占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀他的占地和投資。
出水水質(zhì)高。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超過(guò)10mg／L。
氧的傳輸效率很高，曝氣量小，供氧動(dòng)力消耗低。
曝氣生物濾池中，氧的利用效率可達(dá)20％—30％，曝氣量明顯低于一般生物處理法。
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷2—3倍的短期沖擊負(fù)荷下運(yùn)行，而其出水水質(zhì)變化很小。
易掛膜，啟動(dòng)快，曝氣生物濾池在水溫10-15℃時(shí)，2-3周即可完成掛膜過(guò)程。
此外，曝氣生物濾池采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改、擴(kuò)建。
曝氣生物濾池在應(yīng)用中尚需解決的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)濾池填料的比選。
(2)曝氣生物濾池和曝氣系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計(jì)。
(3)曝氣生物濾池處理我國(guó)典型城市污水的水力負(fù)荷、容積負(fù)荷。
(4)生物膜活性的研究。
(5)生物氧化、脫氮和截留SS的特性。
(6)曝氣生物濾池反沖洗的基本要求和控制參數(shù)。
3.革新的交替式氧化溝工藝
交替式氧化溝工藝在現(xiàn)有氧化溝工藝中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如運(yùn)行靈活、脫氮效果好等。交替式氧化溝工藝通過(guò)將2-3條既聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的單溝組合起來(lái)，通過(guò)改變氧化溝和操作方式，設(shè)置了相對(duì)獨(dú)立的缺氧區(qū)與好氧區(qū)，形成A／0和A2／0的工藝環(huán)境，不僅可達(dá)到去除BOD5、S5的目的，而且可達(dá)到生物脫氮除磷的目的。該工藝的突出優(yōu)點(diǎn)是基建費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，易于維護(hù)管理，剩余污泥量少而且穩(wěn)定，處理效果穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)好。
交替式氧化溝工藝的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)革新的交替式氧化溝工藝脫氮、脫磷特性。
(2)大型氧化溝水力流態(tài)特征。
(3)革新的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
(4)影響脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)。
(5)革新的交替式氧化溝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
4. 革新的SBR工藝
SBR法已經(jīng)發(fā)展為城市污水處理的實(shí)用技術(shù)之一。其變種也有十幾種之多，如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應(yīng)用中的重點(diǎn)是盡可能降低基建和運(yùn)行費(fèi)用，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
革新的SBR工藝在城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)為達(dá)到同時(shí)硝化反硝化的目的，準(zhǔn)確控制溶解氧的設(shè)計(jì)。
(2)合理的潷水體積確定。
(3)典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)。
(4)高效連續(xù)流SBR工藝的設(shè)計(jì)。
(5)配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
5. 城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)
這類技術(shù)的最大特點(diǎn)是，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低廉、運(yùn)行可靠簡(jiǎn)易且節(jié)省能源。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)，包括氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)，近年來(lái)我國(guó)一些中小城鎮(zhèn)修建的污水氧化塘運(yùn)行結(jié)果表明，設(shè)計(jì)施工和運(yùn)行維護(hù)良好的氧化塘系統(tǒng)，其出水水質(zhì)(SS、DOD5、CODcr等)接近或達(dá)到常規(guī)二級(jí)處理出水水質(zhì)，如輔之以必要的強(qiáng)化措施，完全可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978－1996)》的規(guī)定。對(duì)于水生植物塘、養(yǎng)魚(yú)塘等生物或生態(tài)凈化塘，其脫氮除磷和去除細(xì)菌能力等都高于二級(jí)處理，達(dá)到部分三級(jí)處理的效果，而塘系統(tǒng)的基建單
價(jià)僅為常規(guī)二級(jí)處理廠的1／5～1／3，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為常規(guī)二級(jí)處理的1／2。
當(dāng)前城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的重點(diǎn)技術(shù)包括：采用多種人工強(qiáng)化措施提高氧化塘的去污效率，如利用風(fēng)能向塘內(nèi)充氧，人工養(yǎng)殖水生動(dòng)、植物，在塘內(nèi)掛膜增大微生物棲息場(chǎng)所，布設(shè)人工軟性、硬性填料等，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改善、組合，使之具備高效、快速和多功能的特點(diǎn)。采用光催化降解法，提高處理效率。在水中加入一定的光敏半導(dǎo)體材料，利用太陽(yáng)能凈化污水。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的設(shè)計(jì)路線。
(2)城市污水生態(tài)工程數(shù)學(xué)模型、工藝參數(shù)的優(yōu)化。各處理單元的優(yōu)化和組合，最優(yōu)處理單元的設(shè)計(jì)。如何選取最佳的工藝組合形式，充分發(fā)揮單元構(gòu)筑物的容積效率，在最小占地面積、最低工程造價(jià)情況下，達(dá)到城市污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)城市污水生態(tài)工程處理工藝的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn)的聯(lián)接。
(4)城市污水生態(tài)工程處理工藝生態(tài)調(diào)控點(diǎn)的特征和不同工況下的控制