随着科技的发展和技术的成熟，污水处理厂的生产工艺和生产技术也在不断的革新和发展，但具体还是要通过粗格栅、污水泵、细格栅、沉沙池、生化池、终沉池和过滤池等环节，通过各个程序的连续操作，采用一系列的处理方式来达到净水的目的。
1污水处理
1.1污水处理
污水处理主要是指通过采用合理有效的处理手段，采用有效的设备和空间对收集的污水进行过滤和消毒等，排出后可以供再次使用，或者排入到某个特定的区域，不构成环境和生态的污染。
1.2污水处理等级
通常按照污水处理的等级将污水处理分为三个等级，分别一级、二级和三级处理等。（1）一级处理主要是消除污水中的悬浮颗粒物和固体物质等，一级处理可以采用物理处理法进行处理，通过可以达到30%的处理，满足不了排放的标准和要求，一般为二级处理的前奏。（2）二级处理主要是消除污水中的有机污染物或者溶解状态的物质，包括BOD.COD物质，消除90%以上的污染，满足排放要求。（3）三级处理属于高等级的污水处理，将污水中的可溶性无机物和氮磷等元素消除掉，具体的可以采用砂率法、混凝沉淀法和活性炭吸附法等，另外还可以使用电渗分析法和离子交换法等技术来处理。
1.3污水处理方法
污水处理的一般过程是通过厂区获取一定量的待处理污水，然后通过截流井让污水进入到厂区处的粗栅格中，去除过大的渣滓，经过污水泵后经污水提升到一定高度，然后在流入到细格栅，去除掉较小的渣滓，利用重力分离的原理在沉沙池将污水跟沙分离，排除较大的颗粒物，然后再转到生化池，此时采用活性强的污泥将水中的SS、BOD5和其他的氮和磷等消除掉，通过终沉池排除剩下淤泥后进入到D型过滤池，彻底消除掉SS，最后进行紫外线消毒来消灭水中的大肠杆菌等细菌，排除过滤后的水。
在进行污水处理时采用物理处理法、生化处理法和化学处理法等，通常生化处理法将被运用在城市生活污水的主流处理上，例如具体的方式可以采用mbr和活性污泥法等。
1.4污水处理中各构筑物的作用和能耗分析
（1）污水提升泵房。污水提升泵房的耗能占据了污水处理厂生产环节的很大比例，当污水通过粗格栅流入到提升泵房时，在提升泵房将污水转移到高处的沉砂池的前池，在该过程中需要耗费大量的能量，其中耗能的多少也跟污水流量有关系。
（2）沉砂池。沉砂池主要分为多尔沉砂池、曝气沉砂池、平流沉砂池和钟式沉砂池等类型，通常可以将沉砂池安置在泵站之前，避免污水中的颗粒对管道和水泵的磨损等。沉砂池主要为砂水分离器和吸砂机供应能量。
（3）初次沉淀池。初次沉淀池一般分为竖流沉淀池、平流沉淀池和辐流沉淀池等，对于一级处理来说非常重要，设置在生物处理构筑物的前方，可以消除掉BOD5和SS等物质，减少了BOD5的负荷。该构筑物的能耗主要是在排泥装置上，其中涵盖了刮泥撇渣机、链带式刮泥机和吸泥泵等设备，因为这种能耗受到周期性的影响，能耗程度较小，所以可不予考虑其能耗。
（4）生物处理构筑物。污水的污泥处理和污水生物处理过程中能耗占据了整个污水厂直接能耗的60%，例如在进行曝气处理时需要消耗很大部分的电能，在处理曝气问题时可以采用生物膜法处理设备进行，同时搭配活性污泥法，但生物膜法耗能较小，可以大规模的使用。
（5）二次沉淀池。二次沉淀过程中主要是涉及到污水表层上的漂浮物的消除，同时还会进行污泥的抽吸等过程，但两者对能量的消耗较少。
（6）污泥处理。污泥处理时整个污水处理流程中较为重要的过程，主要包括污泥脱水、干燥等过程中的能量消耗，这些处理设备都需要做很多的功，所以设备的电耗很大。
2污水处理的工艺流程
污水处理是现代社会发展的重要课题，有利于改善生态环境、节约能源、维持生态平衡等过程，其中通过有效的污水处理方式可以将污水中的污染物分离，将污染物转化为对环境没有危害的物质，达到净水的目的。其中污水处理的方法有：
1）物理化学法，例如可以在处理污水时采用混凝沉淀法。2）物理处理法，在污水处理过程中采用沉淀法和过滤法等，有效的将污水的杂质去除掉，达到净水的效果，提高水源质量。3）采用生物处理法，该方式主要是通过经微生物放置于污水中，将微生物来分解和吸附污水中有机物等，将有害的、不稳定的有机物等消除掉，或者将其转化为无害的物质，污水得到净化的目的，其中活性污泥法就属于生活处理法的范畴。
预处理阶段：由格栅间来处理污水中的悬浮颗粒物，进入曝气沉砂池，将无机颗粒物进行沉淀，在配水井中处理从曝气沉砂池流出的污水，经过缓冲和分配，稳定性处理，利用传动刮泥机等工具来去除大部分的泥渣。
生化处理阶段：在A/O生化池，通过微生物来消灭掉水中的磷和有机物等，进入二沉池，将底部的泥渣跟水分离开，进入鼓风机房达到处理污水的效果。然后通过水的排放系统将水排放到河道中，在由污泥处理系统将污泥进行处理。
3结语
社会的不断发展和进步，使得社会中的污水排放量逐渐增加，不但破坏了社会环境和生态平衡，还影响了人们的生活质量。所以要想提高社会生态环境的质量，就需要加大对污水的处理问题进行研究和探讨。污水处理主要是通过对污水进行集中、过滤、消毒等一系列的程序进行，最后得到达标的处理水。由于在处理中会涉及到很多个环节和处理工艺，再加上条件的复杂性等，降低了污水处理厂的工作效率和工作质量。所以，针对目前污水处理的情况进行分析，研究污水处理中存在的一系列问题，然后指定有效的应对措施，提高污水处理的效率和质量。
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[关键词]渗滤液；厌氧工艺；好氧工艺
不同类型的垃圾渗滤液都含有大量对环境和人类有严重危害性的物质，必须有效的处理才能达标排放或回用。而渗滤液污水具有污染物浓度高、水质成分复杂、含有大量有机污染物、氨氮含量高、营养元素比例失衡，可生化性较好，水质差异大等特点，与一般工业废水和生活污水来对比，其处理难度和成本都要高很多，目前还没有完善出普遍适用的经济高效的处理工艺，不同的项目需要根据具体情况确定合理可行的污水处理工艺[1]。某垃圾渗滤液污水处理厂主要处理园区内生活垃圾焚烧厂、生活垃圾卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂产生的渗滤液，出水外排或者回用。本文将就渗滤液的污水处理工艺比选、流程设计和工艺方案进行探讨，为渗滤液处理工艺设计提供参考。
1.2渗滤液污水水量和水质的确定
根据前期调研资料，初步确定本污水处理厂进水渗滤液中生活垃圾卫生填埋场渗滤液水量约为200t/d，生活垃圾焚烧厂渗滤液水量约为450t/d，餐厨垃圾处理厂渗滤液水量约为150t/d。依据本项目所处环境，园区生活垃圾焚烧厂和餐厨垃圾处理厂的处理工艺、生活垃圾卫生填埋的场龄，并参照目前类似垃圾处理项目的渗滤液水质，考虑一定裕量，本污水处理厂的渗滤液混合液的进水水质初步确定如下：目前国内大部分的垃圾渗滤液污水处理厂的出水就近排入生活污水处理厂处理。按照园区规划方案及考虑本项目的实际情况，本渗滤液污水处理厂处理后的出水考虑直接排放自然水体，部分作为中水回用于园区绿化，浇洒道路，洗车等用途。本工程处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选
根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较，初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。
2.1渗滤液厌氧处理工艺比选
2.2渗滤液好氧处理工艺比选
2.3渗滤液处理工艺流程
通过对渗滤液不同工艺的优劣势比较，确定了垃圾渗滤液污水处理厂的工艺流程如下：垃圾渗滤液通过细格栅进入调节池并进行预曝气，在调节水质水量的同时可以去除一部分氨氮和有机物，出水通过初沉池沉淀预处理去除大颗粒有机物和无机物，然后进入UASB工艺前的预酸化池。渗滤液在预酸化池内调节pH、温度等，再由提升泵进入UASB进行厌氧生化处理。UASB反应器出水进入A/O工艺进行处理。A池接收来自UASB反应器出水，废水中部分反硝化菌群利用进水中的有机碳源进行反硝化脱氮作用。O池接收来自A池出水，在O池内发生有机物的去除和硝化过程，部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流进入二沉池，部分污泥通过泥浆泵回流到A池内，提高污泥浓度。二沉池出水经泵提升后连续进入AMBR，在AMBR内进一步去除有机物，AMBR出水通过纳滤(NF)和反渗透(RO)处理后直接排放或者作为中水回用。
3小结
渗滤液污水处理的工艺流程一般都包括多个工艺段，不同工艺段的设计又受多个因素影响。渗滤液处理工艺中采用厌氧生化处理能耗少，操作简单，投资及运行费用低，但不同的厌氧工艺对不同的渗滤液的适应性有差异，应根据具体情况确定合适的厌氧工艺。在选用好氧工艺时，同样应当进行分析比较以确定合理工艺。反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮，在不加外来碳源条件下，污水中必须有足够的碳源才能保证反硝化过程的顺利进行，因此需要确保进水水质C/N比较高。渗滤液污水水质复杂，在工艺流程的设计时，需要从水量，水质，运行管理，工程投资等多个方面综合考虑以确定经济、合理、可行的工艺方案。
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[关键词]污水处理厂；给排水管道；给排水设计；施工流程
污水处理厂给排水管道的施工规模非常大，并且管网施工范围内交错布置着非常复杂的通信管线、煤气管线、电力管线等等，在施工之前需要进行详细的勘察并设计给排水管道的施工路线，涉及到的任务量非常巨大。所以要求施工队伍必须非常熟悉施工区域的工况条件和管线布置，精确施工，确保给排水管道的施工质量，保证污水处理厂可以达到预期的处理效果。
一、工程概况
某污水处理厂的给排水管道与该城市的景区附近，管线长度超过1500m，主要包括连接管路、回污管、污水处理管、空气管、给水管等等，管道的种类有钢管、混凝土管、铸铁管和镀锌管等等，由于给排水管道在景区附近进行施工，涉及到的电力线路、通信线路都非常多，各个管线也都比较长，所以需要加强对管道施工的流程控制，确保给排水管道的施工可以顺利的验收合格。在施工的过程中要注意对原有管线的保护，避免原有管线受到损伤，影响其它设施的运行。
二、污水处理厂给排水管道施工中常见的问题
（一）给排水管道质量不合格
施工中如果使用了不合格管道，在使用过程中就会出现爆管、裂口等问题，造成污水泄漏。管材必须在进场后按照批次，逐根进行外观质量检查，并作好记录，管道的外观应满足颜色一致，内壁光滑平整，管身不得有裂缝、凹陷及可见的缺损，管口不得有损坏、裂口、变形等缺陷，内外壁不应有杂质。管道的端面应与管中心轴线垂直。
（二）管道基础沉降造成管道破坏
由于污水管道大多采用大直径的混凝土预制管材，结构自重很大，所以排污管道在使用过程中经常会出现基础沉降造成管道破坏的情况。
解决方案：
1、污水管若管道处于淤泥层上，则应先将淤泥清除，然后按照设计要求进行基础换填。
2、基础碎石垫层施工时应先清除基底的杂物和浮土，排干沟底的积水，再进行基础铺筑。
3、基底换填碎石时，应分层铺填碎石并进行夯实，对于抛填块石，可采用夯锤进行强力夯击，砂砾石则可采用水夯法进行施工。
4、砂砾垫层应按规定的沟槽宽度满堂铺设、摊平、压实，混凝土基础浇筑采用钢模板立模，管道基础第一次浇筑成水平形状，待安管后再浇管座。。
基础立模如下图：
5、管道地基应符合下列规定：
（1）采用天然地基时，地基不得受扰动；
（2）槽底为岩石或坚硬地基时，应按设计规定施工，设计无规定时，管身下方应铺设砂垫层，其厚度应符合表4.1.9的规定；
（3）当槽底地基土质局部遇有松软地基、流砂、溶洞、墓穴等，应与设计单位商定处理措施；
（4）非永冻土地区，管道不得安放在冻结的地基上；管道安装过程中，应防止地基冻胀。
砂垫层厚度（mm）
注：非金属管指混凝土、钢筋混凝土管，预应力、自应力混凝土管及陶管。
（三）管道拼接质量不合格
污水管道一般采用承插口管、橡胶圈接口，在管道施工过程中容易出现质量偏差，其原因有：管口强度不够、胶圈质量不合格、接口拼接方式不正确等。
1、管道接口采用的胶圈外观应光滑平整。
2、下放至基槽沟底的管子在对口时，可将管子插口稍稍抬起，然后用撬棍在另一端用力将管子插口推入承口，再用撬棍将管子校正，使间隙均匀，并保持直线，管子两侧用土固定。
3、管道接头应采用O型弹性密封圈柔性接头。
4、接口施工方法及措施
（1）接口前，应先检查橡胶圈是否配套完好，确认橡胶圈安放位置及插口的插入深度。
（2）接口时，先将承口的内壁清理干净，并在承口内壁及插口橡胶圈上涂剂（首选硅油），然后将承插口端面的中心思线对齐。
（3）为防接口合拢时已排设管道轴线位置移动，需采用稳管措施。
5、接口质量保证措施
（1）管及管件应采用兜身吊带或专用工具起吊，装卸时应轻装轻放，运输时应垫稳、绑牢，不得相互撞击；接口及钢管制的内外防腐层应采取保护措施。
（2）橡胶圈贮存运输应符合下列规定：
①存放位置不宜长期受紫外线光源照射，离热源距离不应小于1m；
②橡胶圈不得与溶剂、易挥发物、油脂放在一起；
③在贮存、运输中不得长期受挤压。
（3）管道应在沟槽地基、管道质量检验合格后安装，安装时宜自下游开始，承口朝向施工前进的方向。
（4）接口工作坑应配合管道铺设及时开挖，开挖尺寸应符合下表的规定。
（5）合槽施工时，应先安装埋设较深的管道。
（6）管道安装时，应将管节的中心及高程逐节调整正确，安装后的管节应进行复测。
（7）管道安装时，两端应临时封堵。
（8）压力管道上采用的闸阀，安装前应进行启闭检验，并宜进行解体检验。
三、污水处理厂给排水管道的施工流程
（一）给排水管道施工之前的测量
在对污水处理厂的给排水管道进行施工前，要先进行施工区域的测量工作，设计单位要在施工现场将管线坐标的施工控制桩交接给施工单位，施工单位在施工控制桩交接完成后，对每个桩位进行仔细的检查，保证每个桩位的质量、高度、方向进行检查，保证管道施工的稳定性。如果检查到桩基的稳定性不够，需要尽快在主桩附近加设护桩。
（二）管沟的施工
给排水管道的管沟施工要先确定管沟上口的开挖宽度，确定管线安装的中心点，在中心点确定之后，对管道敷设的标高进行控制。给排水管道管沟的施工一般采用挖掘机进行挖掘，在挖掘的过程中要根据施工区域的土质进行辅助支护，当给排水的管沟挖掘到规定的深度之后利用粘土对沟底进行填充，然后碾压结实。
（三）给排水管道连接处施工
对于钢制的给排水管道，在施工连接处需要采用焊接的方式进行连接，而管道与阀门的连接需要利用法兰件进行连接；给排水管道的钢筋混凝土管在进行连接时，需要利用钢丝网进行缠绕，并利用水泥砂浆进行加固处理，保证钢筋混凝土管连接处的强度。在对钢制给排水管道进行焊接连接时需要采用多层焊接的方法，第一层的焊缝要保证焊接质量，不能出现凹凸不平或者焊透的现象，第二层焊缝要保证焊槽内三分之二以上的空间被填满，最后一层的焊缝要确保焊接处的平滑，保证给排水管道的焊接美观。
（四）给排水管道安装完成后进行管沟的回填
管沟回填首先要对给排水管道的底部进行填充，沟底完全填实后对管道两侧进行填充，直至填充到管道顶部。在管沟回填的过程中，如果发现管沟中存在积水，要先将积水排除干净再进行后续的回填施工。最后利用分层人工夯实的办法来对管沟进行夯实。在整个管沟回填的过程中要注意不能使用带有杂物或者硬石的回填土，以免造成给排水管道的损坏。
四、给排水管道的质量控制
施工人员要加强对管道材料的质量控制，并且在施工过程中加强对现场防护工作的监督和处理，施工完成后对所有的施工资料进行整理，以便进行后期给排水管道的维护。应对管道进行防腐处理，确保管道的防腐质量达到国家规定的标准，给排水管道各个部位防腐涂料的涂刷应使用相同批次的涂料，确保防腐效果的统一。给排水管道的防腐处理可以有效的提高给排水管道的使用寿命，增加污水处理厂的经济效益。
结论
对污水处理厂给排水管道在施工过程中存在的问题进行总结，对给排水管道的施工流程进行分析，使施工单位可以明确给排水管道的施工流程，提高给排水管道在施工测量、管沟开挖、管沟回填阶段的施工控制，并加强给排水管道的防腐工作，确保给排水管道工程的施工质量。
[1]刘嘉夫，齐昕，张国利.西固生活污水处理厂给排水管道施工流程[J].中国科技信息，2014，21：65.
关键词：污水；浮油；流程优化；水含油
1引言
随着油田上产和开发的不断深入，综合含水不断上升，来液量也不断提高。为合理利用水资源，油田建设了污水过滤系统，对过滤后的油田水进行回注。但是随着水处理量的增大，水处理的压力越来越大，外输回注水已经饱和，为了减少作业区污水回灌的压力，降低操作成本。油田于2001年开始建设污水生化处理站，通过生化处理达到国家污水外排指标而外排，减少对环境的污染[1]。
采出水处理站主要针对污水采用沉降、过滤和生化三大处理系统，解决剩余的污水问题，而2.5万m3生化站的投运在日常生产中的作用也越来越突出[2]。因此确保生化站污水处理达标、高效、平稳运行已成为冀东油田高尚堡联合站的一项重要工作。
2国内采油污水处理技术研究与应用
油田采油污水主要是从地层中随原油一起被开采出来的。采油污水中不仅含有原油，而且在高温高压的油层中还溶进了地层中各种盐类、悬浮物、有害气体和有机物。在油气集输及处理过程中还掺进了一些化学药剂；采出水中含有大量的有机物，会滋生大量的细菌。采油污水的COD浓度虽然不算高，但BOD5/COD值非常低，仅有0.15～0.3左右[3]。根据实践经验，此种污水属一种特殊的难降解有机废水。与一般生活污水相比，主要特点是：①含石油类有机物；②含盐量高；③含悬浮物和矿物杂质[4]。
2.1化学法
包括化学氧化法、电解法，前者是向废水中投加臭氧、三氧化氯、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂，将废水中的有机物分解以达到转化和去除污染物的目的。其中臭氧氧化性强，有机物分解彻底，且不产生毒副作用，出水水质好，但操作费用高，是一种高效环保氧化剂。后者一般只适合于处理小规模的乳化油废水。其除油效率高，但耗电量大、装置复杂，对导电材质要求高，电解过程有氢气产生（易爆）。
2.2物理化学法
包括分离法、吸附法。膜分离法是一种采用特殊的薄膜分离水中污染物的方法的统称，它包括渗透、电渗析、反渗透、超过滤等方法。膜法一般处理效果较好，无二次污染，但投资大，运行费用高。吸附法利用各种吸附材料使有机物从液相转移至吸附剂表面和内部，达到去除污染物的目的。
2.3生物法
包括好氧活性污泥法、生物目法、氧化塘法、厌氧生物处理。微生物以水中的有机物作为营养物质，通过吸收、吸附、氧化分解等作用，一部分有机物转化为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物；（另一部分有机物被微生物氧化分解成简单的无机或有机物质，如CO2、H2O、N2、CH4等小分子物质，从而使污水得到净化。生物法从流程形式上可分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法，按微生物对氧的需求上可分为好氧操作和厌氧操作[5，6]。
3冀东油田污水处理改造分析
3.1冀东油田采出水概况
采出水处理站于2008年建成投产，是冀东油田最大的污水处理站。目前接收高尚堡河东各站含油污水、高一联合站预脱水器部分含油污水、庙一联合站含油污水和雨水泵含油污水，经过处理后经生化处理达标后外排。生产规模：污水处理能力43000m3/d，注水处理能力12000m3/d，生化处理能力25000m3/d。其中生化处理工艺是来液进入气浮池后，通过厌氧池、中沉池、好氧池、二沉池及外排缓冲池后外排。
3.2采出水水质分析
采出水主要处理高尚堡作业区来水、预脱部分出水、老爷庙来水、油气厂雨水泵来水四部分，其中老爷庙来水直接进缓冲罐，来液量高时可达到4000m3/d，含油在3mg/L，但如出现水质不好，水含油可达到10mg/L，而粗前的含油是4～5mg/L，反而提高了水中的含油量。水含油过高的情况，导致缓冲罐含油较多，影响过滤罐过滤效果[7，8]。在来液量大、水质差的情况下，不但会影响过滤罐过滤，还可能使进入气浮池前水含油过高，从而影响生化系统。
雨水泵来水直接进气浮池，雨水泵来水在100m3/d，而雨水泵来水含油较高，一般都在30mg/L，会使气浮池含油提高到10～20mg/L。而气浮池含油在10mg/L内的情况下，会缓解厌氧、好氧池的油水分离压力，使生化效果达到最佳。由于雨水泵的来液含油较高和气浮池容量有限，导致气浮池内水含油偏高以致于生化站内浮油较多，浮油一旦进入厌氧池内，不容易进行回收，最终将影响污水外排指标，对生态环境造成破坏。而且水含油的提高不仅对外排有很大影响，也加大了工人的劳动强度，池面污油回收只有通过人工才能进行回收，如果对污油的回收不及时，即是对环境的污染，也是对污油的浪费。
由此可以看出，老爷庙来水和雨水泵来水的水质从源头上是不可控制的。但是为了使水质达标，可以通过一些流程改造净化水质，减少过滤系统和生化系统的压力。
2016年1月绿色科技第2期
3.3工艺改造
此次改造利用原有流程，将雨水泵来水直接改进一次隔油罐，老爷庙来水直接改进一次隔油罐，主要涉及2处施工。图1为此次改造的流程图。
图中新增加了一些管线，通过新加的管线，将雨水泵及老爷庙来液倒入一次隔油罐内，经过过滤系统，一次隔油、二次隔油、粗过滤和细过滤后，再进入气浮池。
首先老爷庙来液不再直接进缓冲池，而进入一次隔油罐。经过一、二次隔油罐后的来液，水含油有明显的降低，减轻了过滤罐的负荷，使过滤罐达到较好的过滤效果。雨水泵来液进一次隔油罐再进入过滤系统后，这样经过过滤系统的来液，大幅度的降低了水中的含油，因为经过粗细过滤后的水含油一般控制在1～2mg/L之内，甚至可以达到0.7mg/L。经过过滤的雨水泵和老爷庙来液的含油的降低直接减轻了气浮池负荷，同时也为污水生化处理提供了强有力的保障。
3.4优化分析
从表1可以看出改造前后雨水泵出口水含油基本维持在30～35mg/L，未发生大的波动。
从表2中可以看出，改造后气浮池水含油普遍有所下降。对这两处的改造，不仅使气浮池的油含量降低，还使生化站上厌氧池、中沉池、好氧池含油减少，减少了人工收油量及生化站的维护费用。
老爷庙来液改进一次隔油罐后，缓冲罐出口水含油也有明显的下降，减轻了过滤罐负荷，过滤罐的反洗周期加长。降低了用电负荷的同时，还减缓了过滤管的反洗磨损，加长了检修周期。从经济角度来看，在生产成本上，用电量减小，维修成本也得到了降低。为在以后长期生产运行中，节约了一笔较大的费用（表3）。
4结语
通过对这两处来液进行流程改造，很好的解决了来液含油不稳定的因素，降低了来液含油，确保了进生化
站之前的含油指标。在对流程的优化，不仅是在对生产工艺中的改造，以完善工艺中的不足，更是本着“降本增效，安全环保”的理念。以技术改进，减少了维护成本，降低了外排水含油，体现了对国家、社会安全环保的负责。
在以后的生产中，通过加强日常巡检，加强过滤罐运行监控，确保系统平稳运行、水质达到处理效果，确保后续生化处理系统正常运行，外排水质达标。
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关键词：生物接触氧化预加氯全流程生物氧化微污染原水
Abstract：Inlotofwatertreatmentplants，biologicalcontactoxidationprocesshasbeenoristobeadoptedforwaterpretreatment，soastoimprovewaterquality.Duetolackoffullknowledgeofbiochemicaltreatmentandthelimitationintraditionalprechlorinationconception，theoperatedbiochemicalprocessfailstoefficientlyremovetheorganicpollutants.Analysiswasmadefortheexperimentaldatameasuredundertheconditionswhetherchlorinationwasadopted.Basedontheanalysis，theentireprocessbiologicaloxidation(EPBO)hasbeenproposed.
Keywords:biologicalcontactoxidation;pre-chlorination;entireprocessbiologicaloxidation;micropollutedrawwater
目前，对微污染原水的处理主要是在常规处理工艺的基础上增设生物接触氧化工艺(BCO)、臭氧氧化和生物活性炭滤池等，但采用BCO技术的水厂为防止藻类在后续处理构筑物内大量繁殖，往往在生物预处理出水中预加氯，从而使后续沉淀、过滤工艺的生物作用难以发挥。
为验证在含BCO工艺的后续净水系统中混凝沉淀池与滤池所具的生化作用，笔者于1999年9月25日—1999年11月1日进行了在混凝沉淀前预加氯的试验，并将所测得参数与参比的C、Z两水厂的水质参数进行了比较。
试验中所投加的漂粉精量为2～4mg/L(漂粉精含有效氯约为60%)，沉淀池出水余氯保持在0.6～1.0mg/L。
1预加氯对氨氮去除效果的影响
1999年5月5日—1999年6月10日(平均水温为21.4℃)和1999年9月25日—1999年11月1日(平均水温为22.6℃)预加氯去除氨氮的效果见表1。
从表1可知，对于各工艺单元而言，在未投加漂粉精以前，除砂滤池受进水氨氮浓度影响较大外，其余各单元均相对较稳定。
表1预加氯对氨氮去除效果的影响处理单元未加漂粉精预加漂粉精氨氮浓度(mg/L)去除率(%)氨氮浓度(mg/L)去除率(%)原水0.85～5.301.10～5.70生化池0.21～1.2475～760.22～1.7269～80沉淀池0.13～0.8233～380.16～1.3819～27砂滤池0.02～0.3656～840.10～1.1417～44注：表中数据是以原水氨氮浓度的变化范围为基准，将其所对应的该日的生化池、沉淀池、砂滤池的出水氮氨浓度相应列入表中，而去除率则是相对于该工艺单元进水的去除率的计算值，沉淀池为斜管沉淀池，其水流上升流速为2.14mm/s，HRT为0.94h。
出现这一现象的原因是，原水经BCO工艺处理后，出水中细菌、硝酸细菌或氨化细菌的含量增多，这些细菌在后续净水单元的载体上附着后继续发挥生物降解作用，此时的砂滤池已是一种具有较强生物活性的生物—砂滤池。预加氯后，由于氯对水中的细菌及微生物有较强的杀灭作用，因而沉淀出水中细菌及微生物的含量较低。若进入砂滤池的水中也含有较高的余氯，同样会对滤料表面的细菌及微生物起着杀灭作用，因而预加氯后砂滤池的生物活性一般较差。
常规工艺对氨氮的去除主要是氯和氨氮进行化学反应的结果，集中在混凝、沉淀两工艺中，同时还可能包括一些杂质胶体及吸附了氨氮的杂质颗粒的去除作用。无预加氯的常规工艺中，除了上述沉淀作用外，氨氮的去除是靠沉淀池中斜管管壁生长的和滤池滤料表面附着的氨化细菌等的生物硝化作用。
在设备进行检修时观察到斜管管壁表面生长着一层褐色的生物膜，取管壁表面的生物膜与生物接触氧化池中填料表面的生物膜进行镜检比较发现这层生物膜疏松且较厚(厚度约为0.3～0.45mm，是YDT填料上部生物膜厚的2～3倍)，其表面的生物群落以苔藓虫、钟虫、轮虫群落为主，其中在苔藓虫的表面还附着有其他小型动物，管壁外部有黑褐色污物。同期对C、Z两水厂内的斜管取样镜检，发现在上部管壁有一些绿色藻类和苔藓虫群落，下部以一层较薄的淤泥为主，整个管壁显得较为干净。这些现象有力地解释了一般常规混凝沉淀作用对氨氮几乎无去除效果、但无预加氯的混凝沉淀池出水氨氮却可以有效降低的事实，究其原因是生化池出水中大量的氨化细菌和硝化细菌的存在及斜管壁上生长的生物膜硝化作用所致。
分别对EPBO试验系统各工艺单元、C与Z水厂砂滤池中石英砂表面的氨化细菌进行了测定，其中C、Z两水厂水源与EPBO试验系统相同，但C水厂未设生物预处理工艺，而Z水厂则设有生物预处理工艺，这两座水厂均采用混凝前预加氯的方式。所测得的氨化细菌数等见表2。
表2异养细菌和氨化细菌总数采样点生物接触氧化池试验砂滤池臭氧生物活性炭池生物活性炭池C水厂砂滤池Z水厂砂滤池氨化细菌数(个/g)3.00×1064.00×1052.50×1049.50×1041.50×1042.50×105异养细菌数(个/g)1.80×1082.50×1062.00×1057.50×1054.50×1042.50×106注：所测数据为每克填料或石英砂的湿重细菌数目。
表2试验砂滤池中的氨化细菌数是C水厂砂滤池中的26.7倍，是Z水厂的1.6倍，这一数字与预加氯试验砂滤池对氨氮的去除率有40%(注：1/0.6≈1.67)以上的差值有较好的吻合。
石英砂滤料较粗糙的表面为微生物的生存提供了良好的附着条件［1］。[HJ]取这种活性滤料进行显微镜观察时可以看到砂粒呈褐色或黑褐色，而C、Z两水厂的砂粒在运行多年之后仍不变色，这与两座水厂在混凝前投加大量的氯有关。
转贴于2预加氯对CODMn去除效果的影响
生化作用在降解原水中有机物上的优越性见表3、4。
表3常温下混凝沉淀池对CODMn的去除效果生化池出水CODMn(mg/L)1加PAC(mg/L)未加漂粉精(mg/L)去除率(%)平均值(%)加PAC(mg/L)加漂粉精(mg/L)去除率(%)平均值(%)≥65～1013～5028.95～102～410～4025.1＜65～1017～5230.75～102～412～4527.9表4常温下滤池对CODMn的去除效果沉淀池出水CODMn(mg/L)2加PAC(mg/L)未加氯(mg/L)去除率(%)平均值(%)加PAC(mg/L)加氯(mg/L)去除率(%)平均值(%)≥45～1010～3522.95～100.4～0.69～3318.2＜45～1015～3625.75～100.4～0.613～3621.9注：去除率值系指该单元进、出水的高锰酸盐指数变化，而非全系统的去除率变化。
结果表明，常温下生化净水系统在混凝沉淀前预加氯与否对有机物的去除效果差别并不明显，但从饮水安全的角度考虑，预加氯应当尽量避免，这样不但会减少大量卤化有机污染物的生成，还会提高处理水的毒理学安全性，同时还减少了氯耗，降低了水处理成本。
3EPBO与常规工艺去除NO2-N的比较
3.1水厂常规工艺对NO2-N的去除
①较低加氯量
预加氯为2～3mg/L，澄清池出水余氯为0.6～1.0mg/L，砂滤池出水余氯为0.3～0.75mg/L，出厂水余氯为0.5～1.0mg/L，试验结果表明，当进水氨氮浓度为1.6～5.0mg/L，出水的浓度为0.14～0.60mg/L；当进水氨氮浓度为0.6～1.15mg/L，出水的NO2-N浓度为0.01～0.08mg/L。这说明当进水氨氮浓度为1.6～5.0mg/L，后加氯量为1～2mg/L已不能使出水NO2-N的含量达到低于0.1mg/L的要求。另外，砂滤池出水NO2-N浓度一般较澄清池出水浓度高一些，尤其当澄清池出水NO2-N＜0.1mg/L时，砂滤池出水NO2-N浓度升高的幅度更明显。当澄清池出水为0.004～0.088mg/L，砂滤出水的NO2-N浓度升至0.090～0.45mg/L，这表明澄清池出水的余氯量已不能完全抑制砂滤池中砂上的微生物生长繁殖，此时亚硝化作用开始加剧。砂滤池微生物检测结果如表5所示。
表5C水厂砂滤池细菌检测结果名称异养细菌亚硝酸细菌硝酸细菌数量(个/g样品)2.5×105＞1.4×10530
表5可知，砂滤池中异养细菌、氨化细菌及亚硝酸细菌数目较多，而硝酸细菌只有30个/g(样品湿重)，这可能是因为进入砂滤池的NO2-N浓度比氨氮浓度低得多，再加余氯的抑制作用使得硝酸细菌难以在砂滤池中生长繁殖，而亚硝酸细菌的大量生长繁殖导致了砂滤池中明显的生物亚硝化作用，使得NO2-N浓度升高。
②较高加氯量
预加氯为4～6mg/L，后加氯为1～2mg/L。澄清池出水余氯量为1.2～2.0mg/L，砂滤池出水余氯量为1.0～1.75mg/L，出厂水余氯量为0.75～1.25mg/L，试验结果表明，
在预加氯为4～6mg/L时澄清池对NO2-N去除率＞80%，这时进砂滤池的余氯量为1.2～2.0mg/L，砂滤池出水NO2-N浓度仍有升高的可能，表明1.2～2.0mg/L的余氯量仍不足以完全抑制砂滤池的亚硝化作用，但NO2-N浓度升高的幅度与加氯量较低时相比则较小。
C水厂常规工艺砂滤池中存在着明显的亚硝化作用，NO2-N浓度的变化是由加氯量和滤池亚硝化作用共同决定的，最后砂滤池出水NO2-N浓度的升高或降低取决于这两种作用的强弱。当澄清池出水余氯量较低时，砂滤池出水的NO2-N浓度大幅上升，后加氯量为1～2mg/L已不足使出水NO2-N浓度＜0.1mg/L；当澄清池出水余氯量较高时，砂滤池出水的NO2-N浓度有可能升高，但升幅不大，后加氯为1～2mg/L可使出厂水NO2-N浓度＜0.1mg/L，所以在水源水氨氮浓度常年较高的净水厂，为了使出厂水浓度降到0.1mg/L或更低，关键在于抑制砂滤池的亚硝化作用，而这就必须提高加氯量。
3.2试验系统对NO2-N的去除
还对原水及试验系统各单元出水的溶解氧浓度进行了测定，发现沉淀池和砂滤池出水溶解氧逐渐降低，表明此处有微生物耗氧作用发生。砂滤池溶解氧的降幅比沉淀池大得多，即砂滤池中微生物代谢活动更加旺盛，消耗的溶解氧也更多。
4对EPBO的探讨
从前面的讨论可知，BCO工艺中的生物作用十分显著，其填料上粘附的菌胶团细菌为了取得更多的食物可能进入水中，胞外酶也会游离于水中。在上升水流或前进水流的作用下，这部分呈游离态的细菌和胞外酶会被挟带进入沉淀池、滤池，并在其中继续发挥生物作用，这就为全流程生物氧化的实现提供了有力条件。
基于此，笔者提出了水厂全流程生物氧化的净水工艺系统，即原水经BCO工艺预处理后，取消常规处理工艺中的预加氯工艺，在自然状态下使常规处理设备生物化，然后通过生物活性炭滤池进行吸附与过滤(这一工艺单元对没有条件实施的水厂可以暂时不设，同样具有良好的除污染效果)，最后再加氯消毒送入市政管网。
4.1生物氧化处理效果
各工艺及组合工艺对水中有机物的去除效果见表6。
表6各工艺对去除水中主要污染物的贡献工艺平均去除率(%)加氯后增加倍数氨氮CODMnUV254TOCCHCl3CCl4BCO75.211.6-30～159基本未变基本未变BT91.343.539.913.3未测未测ClT47.933.130.610.64.97～14.68～13.7BClT82.146.634.514.13.43～172.4～15BTOC9559.849.615.6未测未测BTC9861.448.516.0未测未测注：①表中的去除率是在常温下、水质较差时各工艺的平均值。
②a.BCO——生物接触氧化预处理系统
b.BT——常规净水工艺
c.ClT——常规净水工艺的前加氯处理方式
d.BClT——BCO工艺出水加氯后进入常规净水工艺
e.BTOC——BCO工艺后续常规处理及臭氧生物活性炭处理
f.BTC——BCO工艺后续常规处理及生物活性炭处理
由表6可见，除UV254值外，BT、BTOC与BTC工艺对去除水中有机物的贡献是十分显著的，可见生物处理作用较为明显。
在去除水中TOC、CODMn两个指标方面，BTOC和BTC工艺大体相同，BClT和BT工艺大体相同，前者较后者略高一些；在降低UV254值方面，BTOC和BTC比BT、BCO、ClT和BClT贡献要大；在去除氨氮方面，BTC与BTOC工艺去除效果最好，BT次之，ClT最差。针对试验原水，经过相同预处理的各组合工艺处理效果的优劣依次是：BTC、BTOC、BT、BClT、BT、ClT(这里均不考虑后加氯)。
这里要强调是BCO的特点，它在去除水中有机物的同时，一是能有效去除氨氮，降低其后续工艺(生物活性炭滤池)的负荷及其需氧量；二是能使BCO工艺出水溶解氧接近饱和，为后续工艺的生物处理创造了良好的条件；三是BCO工艺出水中微生物含量会大量增加，有助于后续处理工艺中生物膜的形成及修复。
在常规工艺前采用BCO工艺对原水进行生物预处理，在BCO工艺之后不投加氯，使生物接触氧化作用在常规水处理工艺得以延续，这样做强化了常规处理系统，使之具有一定的生物活性。在BT之后辅以生物活性炭滤池或其他生物处理即可满足深度处理的要求。BT系统中加氯点应设在砂滤池出水处，而在BTC或BTOC中的加氯点应设在生物活性炭池或臭氧生物活性炭池出水之后。
对没有条件设生物活性炭池或臭氧生物活性炭池的水厂，在水源水受到氨氮和有机物的污染时通过增设BCO工艺，取消预加氯工艺也可能使整个净水工艺取得较满意的效果。
4.2实现EPBO的措施
①预处理采用BCO工艺或其他生物预处理设施
BCO工艺一般采用YDT填料，高为3～4m，水力负荷为2.3m3/(m2·h)左右，采用微孔膜曝气器或穿孔曝气管，气水比为(0.5～0.7)∶1，曝气要求出水DO达到80%～90%饱和率，以保证后续处理的需氧要求。
其他形式的生物预处理设施还有生物转盘、塔式生物滤池、生物流化床及陶粒生物滤池等。
②反应池改进
③沉淀池和各类澄清池
沉淀池或澄清池出水要设20～30cm的跌水曝气以保证后续滤池的需氧，必要时可在沉淀池或澄清池出水处设曝气设备。
气浮池中也可加斜板或柔性填料，使之成为具有生化作用的气浮池。
④滤池
适当加厚滤层，采用深层均质粗滤料，将滤速降低至8m/h以下，最好能有气水反冲洗装置(为保持生物膜的活性，反冲洗周期可适当缩短)。
⑤生物活性炭滤池
生物活性炭滤池视需要而定，其滤料层厚度≥2m，滤速为8m/h左右为宜。
⑥采用氯气或二氧化氯消毒
最后一道工序是加氯或二氧化氯消毒。
5结论
BCO工艺中接触氧化池填料具有很大的比表面积，使较小的池内密集活性细菌，使有机物的转化比天然河床效率高得多。斜管内和石英砂滤料间有着良好的供微生物生长的水力条件，通过取消预加氯将常规净水工艺设备改造为既有反应、沉淀作用，又有生物膜净化作用的生物活性设备是完全可行的，这样做会强化常规处理工艺去除有机物的效果。采取这样的措施，BT工艺便会成为BTBC工艺(TB表示生物处理化的常规净化工艺)，而BTC、BTOC也相应地变成BTBC、BTBOC工艺，从而实现了EPBO工艺，达到了提高出水水质的目的。
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