刘秋菊1，谢昆亮2
(1.哈尔滨市市政工程研究院，哈尔滨 150001；2.哈尔滨市水务科学研究院，哈尔滨 150001)
[中图分类号] TU992.3 [文献标识码] B [文章编号] 1006-7175(2009)09-0800-01
城市污水是生活污水与生产污水(或经工矿企业局部处理后的生产污水)的混合污水。2008年上半年全国化学需氧量排放总量为674.2×104t，二氧化硫排放总量为1213.3×104t，城市污水处理已受到人们的广泛关注，国家一直下大力度进行污水处理厂的建设，2008年，全国新增城市污水处理能力1280×104t/d，2009年，确保新增城市污水处理能力1000×104t/d。目前，国家正在逐步提高污水排放标准，并由国家环保总局发布了GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》，这就要求污水处理厂必须大幅提高污水处理效果，而污水处理工艺的选择直接影响污水处理厂的污水处理效果，本文对某城市污水处理厂处理工艺的特点、工艺存在的问题、污水处理效果、工艺流程等方面进行了分析比较，选择出最佳处理工艺。
某城市排放废污水的主要污染源为城市居民生活污水和当地工业、企业的废水。排入城市污水处理厂的废水中主要的污染物为COD、BOD、SS、TP。根据污水水质实际检测结果，综合考虑地形、气候等各种因素及未来人民生活水平的提高，并参考国内运行的典型污水厂实际进水水质指标，确定该城市污水处理厂的设计进水水质指标见表1。
根据中国《环境保护法》、《水污染防治法》、《污水综合排放标准》(JB8978-2002)、此污水处理厂处理后出水水质执行《污水综合排放标准》(JB8978-2002)中一级A标准。污水处理厂最终出水水质指标见表2。
污水的BOD值通过一级处理能够去除20%～30%，二级处理系统是城市污水处理厂的核心，通过二级处理，污水的BOD5值可降至20～30mg/L。根据本工程的进出水水质要求，拟采用二级处理，最终选用的污水处理工艺必须具有去除氨、氮和除磷的功效。
污水去除氨、氮和除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法。物理化学法需投加相当数量的化学药剂、运行费用高、残渣量大，因此，城市污水处理一般不推荐采用。生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两种。针对本工程实际情况选用A2/O系统和CASS系统进行比较。
1 A2/O系统
A2/O工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic)为厌氧———缺氧———好氧生物脱氮除磷工艺，是通过厌氧、缺氧、好氧3种不同的环境条件和不同类微生物菌群的有机配合，达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。
(1)特点：①本工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺；②在厌氧(缺氧)、好氧交替进行条件下，无污泥膨胀，SVI值一般<100；③污泥含磷浓度高，肥效很高；④运行中无须投药，运行费用低。
(2)存在的问题：①除磷、脱氮效果难于提高，污泥增长也不易提高；②进入沉淀池的处理水溶解氧浓度不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
(3)流程图。A2/O工艺流程图见图1。
2 CASS系统
CASS(CyclicActivatedSludgeSyetem)工艺即循环式活性污泥法，是通过可变容积的曝气和非曝气、充水和停止顺序，结合池首端选择器中VFA的吸收储存和磷的释放，循环上述运行周期，从而提高生物除磷脱氮效果的工艺。
(1)特点：①处理流程简单、构筑物少，且系统扩建极其方便；②建设投资省，运行管理简单，运行费用低；③对高浓度污水冲击有很大的稀释和缓冲作用，能承受水量、水质的冲击负荷。适应水质水量的变化能力强，系统处理效果好，且高效稳定；④占地面积小。其生物处理部分的占地一般仅为连续流A/O或A2/O工艺的70%左右；⑤系统具有很好的同步硝化反硝化效果，且该工艺生物除磷效果优异。大量采用CASS工艺的污水处理厂的运行结果表明，在不加任何化学药剂的条件下，生物除磷的除磷效果在90%左右。
(2)存在的问题。该工艺在同步硝化反硝化过程中，操作比较复杂。为实现同步硝化反硝化、脱氮必须连续测定池子主曝气区的溶解氧数值，并加以控制调节，在曝气阶段需要不断调节溶解氧水平。在曝气开始时，溶解氧控制在较低的水平(约0.2～0.5mg/O2/L)，直到在曝气阶段结束前，才使溶解氧达到最高水平(约2～3mg/O2/L)。
(3)流程图。CASS工艺流程图见图2。
3 两种污水处理工艺比较
在上述两种处理工艺方案中，各工艺在国内外均应用很广。从处理效果来看，均可满足处理要求。但两种处理工艺各有侧重，在工艺特点、使用范围和使用条件上也存在一定的差别，具体应用到本工程项目中，污水处理工艺的选择应充分考虑技术的可行性、经济的合理性，对污水水质、水量的适应性，运行的稳定性等多种影响因素。两处理工艺综合特性比较见表3。
4 结 语
在两种工艺总投资和运行成本上相差无几的情况下，着重在处理工艺技术上加以比较。以上工艺各有优缺点，但A2/O法对自控水平的要求较低，便于管理维护，具有一定优势。故本工程把改良的A2/O工艺作为该污水处理厂的最佳污水处理工艺。具体工艺流程见图3。
