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摘要：本文着重介绍了如今主要的城镇污水深度处理技术，以提供关于城镇污水深度处理回用技术的基本概念和发展现状的参考资料。
关键词：城镇污水；深度处理；生物处理；物理化学处理；膜处理
1国内外城镇污水深度处理研究和应用发展
早在20世纪70年代初，美国圣彼得斯堡就开始以污水回用作为城市主要的绿化灌溉用水。从1975年到1987年，圣彼德斯堡扩建4座污水处理厂和建设超过320km的污水回用管网，成为当时拥有最庞大的分质供水系统的城市。目前，美国已有357个城市回用污水，回用点达536个，全国污水回用总量约为9.4×109m3/a[1]。20世纪90年代初，日本开始在全国范围内推广污水回用技术，到1996年，日本全国有162座污水处理厂具有污水回用设备，回用水量达48万m3/d。如今，日本正大力发展城镇中水工程，中水除了回用于景观用水、绿地浇洒、农业灌溉、厕所冲洗和工业冷却用水之外，还成功地用于干涸河流的复苏，显著缓解了日本水资源的紧张状况[2]。
我国早在“六五”专项科技计划中，最先列入了城市污水回用课题，分别在青岛、大连开展试验探索。我国“七五”、“八五”期间相继在太原、大连、天津、泰安、淄博等城市建设了回用于市政景观、工业冷却等示范工程。我国第一个城镇污水再生回用示范工程于1992年在大连投产运行，该工程以污水处理厂二级出水为水源，增建深度处理设施和输水管道，处理量为1万m3/d，回用水主要用作工厂冷却水。该工程具有较好的经济效益、环境效益和社会效益，城市污水经处理后可用于住宅冲厕、城市绿化、浇洒道路和景观用水，初步取得了较显著的成效。
2城镇污水深度处理技术
2.1传统污水深度处理技术
传统污水深度处理技术主要包括混凝、气浮、过滤消毒技术以及几种技术的组合工艺。直接过滤消毒处理技术不仅能截留水中的悬浮物，而且通过滤层还可把水中的有机物、细菌乃至病毒随着悬浮物的降低污水的色度和浊度，去除多种高分子物质、有机物和某些重金属毒物，且除磷效果显著。这两种处理技术因其设备简单、处理效果好等优点，所以得到广泛应用。气浮过滤消毒也是一种传统的污水回用处理技术，可有效去除污水中的悬浮物和部分有机物，而且在气浮前一般先进行混凝处理，以使水质进一步提高[3]。
2.2生物处理法
2.2.1生物接触氧化法
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种污水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。目前，该技术除用于生活污水和城市污水的二级处理外，还应用于石油化工、农药、印染、纺织、轻工造纸、食品加工和发酵酿造等工业废水处理，都取得了良好的处理效果。
2.2.2曝气生物滤池
曝气生物滤池是充分借鉴污水处理接触氧化法和快滤池的设计思路，将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中的一种新型生物膜法处理工艺。以滤池中填装的粒状填料为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜，当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，实现污染物的高效清除，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，具有水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少的特点。
2.3物理化学处理法
2.3.1活性炭吸附技术
由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比面积，可有效去除色度、臭味和有机污染物，对于生物法和化学法难以去除的有机污染物都有较强的去除效果，也能去除某些无机物，在污水深度处理中是应用最广泛和最有效的方法之一。
污染物的分子量大小对活性炭吸附效果有很大影响，分子量为1500以下的环状化合物和不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物有较强的吸附去除能力，而对于分子量大于30000的有机物，活性炭的吸附效果较差。同时由于活性炭再生能耗大，再生后吸附能力下降，因此，活性炭常常组合其它工艺来进行深度处理，如臭氧-活性炭、活性炭-硅藻土联用等。
2.3.2臭氧-生物活性炭处理（O3/BAC）工艺
臭氧具有极强的氧化能力，能将不宜降解的大分子有机物氧化分解为小分子有机物，使芳香族化合物部分或完全消失，不饱和脂肪酸减少或消失，包括有机酸，有机燃料等显色有机物。因此，将臭氧氧化、活性炭吸附及生物处理相结合，形成O3/BAC处理工艺。臭氧与有机污染物反应生成分子量较小的中间产物，改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔细的可能性，使得废水中对紫外光具有吸收性的非饱和构造的有机物浓度大幅度降低，改善了可生化降解性，使大孔内与活性炭表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的有机负荷，强化和提高了后续生物活性炭的处理效果。
2.4膜处理法
2.4.1微虑、超滤、反渗透
微滤和超滤能有效去除颗粒污染物，包括浊度、SS和微生物。相比微滤，超滤还具有去除病毒的优势。超滤也可用于去除如腐殖酸等大分子有机物，对于小分子微量有机物几乎没有去除效果，如中性碱基有机物。超滤膜技术用于城市污水的深度处理，可以完全去除水中的细菌和大肠杆菌，对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。而纳滤主要用作软化工艺以及去除分子量大于200u的有机化合物。反渗透技术可用于降地矿化度和去除总溶解度固体（TDS），脱盐率达到90%以上，水的回收率80%左右，COD和BOD的去除率85%左右，细菌去除率达90%以上，反渗透几乎能去除所有的中性微量有机物、芳香组合不饱和有机物。金玉涛利用反渗透技术处理二级出水，可回用于高压锅炉补给水[4]。超滤比纳滤和反渗透成本低。纳滤和反渗透虽然几乎能去除所有的污染物，包括溶解性有机物，但是由于性能好，操作成本相当高。
2.4.2膜生物反应器
膜生物反应器作物一种新兴高效的污水深度处理技术，其原理是膜分离技术与传统活性污泥法相结合，其中膜组件代替原工艺中的沉池，从而截留活性污泥。与传统活性污泥法相比，膜生物反应器的固液分离效率高，出水中没有悬浮物，出水水质好且稳定，对某些难降解有机物的降解十分有利，污泥产量少，不需二沉池，设备简单，易实现自动化控制，耐冲击负荷好。同时该技术运行管理简单，占地面积小，基建费用较低，具有非常广阔的应用前景[5]。
3结语
城镇污水深度处理再回用，是城市供水开源节流的首选方案，是实现水资源可持续利用以保证经济和城市可持续发展的重要措施，这已成为众多国家的共识。随着对城镇污水深度处理的研究和分析手段的不断提高，预计在不久的未来，城镇污水处理将普遍应用深度处理技术，并逐步向更深入和更广泛的领域发展，以发挥城镇污水的最大效益，提高水资源重复利用率，使城镇污水回用成为城市的第二水源，化解我国的水资源危机。
参考文献：
[1]汪秀丽.中国城市污水处理与再生利用[J].水利电力科技，2005，16（01）：20-24.
[2]田文龙，刘瑶环.我国污水处理事业的现状和发展趋势[J].中国科技信息，2006，20（3）：10-13.
[3]付立凯.国内外城市污水处理现状及发展趋势[J].石油石化节能与减排，2012，2（1）：34-38.
[4]金玉涛.城市污水厂二级出水回用于锅炉给水的反渗透技术研究[D].河北工程大学，2010．
[5]张军，王宝贞等.MBR污水处理与回用工艺的经济分析与评价[J].给水排水，2001，27（6）：9-11．