我國城市污水處理廠的污水處理工藝繁多，且各有利弊。本文根據(jù)國家的城市污水處理及其防治技術政策，對于現(xiàn)階段國內(nèi)外城市污水處理主要工藝及其優(yōu)缺點進行了分析。
一、a/o工藝簡介
由于我國小城鎮(zhèn)居住點分散，污水源分布點多量少，城鎮(zhèn)級污水廠的規(guī)模多低于10000噸/日。目前國內(nèi)大中型城市污水處理廠經(jīng)常采用的處理技術有傳統(tǒng)活性污泥法、a2/o、sbr、氧化溝等，如果以這些技術建設小城鎮(zhèn)污水處理廠會造成由于居高不下的運行費用，無法正常運行。必須針對小城鎮(zhèn)的特點采用投資省，運行費用低，技術穩(wěn)定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。
工藝流程：
工藝特點：
①采用snp特種懸浮型生物填料，系統(tǒng)污泥濃度高，停留時間短。
②厭氧生物濾池：能耗低，為活性污泥法的十分之一，產(chǎn)泥量很少。
③好氧生物濾池：停留時間短，保證出水達標。
④所有設備可以采用利浦罐或拼裝鋼結(jié)構(gòu)，具有施工周期短，投資低，占地節(jié)約，外觀美觀的特點。
⑤處理效果好，運行穩(wěn)定，占地較小，操作管理簡單，運行靈活性強。
⑥低投資，低運行費，尤其適合于規(guī)模低于2000～10000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠。
⑦ 維修檢修工作量低，需要運行操作人員的要求相對也較低。
應用范圍：2000～10000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠
二、a2/o工藝
亦稱a-a-o工藝，是英文anaerobic-anoxic-oxic第一個字母的簡稱（生物脫氮除磷）。按實質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。
a2/o工藝是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。污水首先進入?yún)捬醭?，兼性厭氧菌將污水中的易降解有機物轉(zhuǎn)化成vfas?；亓魑勰鄮氲木哿拙鷮Ⅲw內(nèi)的聚磷分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持生存，另一部分供聚磷菌主動吸收vfas，并在體內(nèi)儲存phb。進入缺氧區(qū)，反硝化細菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽及進水中的有機物進行反硝化脫氮，接著進入好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解bod外，主要分解體內(nèi)儲存的phb產(chǎn)生能量供自身生長繁殖，并主動吸收環(huán)境中的溶解磷，此為吸磷，以聚磷的形式在體內(nèi)儲存。污水經(jīng)厭氧，缺氧區(qū)，有機物分別被聚磷菌 和反硝化細菌利用后濃度已很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長繁殖。最后，混合液進入沉淀池，進行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉淀污泥的一部風回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。
本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝。而且在厭氧-缺氧-好養(yǎng)交替運行條件下，不易發(fā)生污泥膨脹。
運行中切勿投藥，厭氧池和缺氧池只有輕緩攪拌，運行費用低。
該工藝處理效率一般能達到：bod5和ss為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但a2/o工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源時，才采用該工藝。
本工藝具有如下特點：
①本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝
②在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，svi值一般均小于100
③污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效
④運行中勿需投藥，兩個a斷只用輕緩攪拌，并不增加溶解氧濃度，運行費用高
本法也存在如下各項的待解決問題:
①除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當p/bod值高時更是如此
②脫氮效果也難于進一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2q為限，不宜太高
③進入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應器的干擾
三、改良 a2/o
工藝綜合了a2/o 工藝和改良uct的優(yōu)點，有著良好的生物脫氮除磷效果，脫氮能力高于 a2/o 工藝。改良a2/o 工藝處理流程簡圖如下：
技術特點與優(yōu)勢：
①出水水質(zhì)高改良 a2/o 工藝工藝原理是針對高效生物脫氮除磷，工藝運行可靠，節(jié)省化學藥劑使用。
②運行管理方便改良 a2/o 工藝抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定。
③污泥肥效高改良 a2/o 工藝剩余污泥含磷量3%～5%，肥效高，可利用作污泥堆肥。
四、曝氣生物濾池
工藝簡介：
曝氣生物濾池（biological aeration filtration），就是在生物濾池處理裝置中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。曝氣生物濾池由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套專用曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復切割，達到接近微控曝氣的效果。由于反應池內(nèi)污泥濃度高，處理設施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應時間。
工藝流程：
工藝特點：
①克服了污泥膨脹，處理效果穩(wěn)定，運行管理簡單。
②改變了傳統(tǒng)的高負荷生物濾池自然通風的供氣方式，人為供氧，強化處理效果，出水水質(zhì)提高。
③耐沖擊負荷能力強，特別適合于工業(yè)廢水所占比例越來越高的現(xiàn)代城市污水處理。
④生物填料對空氣有相互切割作用，可以明顯提高氧氣利用率。
⑤根據(jù)需要可以組合成具有生物除磷脫氮功能的a2/o工藝。
⑥采用中小氣泡專用曝氣頭，杜絕了微孔曝氣頭容易堵塞、破裂的缺陷。
⑦采用北京桑德環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團開發(fā)的特種生物填料，污泥濃度高，處理設施緊湊，占地面積小。
應用范圍：中、小型城市污水處理廠
五、城市污水spr除磷工藝
工藝簡介：水體富營養(yǎng)化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷更是水體富營養(yǎng)化的最主要因素?？v觀國內(nèi)污水處理廠，除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統(tǒng)的物化除磷技術需要大量的藥劑，具有運行成本高，污泥產(chǎn)量大的缺點；前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優(yōu)點，但是由于完全依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達到國家污水綜合排放的要求。當考慮中水回用時，則更難以達到要求。為此，我公司在現(xiàn)有的物化除磷與生化除磷的技術基礎上，結(jié)合我公司的實際工程經(jīng)驗，開發(fā)出了城市污水深度除磷技術-spr除磷工藝。該工藝以厭氧生物除磷機理為主要技術依托，采用spr除磷工藝，通過強化厭氧釋磷，并輔以物化沉淀去除釋放磷的方法，達到整個生化處理系統(tǒng)的除磷要求。
工藝流程：
工藝特點：
①除磷效果好，較傳統(tǒng)的前置厭氧除磷的釋磷效果增大10倍以上，回流污泥的攝磷能力也可以提高很多倍。
②運行穩(wěn)定可靠，在進水tp 7mg/l的條件下，可以保證出水達到tp≤0.3mg/l，而除磷加藥量比常規(guī)化學除磷減少80～90％。
③污泥易沉淀、濃縮和脫水，污泥含磷量高，可達6～10%，適宜于磷的有價回收。
④加藥量少，運行成本低。
⑤可以適用于城市污水處理廠現(xiàn)有a/o生物處磷工藝的強化改造。
⑥該工藝也將是城市污水處理廠實施磷回收的有效工藝。
應用范圍：大、中、小型城市污水處理廠新建大、中、小型城市污水處理廠改造 城市污水處理廠磷的回收利用