南京地埋式污水處理設(shè)備一體化廢水凈化裝置
污水處理的需求是伴隨著城市的誕生而產(chǎn)生的。城市污水處理技術(shù)，歷經(jīng)數(shù)百年變遷，從最初的一級處理發(fā)展到現(xiàn)在的三級處理，從簡單的消毒沉淀到有機物去除、脫氮除磷再到深度處理回用。其中，活性污泥法的問世更是具有劃時代的意義，而今年正值活性污泥法誕生100周年。城市污水處理技術(shù)今后究竟將如何發(fā)展？對此，不如先讓我們回顧一下那些年城市污水處理走過的路。
一級處理階段1953年，荷蘭的公共衛(wèi)生工程研究協(xié)會的Pasveer研究所提出了氧化溝工藝，也被稱為“帕斯維爾溝”。1954年，在荷蘭的伏肖汀（Voorshoten）建造了第一座氧化溝污水處理廠，當時服務人口僅為360人。60 年代，這項技術(shù)在歐洲、北美和南非等各國得到了迅速推廣和應用。據(jù)統(tǒng)計，到1977年為止，在西歐有超過2000多座的帕斯維爾型氧化溝投入運行。
1967年，荷蘭DHV公司開發(fā)研制了卡魯塞爾（Carroussel）氧化溝。它是一個由多渠串聯(lián)組成的氧化溝系統(tǒng)。卡魯塞爾氧化溝的發(fā)展經(jīng)歷了普通卡魯塞爾氧化溝、卡魯塞爾2000氧化溝和卡魯塞爾3000氧化溝三個階段。
1970年，美國的Envirex公司投放生產(chǎn)了奧貝爾（Orbal）氧化溝。它由3條同心園形或橢圓形渠道組成，各渠道之間相通，進水先引入最外的渠道，在其中不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個渠道，相當于一系列混合反應池串聯(lián)在一起，最后從中心的渠道排出。
交替式工作氧化溝是由丹麥克魯格（Kruger）公司研制，該工藝造價低，易于維護，通常有雙溝交替和三溝交替（T型氧化溝）的氧化溝系統(tǒng)和半交替工作式氧化溝。
兩段法工藝
早期的兩段法只是將一套活性污泥法的兩組構(gòu)筑物串聯(lián)，一段和二段曝氣池體積相同，且多合并建設(shè)，大部分有機物在第一段被吸附降解，第二段的污泥負荷很低，其出水水質(zhì)要優(yōu)于相同體積曝氣池的單級活性污泥法。然而，由于第一段曝氣池體積減小了一倍，相當于污泥負荷增加了一倍，處在易發(fā)生污泥膨脹的階段，運行管理較為困難。城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時期，那個時期環(huán)境容量大，水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求，人們僅需考慮排水問題即可。而后，城市化進程加快，生活污水通過傳播細菌引發(fā)了傳染病的蔓延，出于健康的考慮，人類開始對排放的生活污水處進行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進行沉淀或用漂白粉進行消毒。明代晚期，我國已有污水凈化裝置。但由于當時需求性不強，我國生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。
十八世紀中葉，歐洲工業(yè)革命開始，其中，城市生活污水中的有機物成為去除重點。1881年，法國科學家發(fā)明了第一座生物反應器，也是第一座厭氧生物處理池—moris池誕生，拉開了生物法處理污水的序幕。1893年，第一座生物濾池在英國Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動了標準的產(chǎn)生。1912年，英國污水處理委員會提出以BOD5來評價水質(zhì)的污染程度。
活性污泥法
南京地埋式污水處理設(shè)備一體化廢水凈化裝置
1914年，Arden和Lokett在英國化學工學會上發(fā)表了一篇關(guān)于活性污泥法的論文，并于同年在英國曼徹斯特市開創(chuàng)了一座活性污泥法污水處理試驗廠。兩年后，美國正式建立了第一座活性污泥法污水處理廠。活性污泥法的誕生，奠定了未來100年間城市污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)。
活性污泥法誕生之初，采用的是充-排式工藝，由于當時自動控制技術(shù)與設(shè)備條件相對落后，導致其操作繁瑣，易于堵塞，與生物濾池相比并無明顯優(yōu)勢。之后連續(xù)進水的推流式活性污泥法（CAs法）
隨著在實際生產(chǎn)生的廣泛應用和技術(shù)上的不斷革新改進，20世紀40-60年代，活性污泥法逐漸取代了生物膜法，成為污水處理的主流工藝。
1921年，活性污泥法傳播到中國，中國建設(shè)了第一座污水處理廠—上海北區(qū)污水處理廠。1926年及1927年又分別建設(shè)了上海東區(qū)及西區(qū)污水廠，當時3座水廠的日處理量共為3.55萬噸。
脫氮除磷工藝
20世紀50年代，水體富營養(yǎng)化問題凸顯，脫氮除磷成為污水處理的另一主要訴求。于是，在活性污泥法的基礎(chǔ)上衍生出了一系列的脫氮除磷工藝。
出現(xiàn)后很快就將其取代，但由于推流式反應器中污泥耗氧速度沿池長是變化的，供氧速率難以與其配合，活性污泥法又面臨局部供氧不足的難題。1936年提出的漸曝氣活性污泥法(TAAs)和1942年提出的階段曝氣法(SFAS)，分別從曝氣方式及進水方式上改善了供氧平衡。1950年，美國的麥金尼提出了混合式活性污泥法。該方法通過改變活性污泥微生物群的生存方式，使其適應曝氣池中因基質(zhì)濃度的梯度變化，有效解決了污泥膨脹的問題。
