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污水處理技術按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類；按處理程度可分為一級處理工藝、二級處理工藝、三級處理工藝，詳見表1。機械一級處理一般作為預處理的*工藝；生化二級處理在一級處理的基礎上進一步凈化水質，以達到排放標準；三級深度處理多用于水資源化、中水回用或治理難度較大的高濃度污水處理中。
水處理程度 | 機械一級處理 | 生化二級處理 | 三級深度處理 |
工藝 | 格柵、沉砂池、初沉池等 | 活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法 | 活性炭吸附法或反滲透法；臭氧或氯消毒滅菌 |
作用 | 去除粗大顆粒和懸浮物 | 去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物 | 進行脫磷、脫氮處理 |
原理 | 物理法，事先固液分離；化學法，絮凝劑 | 通過微生物的作用完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物變為CO2和水，和固體 | 用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒 |
效果 | 城市污水處理一級BOD5和SS的去除率分別為25%，50% | ||
應用 | 所有污水處理工藝的*工序 | 大多數城市污水處理廠采用活性污泥工藝 | 用于水資源化，中水回等用 |
城鎮污水處理分為污水處理和中水回用2個方面。污水處理技術，就是采用各種技術和手段，將污水中所含的污染物分離去除、回收利用或將其轉化為無害物質，使污水得到凈化。城鎮污水除去除各種懸浮物、顆粒外，主要是除磷脫氮。城鎮污水處理的主要技術詳見表2，其中后幾種技術都是對傳統活性污泥技術的改良。據碧水源招股說明書資料顯示，2008年我國建成的污水處理廠中，氧化溝工藝占26%，A2/O工藝占18%，普通活性污泥法占15%，SBR占12%，這4種工藝合計占71%。
表2：城鎮污水主要處理技術比較
工藝類型 | 占地 | *性 | 成熟性 | 能耗 | 單位建設成本 | 單位運行成本 | 說明 |
普通活性污泥 | 中 | 較差 | 較高 | 中，有規模效應 | 中，有規模效應 | 只能作為常規二級處理，適用于大型城市污水處理廠 | |
吸附-生物降解 | 較高 | 一般 | 較好 | 較高 | 較高 | 較高 | 適用于高濃度污水處理、超負荷污水處理廠的改造 |
一級強化處理 | 低 | 差 | 好 | 低 | 低 | 低 | 性價比較優，屬過渡性工藝，目前較少采用 |
厭氧—好氧（A/O） | 較高 | 一般 | 好 | 中 | 較低 | 較低 | 適用于除磷或脫氮場合 |
厭氧—缺氧—好氧（A2/O) | 高 | 較好 | 一般 | 中 | 中 | 中 | 適用于同時除磷脫氮場合 |
氧化溝 | 中 | 好 | 較好 | 高 | 高 | 高 | 除磷脫氮效果更好 |
序列間歇式活性污泥法（SBR） | 低 | 好 | 較好 | 較低 | 中 | 中 | 中小城鎮污水和廠礦企業的工業廢水，尤其是流量變化較大的地方 |
國內常規城鎮污水處理廠工藝路線如圖1所示。各種技術路線的差異主要體現在生物曝氣池環節有所不同，其他差異不大。
國內城鎮污水處理廠各工藝環節的原理和作用如表2所示。
表2：國內城鎮污水處廠主要工藝流程原理及作用
工藝 | 主要原理 | 主要作用 |
粗格柵 | 物理法，篩選原理 | 去除水中粗大顆粒物 |
細格柵 | 物理法，篩選原理，孔徑不一樣 | 進一步去除粗大顆粒物 |
沉砂池 | 物理法，固液分離 | 去除懸浮物體，降低后續設備的有機負荷 |
生物曝氣池 | 生物法，這個環節技術處理方法較多 | 主要脫磷、脫氮 |
二沉池 | 物理法，泥、水分離 | 主要進行活性污泥、水分離，二沉池出水達標排放 |
中水回用是指城市廢污水經深度處理后達到回用要求，作為工業企業給水水源重復使用。據中電環保的招股說明書披露，其中水回用處理工藝如圖2所示，采用較為成熟的干式石灰法脫磷脫氮技術或用膜處理裝置進行回用處理。
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