城市生活污水处理CASS工艺

一、绪论

1.1水环境

水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。也有的指相对稳定的、以陆地为边界的天然水域所处空问的环境。在地球表面，水体面积约占地球表面积的71％。水是由海洋水和陆地水二部分组成，分别与总水量的97.28％和2.72％。后者所占总量比例很小，且所处空间的环境十分复杂。水在地球上处于不断循环的动态平衡状态。天然水的基本化学成分和含量，反映了它在不同自然环境循环过程中的原始物理化学性质，是研究水环境中元素存在、迁移和转化和环境质最（或污染程度）与水质评价的基本依据。水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。

水环境可以分为：海洋环境、湖泊环境、河流环境等（按照环境要素的不同）。

1.2水资源概述

水资源是人类赖以生存和发展的基础,尤其是在人类文明飞跃进步的今天,水资源的质量更是密切影响着人类的一切生产和生活活动。

我国淡水资源量人均约2300 m3，相当于世界人均水平的1/4，居世界第110位。近三十年的经济高速发展，带来了日益突出的水资源不足和水环境污染等一系列问题，具体表现在：城市人口的骤增、城市化进程的加快和人民生活水平的提高，导致了人均用水量和总用水量不断增加，城市污水总排放量也随之增加；同时，工农业生产和日常生活过程中排放的大量氮、磷等有机营养元素导致水体

富营养化问题不断加剧，湖泊、河流等天然水体的水质状况日益恶化。

人们的日常生活离不开水,但水资源的缺乏已经成为普遍的社会问题,它不仅对社会的经济发展有了制约,而且给人类的生存也带来了威胁。加之水污染日趋严重，虽然有了一套切实可行的处理工艺，但这种以先污染后治理为代价的观念必将后患无群。

1.3水资源的重要性

水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。

海水是咸水，不能直接饮用，所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53％左右，其中近70％是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的0.3％，只占全球总储水量的十万分之七。据研究，从水循环的观点来看，全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000立方千米。

地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(约97.2%)；冰川和冰盖占了25 000 000立方千米(约1.8%)；地下水占了13 000 000立方千米(约0.9%)；湖泊、内陆海，和河里的淡水占了250 000 立方公里(约0.02%)；大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(约0.001%)，也就是说，真正可以被利用的水源不到0.1%。

1.4城市生活污水的特点

城市生活污水是城市发展中的产物，随着城市化和工业化进程的加快，其产生量不断增大，污染日益严重，已严重制约了城市社会经济的可持续发展。

城市生活污水主要是城市居民日常生活洗涤、沐浴和部分卫生器具的排水，其水量因地区性经济程度的差异而不同，经济较发达地区用水及排水量都较大。污水排放量变化情况显著，但每日的排放规律稳定，全年基本没有变化。影响生活污水水质的主要因素有：

①城市居民的生活习惯； ②污水管网的分、合流制； ③污水管网的状态； ④季节的变化； ⑤城市所处地域等。

总体上说生活污水的水质比较稳定，有机物和氮、磷等营养物质含量较高，但可生化性较好，易生物降解，B／C可达0．5～0．6，且一般不含有有毒物质，其他还含有的成分是动植物油、合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等。

1.3污水处理现状

环境问题是当代人类普偏关注的全球性问题。随着现代工业生产的迅速发展，对环境污染实施有效控制已变得越来越重要和紧迫；人类的可持续发展成为21世纪国际社会关注的焦点。

如今，各国政府对污水处理工作极为重视，不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。其中日本、美国和西欧一些发达国家的污水处理工艺发展较早一些，其污水处理技术、设备较先进。中国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，以国家科技攻关课题为平台，引进和开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。

这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。据统计：截至2010年年底，我国已建成投运城镇污水处理厂2832座，处理能力1.25亿立方米/日。全国城市污水处理率达到77.4%。

目前，城市污水处理主要采用生物活性污泥法。目前形成的较典型处理工艺有：传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、氧化塘工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺等。

1.3.1 国外污水处理现状

19世纪以来，经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题，许多国家的河湖水域解氧降低，水生物减少，甚至绝迹。由于水环境污染，人们发病率增加，政府开始认识到加强污水处理的必要性，并投以大量资金兴建污水处理工程。经过30多年的大力整治，付出巨大代价，才基本控制了形势，使水生物恢复生长，水环境得到改善。这种污所造成的损失是极大的，教训是深刻的。为此，各国政府对于污水处理工作极为重视，从法律和建设资金上给予保证，并不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。

美国是目前世界上污水处理厂最多的国家，平均5000人就有1座，其中78％为二级生物处理厂；英国共有处理厂约8000座，平均7000人1座，几乎全部是二级生物处理厂；日本城市废水处理厂约630座，平均20万人l座，但其中二级处理厂及高级处理厂占98．6％；瑞典是目前污水处理设施最普及的国家，下水道普及率99％172上，平均5000人1座污水处理厂，其中91％为二级生物处理厂。这些国家的经验表明，大力兴建有了明显改善；日本不符合环境标准水域，已从1971年的O．6％下降到1980年的0．05％；欧洲莱茵河的有机污染已基本控制，部分河段水质明显改善，鱼类复生；英国泰晤士河绝迹了100多年的鱼群又重新出现，目前已达119种。

截至上世纪70年代，发达国家基本上普及二级处理但是二级处理耗能多，运行费用高，基建投资也不低。发展中国家普遍“建不起”，或是“养不起”，因此纷纷寻求适用于本国国情的经用的高昂引起了众多的非议，据悉，美国投资超