污水治理的需求伴跟着城市的诞生。城市污水治理技能经过数百年的革新，从开端的初级治理展开到现在的三级治理，从简略的消毒沉积展开到有机去除、脱氮、除磷再使用。其间，活性污泥工艺的引进具有划时代的含义。今年是活性污泥工艺104周年。城市污水治理技能未来将如何展开?在这方面，让我们回顾一下那些年里城市污水治理所走的道路。

　　污水治理技能展开史

　　城市污水治理的历史能够追溯到古罗马，当环境容量较大时，水体的自净才能也能满意人类对水的需求，人们只需考虑排水问题。随后，城市化进程加速，日子污水经过细菌的传达触发了传染病的传达，出于健康原因，人类开端对排放的日子污水进行治理。早期治理选用石灰、明矾等沉积剂或漂白剂进行消毒。晚明时期，我国有污水净化装置。但是，因为其时的需求疲软，我国的日子污水仍然以农业灌溉为主。1762年，英国开端运用石灰和金属盐治理城市污水。

　　18世纪中叶，欧洲工业革命开端，城市日子污水中有机物的去除成为人们重视的焦点。1881年，法国科学家发明晰第一个生物反应器，也是第一个厌氧生物治理池-莫利斯池诞生了。1893年，第一个生物过滤器在英国威尔士投入运用，并在欧洲和北美敏捷传达。技能的展开促进了规范的发生。1912年，皇家污水治理委员会建议运用BOD 5点评水质的污染程度。

　　1914年，自曼彻斯特活性污泥法第二阶段生物治理技能问世以来，美国已在世界各国广泛运用，二级生物治理技能已在发达国家普及。但是，鉴于活性污泥工艺存在的问题，各国研讨人员不断改革和展开该技能，先后呈现了常用的活性污泥法，厌氧/缺氧/好氧活性污泥法(A / O，A / A / O)，批量活性污泥法(SBR法)，改良SBR(MSBR)法，综合活性污泥法(UNITANK)，两级活性污泥法(AB法)等，以及各种类型的生物膜法等。

　　发达国家的污水治理技能已由60年代末的结尾治理向70年代的防治结合、80年代的集中治理向90年代的清洁出产转变，不断更新治理技能、设施和设备。现在，废水生物治理技能的首要展开趋势是同步反硝化除磷好氧颗粒污泥技能、电-生物耦合技能、吸附/生物再生技能、生物吸附技能、复合工艺等新技能和新工艺的结合。国家光声、电、高效生物治理技能治理高浓度有毒有害难降解有机废水。物理化学和生物治理技能，如光催化氧化、先进的电化学氧化/高效生物治理技能、超声波预治理/高效生物治理技能、湿催化氧化/高效生物治理技能和辐射分化生物治理技能等。手术治疗技能。

　　许多国家已经对水污染操控的目标和技能道路进行了重大调整，并将水污染操控的目标从传统含义上的“污水治理和规范排放”转变为以水质再生为中心的“循环再用”。从纯粹的“污染操控”到“水生态恢复与修正”。

　　生物治理技能展开史

　　依照传统的观点，生物治理的首要功用是分化和安稳有机物，即下降BOD。跟着工业出产的展开和对水环境的长期观察和研讨，许多组成有机物具有“三致”(致癌性、致畸性、致突变性)的严重危害，难以被微生物降解。无机营养盐如氮、磷等易引起水体富营养化。因而，对水治理的要求也是不断变化的。在污水治理进程中，除了要求水治理工艺具有脱氮除磷的功用外，还要求在污水治理进程中，对工业化发生的、经高温高压组成的各种污染物进行有用的操控。因为这类物质在自然界中的降解需求几百年乃至几千年的时刻，它将继续被富集，浓度将继续增加，直接危及生态环境和人类生命健康。生物治理技能对这类废水的治理是否有用，有些污水的BOD和COD浓度很高，乃至数万mg/L，生物治理技能能否有用，这些新的问题和新的要求。它促进了废水生物治理技能和工艺在世界范围内的展开。

　　依据微生物的成长办法，生物法可分为以活性污泥法为代表的悬浮成长法和以生物膜法为代表的附着成长法。现在，活性污泥法在城市污水治理中的使用最为广泛。但是，传统的活性污泥法能耗大，运转本钱高，需求进行立异。为了开发高效、低耗费的城市污水治理新技能和新工艺，国内外展开了很多的研讨工作，取得了一定的效果。

　　01生物治理微生物

　　传统的污水生物治理技能首要依托两种首要类型的微生物，异养好氧微生物和异养厌氧微生物。近几十年来，科学家和工程师一起协作，对污水生物治理中的微生物进行了深入研讨，取得了许多效果，如：活性污泥中细菌和原生动物的不同类型和特征及其协同效应研讨促进AB流程的展开;为了研讨硝化，反硝化细菌，研讨多磷酸盐细菌的特性，推广了具有反硝化功用的A / O工艺和具有氮和磷去除功用的A / O工艺。开发A / O流程;研讨厌氧微生物的种群和特征，发现厌氧微生物具有部分降解大分子组成有机物的才能，推动厌氧生物治理进程和运用厌氧/好氧级联进程工艺开发治理含有难降解有机物的废水;高效细菌的挑选，培养和固定化研讨为进一步进步污水生物治理效率供给了有用途径，特别是对难以生物降解的有机物进行治理。

　　02生物治理工艺

　　微生物、氧气和营养素是生物治理的三个首要因素。反应器是微生物生计和成长的地方。是微生物降解使用污水中污染物的首要设备。高效反应器，坚持微生物最大生物量及其活性，有用供给氧气(或隔离氧气)，使污水中的微生物、氧气和有机物充沛触摸杰出的传质条件。依据反应器的特色，反应器大致可分为以下几类：

　　1悬浮成长型(如活性污泥法)或附著成长型(如生物膜法);

　　(2)推流或完全混合;

　　接连运转(如传统活性污泥法)或间歇运转(如SBR法)。

　　活性污泥法

　　自1914年以来，Arden和Lockett发明晰活性污泥法。它已经开发和实践了104年，并在氧气供给方式，操作条件和反应器方式方面不断改善和改善。最早的传统活性污泥法属于推流式曝气池。因为池进口附近的基质浓度高于出口端基质的浓度，因而初始设计没有考虑到氧需求的这种变化，导致该部位的氧气缺乏。为了改善供氧不均匀的缺点，在1936年，均匀曝气的办法改动为在推流方向上削减曝气的办法。大部分氧气在进口端输入，其间基质去除十分快，而且源是内部的。代谢和衰减仅是主反应出口端的少量氧气，这是传统的活性污泥法削减曝气活性污泥法。

　　1942年，活性污泥法的另一个变种，一级曝气法呈现了。阶段曝气法，又称多点进水法，将进水分为几股，然后将曝气池不同点的几股污水分为人，使需氧量分布均匀。在污泥与原水混合之前，对污泥进行再充气的想法得到了进一步的展开。

　　1951年，触摸安稳活性污泥法呈现。它是传统活性污泥法的另一种展开方式。为防止推力曝气罐中基质浓度梯度引起微生物失调，微生物群落坚持相对安稳的状况。

　　到20世纪50年代末，呈现了一种完全混合的活性污泥法。这种方式的长处是供给了一个有利于细菌絮体成长的环境，而不利于丝状细菌的成长，污泥的沉降和压实度都很好。但是，因为基质梯度的变化，体系易受有毒物质的影响。为战胜其他几种改善方式的缺乏(有必要处置很多污泥，且工艺运转操控要求严厉)，呈现了推迟曝气法。因为有一个完整的平均停留时刻，细胞的安稳性是相当高的。但是，因为经济上的限制，它只用于污水浓度低的小型设施。别的还有纯氧曝气法、深井曝气法等。

　　生物膜法

　　生物膜法和活性污泥法相同，是使用微生物去除污水中的有机物。但是，在活性污泥进程中，微生物处于悬浮成长状况，因而活性污泥治理体系又称悬浮成长体系。生物膜法中的微生物附着在某些物质的表面，因而生物膜治理体系又称为附着成长体系。生物膜法首要包括生物滤池法、生物转盘法、生物流化床法等。

　　生物膜法的基本原理是经过污水和生物膜的相对运动使污水和生物膜触摸，进行固液两相物质交换，并进行有机物的生物氧化。用于净化污水的膜。与微生物悬浮液成长的活性污泥法相比，它具有以下长处：因为存在许多硝化细菌，它具有较高的脱氮才能;生物膜中存在的微生物是多种多样的，包括需氧菌，厌氧菌，真菌和藻类等，使其在去除污染物方面具有广谱性;很多的微生物成长占整个反应器的空间，每单位体积的生物量远远高于活性污泥法，因而每单位体积的治理才能也很大。膜法中的微生物食物链比活性污泥法长，发生的污泥首要由生物体耗费，因而剩余污泥较少;该体系易于保护，能耗低，无需回流污泥;体系的微观生态学很复杂。它对液压和有机负荷变化具有很强的耐受性和安稳的运转。

　　03化学氧化治理技能

　　化学治理是经过化学反应改动污水中污染物的化学或物理性质，使其由溶解态、胶身形或悬浮态转变为沉积态或悬浮态，或由固态转变为气态，然后从水中去除污染物的一种污水治理办法。污水化学治理办法可分为：污水中和治理法、污水混凝治理法、污水化学沉积治理法、污水氧化治理法、污水萃取治理法等，有时为了有用地治理含有不同污染物的废水。本质上，上述两种治疗办法能够结合运用。低流量、低浓度酚类废水治理选用化学混凝治理(去除悬浮物等)和化学氧化治理(去除酚类)相结合的办法。

　　研制新式高效化学试剂

　　近年来，世界上新式无机化学混凝剂如聚合铝，聚合铁和复合无机混凝剂已经成功开发，以及新式有机高分子絮凝剂的开发，如各种分子量高达2000万的聚丙烯。酰胺的开发和使用允许化学治理以更少的化学品和更少的污泥实现更高的治理。

　　化学氧化技能的展开

　　跟着工业的快速展开，工业废水的排放量逐年增加，且大多具有有机物浓度高、可生化性差、乃至具有生物毒性的特色。难降解有机废水的综合治理一直遭到人们的重视。现在，一些成分简略，可生化性稍好，低浓度废水能够经过传统工艺组合治理，高浓度、难生物降解的废水治理工作在技能和经济方面十分困难，因而，开发和研讨了一些先进的水治理氧化技能。