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中国污水处理行业的发展非常迅速，据报道，截止到2012年9月份底，各地市、县已建成了3272个污水处理厂，1.4×108立方米/天的处理能力。657个设市城市中，建有污水处理厂达642个，占总额的97.7%；共完成有1928个污水处理厂，形成1.16×108立方米/天的处理能力。1627个县中，建有污水处理厂达1215个县，占总额的74.6%；共完成有1344个污水处理厂，形成2.381×107立方米/天的处理能力。
此前，我国建造的污水处理厂基于C和SS的清除。但随着水污染问题数量的日益增加，污染面积的日益扩大，污染程度的日益加剧和人们对水质要求的逐步提升，污水处理厂中开始未被提及和处理的含N和P等污染物处理问题，也日益成为人们关注的焦点和人们迫切希望解决的问题[3]。N和P是造成水体富营养化的重要因素，是造成藻类大量疯长、鱼类大量死亡、水中溶解氧下降和水质恶劣等的罪魁祸首。
1.2 污水处理原理
针对水污染发生的常见原因，下面简单介绍主要污染物的控制原理方法。
含碳有机物的去除：BOD5和COD为重要绩效指标。依靠微生物的吸附与代谢作用是将BOD5从污水中去除的关键，最终通过水和吸附代谢物质的离散来实现。活性污泥和污水一接触，便会降低相当多的BOD5含量，这因为微生物表面吸附了污水中大量有机颗粒和胶体物质，继而被去除而产生的。但这只造成污水中悬浮物及胶体物质的变化，并不造成溶解性有机物的变化。溶解性有机物需依靠活性污泥中的微生物的代谢过程。有氧时，污水中一些有机物被微生物利用，合成新细胞；另一些有机物被微生物分解代谢，形成二氧化碳及水等终极产物，其分解产生能量供给细胞合成过程，即亦是污水中BOD5的降解进程。污水中溶解性有机物及非溶解性有机物皆受微生物的好氧代谢过程影响，而且最终生成物无害、处于稳态状态下，所以它能够让污水被处理后残存的BOD5浓度下降。原污水的可生化性决定COD去除率，这和城市污水成分相关。进入污水处理厂的水质可生化性好的标志是BOD5质量与COD质量的比值大于0.3。故污水的可生化性的效果提升，可使厌氧段设立在处理工艺前端。因而可知，本污水处理厂COD出水达标，可采用了一定的工艺改进而得到保障。
N和P的去除：氮和磷是造成水体富营养化的主要因素，成为污水处理的重要控制指标。活性污泥法脱氮是生物脱氮的主要形式。生物脱氮是主要依赖于某些特定的细菌将氮最终转化为无害气体--氮气，从污水中去除。其中，除氮的主要机制为硝化和反硝化。硝化过程是硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程，分两步：一、氨氮由亚硝酸菌转化成亚硝酸盐；二、硝酸菌再将亚硝酸盐转化为硝酸盐。反硝化进程则是在缺氧时，反硝化菌使硝化盐转化成氮气，逃逸到大气中，最终从系统中清除。同时，活性污泥除磷的原理为：需在厌氧-好氧交替变换情况下产生的一些微生物种群，此时它可以超平凡活性污泥3至7倍的程度摄入积聚或释放出磷。研究表明[4],在废水生物除磷工艺中,活性污泥在好氧、厌氧交替的条件下,活性污泥能够产生所谓的“聚磷菌”，其通过挥发性酸磷释放在水中厌氧条件下使用，当一个好氧区域跟在一个厌氧区域后时，此微生物可以吸收超过自身生理需要过量的磷，然后通过排泥排除多余的磷而达到除磷的目的。
SS的去除：主要靠沉淀作用。悬浮物较高的原因是在二沉池中，绝大多数的SS及活性污泥被清理掉，但仍有很多细小的不易沉淀的微生物和悬浮物从二沉池中排放出来，从而影响了出水的水质质量。并且由于活性污泥常在运行中出现异常情况和不可控性，使得泥水不能很好地得到分离，也致使二沉池出水SS浓度很高。为了尽可能去除污水中的悬浮物质，需在工程中挑选生长状况良好的活性污泥，显现出活性污泥的凝聚和沉降性能，进一步减少SS的出水含量。
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