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城市污水(生物) 處理技術經歷了三個發展階段。在污水處理技術發展初期 ,人們認識到有機污染對環境生態的危害 ,從而把好氧性的有機污染物(COD)和懸浮固體 ( SS) 的去除作為污水處理的主要目標。到六七十年代 ,隨著常規二級生物處理技術在工業化國家的普及 ,人們發現僅僅去除 COD 和SS是不夠的。氨氮(NH3 - N)的存在依然導致水體的黑臭或溶解氧降低 ,這一問題的出現使常規二級生物處理技術從單純的有機物的去除發展到有機物和氨氮的聯合去除 ,即污水的硝化處理。到七八十年代 ,由于水體富營養化問題日益嚴重 ,污水氮磷去除的實際需要使二級生物處理技術進入了具有除磷脫氮功能的深度二級生物處理階段。所以 ,今天的城市污水處理廠的處理對象包括 COD、BOD5、SS 和氮、磷等營養物質。這就要求在同一污水處理工藝系統中同時具備多種處理功能。
一般來說 ,只要污水中沒有大量難降解有機物 ,COD 的去除是比較容易實現的。而氮磷脫除則比較復雜 ,一般需涉及硝化、反硝化、微生物釋磷和吸磷等過程。上述每一個過程的目的不一樣 ,對微生物組成、基質類型及環境條件的要求也不一樣。例如 ,硝化需要長泥齡的硝化菌和好氧條件 ,反硝化則需要短泥齡的脫氮菌和缺氧條件;釋磷需要短泥齡的聚磷菌和厭氧條件 ,而吸磷則需要好氧條件。由于各過程的要求不同 ,在同一污水處理工藝系統中就不可避免地產生了各過程間的矛盾關系。如何處理好這些矛盾關系 ,使各自所需的反應條件有機地結合起來從而達到處理目的 ,是一個重要而艱巨的課題。
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