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现如今，我国社会经济在不断发展，人民的生活水平在不断提高，与此同时用水紧张和水体污染的问题也越来越严重。目前，我国大部分城镇生活污水采取的是直接排放的方法，大多数都没有采取相应有效处理措施，这些做法都加重了对环境的污染。现如今，我国城市污水处理远不能满足水资源可持续发展要求。造成这一问题的原因有两个，第一个原因是我国城市生活污水总体处理率比较低，有相当部分未经处理的污水直接或间接排放。第二个原因是目前所采用的污水处理工艺造价高和运行成本高，缺乏科学合理的管理方法等等问题。多年以来，我国的城市基础设施建设速度一直落后经济发展速度，这不仅影响了城市经济的发展，同时也影响了城镇居民的身体健康。
污水处理的首要环节是污水处理工艺方案设计。不同城市的污水应该采取的不同的工艺。在制定一个合理的污水处理方案之前，必须先了解各种污水处理工艺流程原理及特点。
城市污水处理有以下几个难点[3]:随着城市水体富营养化程度加剧，各种新工艺开始应用。就目前状况而言，城市生活污水的污染物主要是是有机物和氮、磷等营养物质，一般不含有毒性。因而城市污水处理的重点和难点转为氮、磷营养物质的去除，所以在选择工艺时，要注重注意氮、磷的去除效果。
鉴于目前的状况，本课题旨在为城市污水处理设计一个合理、可行、科学的工艺，为实际的城市污水处理提供一个参考。
2 城市污水处理概况
2.1 城市污水的来源
（1）生活污水
生活污水是人们日常生活中使用过并被生活废料所污染的水。
（2）工业废水
在工业生产过程中被生产原料或成品等废料所污染的水就是工业废水[4]。
（3）受污染的降水
主要指的是初期雨水和雪融冰。
2.2 城市污水处理工艺
2.2.1 物理法
物理法是指通过将污染物进行转移从而实现净化水体的作用，常常被作为污水的预处理方法。
（1）吸附法
吸附法是指用多孔固体（吸附剂）将气体或液体混合物中一种或多种组分积聚或凝缩在表面进而达到分离目的的方法[5]。
（2）反渗透
反渗透技术是膜分离技术的一种，主要用于处理分子量较大的电解质及非电解质污染物。范莉莉等采用反渗透技术对废水进行了实验研究，处理效果明显[6]。
2.2.2 生物处理法
（1）传统活性污泥法
传统活性污泥法是以活性污泥作为主体对废水进行生物处理的一种方法[9]。该方法的优点主要有：生化需氧量的去除率在 95%以上。该方法的缺点是：设备较庞大、构筑物多，管理难度大等。目前包头市五座城市污水处理厂主要采用以下工艺[8]：传统活性污泥法、改良A²/O 工艺。
（2）SBR 工艺
SBR 工艺是进水-排水间歇式活性污泥工艺方案的改进型[10]，也称序批式曝气法，该工艺较古老。
SBR法的去除效率较好[11]，COD的去除效率为80％~90％，出水CODcr<100mg/L，磷的去除效率>90％，氨氮的去除效率为80％~90％。珠江某厂CODcr的去除效率可达96％以上[12]。
该工艺池容的利用率不理想[13]，因此不太适用于大规模的城市污水处理厂。且由于国内仍未形成该工艺，因此该工艺的发展与推广受到较大制约。
（3）A/O工艺
A/O工艺的基本设计原理是在常规活性污泥工艺的基本流程基础之上的一种工艺[14]。目前，国内已有多家水处理厂采用A/O工艺，长春西郊污水处理厂就是采用的此种工艺[15]。
A/O的缺点[16]：①所需设备较多、不易操作与文护、投资大；②污泥回流复杂；③生物池与二沉池占地面积大；④抗冲击负荷能力较弱；⑤难降解物质的降解率较低；⑥脱氮率很难达到90％。