城市污水的處理方法，按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。

　　物理處理法：利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)的處理方法，主要有篩濾法(格柵、篩網(wǎng))、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、氣浮法、過(guò)濾法(快濾池、慢濾池等)和反滲透法(有機(jī)高分子半滲透膜)等。

　　化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)分離污水中的污染物質(zhì)的處理方法，主要有中和、電解、氧化還原和電滲析、氣提、吸附、吹脫、萃取等。

　　生物處理法：利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解性、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害物質(zhì)的處理方法。主要可分為兩大類：利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厭氧微生物作用的厭氧還原法。好氧氧化法廣泛用于處理城市污水，主要有活性污泥法(氧化溝、曝氣池等)，生物膜法(生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池、接觸氧化法等)；厭氧還原法主要有厭氧塘，污泥的厭氧消化池等。

　　污水處理工藝流程一般包括機(jī)械處理系統(tǒng)、污水生化處理、深度處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)4部分。

　　1、機(jī)械處理系統(tǒng)：機(jī)械(一級(jí))處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過(guò)物理法實(shí)現(xiàn)固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍采用的污水處理方式。機(jī)械(一級(jí))處理是所有污水處理工藝流程必備工藝(盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池)，城市污水一級(jí)處理BOD5和SS的典型去除率分別為25％和50％。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池，以避免快速降解有機(jī)物的去除；在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特性的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。 

　　2、污水生化處理：污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法（生物吸附氧化法）、A/O法（生物脫氮工藝）、A/A/Ｏ法（生物除磷脫氮工藝）、SBR法（序列間歇式活性污泥法）、曝氣池法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法（通過(guò)水塘中的“藻菌共生系統(tǒng)”進(jìn)行廢水凈化）、土地處理法等多種處理方法。石家莊橋西污水處理廠16萬(wàn)噸/日污水處理項(xiàng)目采用的是微型曝氣池法；而安國(guó)污水處理廠采用奧貝爾氧化溝處理工藝。

　　生物處理的原理是通過(guò)生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

　　A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過(guò)堿性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機(jī)物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮被還原為無(wú)污染的氮?dú)?，逸入大氣從而達(dá)到最終脫氮的目的。

　　硝化反應(yīng)：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O

　　反消化反應(yīng)：6NO3-＋5CH3OH（有機(jī)物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑ 

　　在污水生化處理過(guò)程中，影響微生物活性的因素可分為基質(zhì)類和環(huán)境類兩大類?；|(zhì)類包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如以碳元素為主的有機(jī)化合物即碳源物質(zhì)、氮源、磷源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、以及鐵、鋅、錳等微量元素；另外，還包括一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。環(huán)境類影響因素主要有： 

　　◆ 溫度：溫度對(duì)微生物的影響是很廣泛的，盡管在高溫環(huán)境(50℃～70℃)和低溫環(huán)境(-5～0℃)中也活躍著某些類的細(xì)菌，但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長(zhǎng)的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內(nèi)，微生物的生理活動(dòng)旺盛，其活性隨溫度的增高而增強(qiáng)，處理效果也越好。超出此范圍，微生物的活性變差，生物反應(yīng)過(guò)程就會(huì)受影響。一般控制反應(yīng)的進(jìn)程最高和最低限值分別為35℃和10℃。 

　　◆ PH值：活性污泥系統(tǒng)微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5，酸性或堿性過(guò)強(qiáng)的環(huán)境均不利于微生物的生存和生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使污泥絮體遭到破壞，菌膠團(tuán)解體，處理效果急劇惡化。 

　　◆ 溶解氧：對(duì)好氧生物反應(yīng)來(lái)說(shuō)，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關(guān)重要。當(dāng)環(huán)境中的溶解氧高于0.3mg/l時(shí)，兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸；當(dāng)溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時(shí)，兼性菌則轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑?，絕大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多數(shù)為絲狀菌)還可能生長(zhǎng)良好，在系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)后常導(dǎo)致污泥膨脹。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜，過(guò)高則增加能耗，經(jīng)濟(jì)上不合算。 

　　在所有影響因素中，基質(zhì)類因素和PH值決定于進(jìn)水水質(zhì)，對(duì)這些因素的控制，主要靠日常的監(jiān)測(cè)和有關(guān)條例、法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)一般城市污水而言，這些因素大都不會(huì)構(gòu)成太大的影響，各參數(shù)基本能維持在適當(dāng)范圍內(nèi)。溫度的變化與氣候有關(guān)，對(duì)于萬(wàn)噸級(jí)的城市污水處理廠，特別是采用活性污泥工藝時(shí)，對(duì)溫度的控制難以實(shí)施，在經(jīng)濟(jì)上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)的適當(dāng)選取來(lái)滿足不同溫度變化的處理要求，以達(dá)到處理目標(biāo)。因此，工藝控制的主要目標(biāo)就落在活性污泥本身以及可通過(guò)調(diào)控手段來(lái)改變的環(huán)境因素上，控制的主要任務(wù)就是采取合適的措施，克服外界因素對(duì)活性污泥系統(tǒng)的影響，使其能持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用。 

　　實(shí)現(xiàn)對(duì)生物反應(yīng)系統(tǒng)的過(guò)程控制關(guān)鍵在于控制對(duì)象或控制參數(shù)的選取，而這又與處理工藝或處理目標(biāo)密切相關(guān)。 

　　溶解氧是生物反應(yīng)類型和過(guò)程中一個(gè)非常重要的指示參數(shù)，它能直觀且比較迅速地反映出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，運(yùn)行管理方便，儀器、儀表的安裝及維護(hù)也較簡(jiǎn)單，這也是近十年我國(guó)新建的污水處理廠基本都實(shí)現(xiàn)了溶解氧現(xiàn)場(chǎng)和在線監(jiān)測(cè)的原因?！?/P>

　　3、深度處理系統(tǒng)：三級(jí)處理是對(duì)水的深度處理，現(xiàn)在的我國(guó)的污水處理廠投入實(shí)際應(yīng)用的并不多。它將經(jīng)過(guò)二級(jí)處理的水進(jìn)行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒,然后將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業(yè)用水、防火等水源。

　　4、污泥處理系統(tǒng)：污水處理工藝的作用僅僅是通過(guò)生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將污染物富集到污泥中，包括一級(jí)處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級(jí)處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級(jí)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過(guò)一定的減容、減量和穩(wěn)定化無(wú)害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對(duì)污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會(huì)被抵消掉。所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，污水處理過(guò)程中的污泥處理也是相當(dāng)關(guān)鍵的。污泥問(wèn)題必將成為中國(guó)下一階段重要的環(huán)境問(wèn)題，各界應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污泥處理處置問(wèn)題的重視，并使污泥處理處置的若干認(rèn)識(shí)誤區(qū)得以澄清，進(jìn)而幫助和促進(jìn)有關(guān)技術(shù)路線和技術(shù)政策的制定，使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。 

　　二、控制方案（以安國(guó)污水項(xiàng)目為例） 

　　城市污水處理廠一般有以下幾個(gè)檢測(cè)參數(shù)：BOD（生化需氧量）、COD（化學(xué)需氧量）、SS（固體懸浮物）、NH3-N（氨基氮檢測(cè)）、MLSS（污泥濃度）、DO（溶解氧）、PH值、溫度、流量、液位等等。

　　以安國(guó)污水處理廠3萬(wàn)噸/日自控系統(tǒng)為例：全廠分為兩級(jí)控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)和中央監(jiān)控管理級(jí)。根據(jù) “集中監(jiān)測(cè)，分散控制”的控制原則，由廠級(jí)中央監(jiān)控工作站和現(xiàn)場(chǎng)分散控制站通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)共同組成全廠控制系統(tǒng)網(wǎng)。 

　　現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)與中央監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖為介質(zhì)的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交換機(jī)連接，通訊速率為100MB/S。通訊網(wǎng)絡(luò)采用開放式的結(jié)構(gòu)及目前國(guó)際上主流的TCP/IP通訊規(guī)約，可以非常方便地與其他標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)相兼容。

　　污水處理控制系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)廠級(jí)中央控制操作站和1臺(tái)工程師站，互為冗余配置，全部通過(guò)工業(yè)冗余交換機(jī)接入核心光纖網(wǎng)絡(luò)。為整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理核心。現(xiàn)場(chǎng)控制站一共3套PLC站，分別負(fù)責(zé)污水預(yù)處理、氧化溝轉(zhuǎn)碟曝氣、出水參數(shù)檢測(cè)等工作。