工艺流程与核心去除指标
污水处理设备通常采用物理‑化学‑生物三级联合工艺。第一级为格栅、沉砂池,去除悬浮物和沙砾,格栅孔径一般为 5~20mm,截留率可达 60~80%；第二级为气浮‑沉淀,去除油脂、胶体和部分可生化性有机物,氢气浮选设备的去除效率通常在 85~95%；第三级为活性污泥法或生物滤材工艺,去除 COD、NH₃‑N 和 TN（总氮）,活性污泥法对 COD 的去除率稳定在 85~92%,对 NH₃‑N 的去除率可达 90~98%,但 TN 去除率仅 60~75%,需配置厌氧‑好氧‑兼性工段。
出水水质达标依据
我国《城镇污水处理厂废水排放标准》（GB 8978‑1996）将出水质量分为甲、乙、丙三类。甲类最严，COD排放 ≤150mg/L, NH₃‑N ≤5mg/L, 悬浮物 ≤10mg/L；乙类 COD ≤200mg/L, NH₃‑N ≤15mg/L；丙类 COD ≤300mg/L, NH₃‑N ≤15mg/L。欧盟则参照《城市废水处理指令》（91/271/EEC），要求生化需氧量（BOD₅）≤25mg/L, 总氮≤11mg/L, 总磷≤1mg/L。
影响处理效果的关键因素
- 水温：低于 10℃ 时，活性污泥对有机物的去除率下降 20~30%；
- 曝气量：缺氧段 dissolved oxygen 需控制在 0.5~2.0mg/L, 过硫反映为 NH₃‑N 升高；
- 污泥龄：SRT 通常维持 5~15 天, 过短会导致出水 COD 上升, 过长则增加养殖成本；
- 投加化学药剂：絮凝剂（PAM）用量 2~8mg/L, 消耗量直接影响出水悬浮物浓度；
- 设备维护周期：中频清洗（每季度）与深度清洽（每年 2 次）可保处理效率不低于 90%。
工程案例与运行数据
某 5000吨/日污水处理厂选用 A²/O 工艺处理生活污水, 运行 1 年后平均出水 COD 为 125mg/L（去除率 91.2%）, NH₃‑N 为 4.2mg/L（去除率 95.8%）, 悬浮物为 6.8mg/L（去除率 93.4%）, 均达到“甲类”排放标准。投运初期因水温下降至 12℃, 出水 TN 达 18mg/L 超标, 后通过加装缺氧塔及厌氧段提升, 出水 TN 降至 12mg/L 稳定合格。
成本与效益分析
国内普遍污水处理设备处理造价为 3.5~6.0元/吨, 其中耗电成本占 40~50%（约 1.5~2.8元/吨）, 化学药剂成本约 0.8~1.2元/吨, 污泥处置费用约 0.5~1.0元/吨。出水达标后, 可通过产水再利用节约约 1.0~2.5元/吨, 故整体处理成本在 3.0~5.0元/君可实现效益。