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發展過程和現狀
污水處理技術的發展過程基本上經歷了初期、發展和提高三個階段。為了阻斷傳染源，人們最初對飲用水僅采用自然沉淀等方法進行處理。
19世紀末至20世紀70年代，工業革命以及城市化快速發展，污水數量迅速增大，因水污染而引發的重大公共事件時有發生，簡單處理過程已不能滿足水質要求，生物處理技術、生物膜法、離子交換法、電化學法以及各種膜處理法等相繼問世，污水處理技術體系逐步建立和成熟。目前所使用的處理技術和工藝大部分都是在此階段發展起來的。
20世紀70年代以后，隨著點源污染治理的完善，水污染治理的重點逐步轉向面源污染的治理。改進型的厭氧生物處理技術、厭氧好氧聯合處理工藝、脫氮除磷技術、由各種混合工藝組成的三級處理系統以及以生態學理論為基礎的各種土地處理系統等迅速發展，污水處理技術逐步向綜合化和低能高效方向發展。
發展趨勢
高效低能和環境友好型處理工藝是污水處理技術發展的主要趨勢。隨著生物技術的發展，生物處理技術與其他技術的組合工藝如生物一活性炭工藝(或膜反應器)等是污水處理技術的研究熱點之一。傳統厭氧好氧技術的改進型處理工藝在污水處理技術中仍將占據重要位置。各種高新技術如膜分離處理技術(反滲透、超濾、微濾、納濾、離子交換膜、電滲析等)以及微波、超聲波、紫外線和光催化等技術在污水深度處理中將起重要的作用。
在接觸氧化法處理工藝設計中，把氣水比作為一個首先考慮的參數是不合適的。針對接觸氧化法處理工藝而言，計算供風量首先要考慮兩個因素；一是供氧能力，二是曝氣強度。供氧能力和曝氣器類型、填料種類、水深有關。而曝氣強度則和水深及停留時間有關，也和氣水比有關。一般來說，設計時由于考慮到水流沖刷速度，(該沖刷速度是出于對填料上生物膜沖刷的需要)設計風量往往大于供氧所需風量。也就是說只有在水量、風量、停留時間都確定后，才會產生氣水比這樣一個被動數據。所以，在設計時把氣水比作為一個先決條件是不合適的，也不應該把其它工程設計中的氣水比拿來作比較。只有在水質、水深、停留時間、曝氣器類型、填料種類等因素均相同的情況下，這種比較才有意義。
服務面積實際所指的是單個曝氣器安裝之間距離的計算結果，嚴格來說不論何種曝氣器均不存在服務面積這樣一個參數。但是，在工程設i．t1~用或用戶采購時卻經常把這個參數作為一個比較產品性能優劣的一個標準，這是認識上的一個誤解。目前，各個廠家提供的服務面積這個數據基本上是根據曝氣器尺寸大小及曝氣時氣泡所涉及的范圍而定的，即從感覺上認為氣泡在水體中均勻與否而定的，其實這種均勻與否只是相對的。一旦水深、風量發生變化，這種均勻性也會發生變化。從生物處理工藝本身來說，并不要求曝氣均勻，而從供氧效率、對填料上生物膜的沖刷、防止污泥沉積等需要來說，曝氣則是越均勻越好。按照這個要求，給曝氣器設定的服務面積應是越／J、越好。考慮到造價等原因，實際使用時當然不可能這么做。我們在這里想說明的是，設計人員在設計時不必受產品介紹中所提供的服務面積所限制僅作為參考，而應該根據條件和需要來考慮曝氣器安裝密度。
污水處理一般劃分為初級處理、生化處理(二級處理)和深度處理(三級處理)三個處理水平。
初級處理是指通過格柵或沉淀池等除去部分懸浮固體和有機質的過程。通過初級處理，懸浮物、生物化學需氧量(BOD)以及病菌一般可降低50％左右。在沉淀池中加入一些化學或微生物絮凝劑以及石灰等可加速懸浮物質的沉淀(強化初級處理)。
傳統的二級污水處理一般采用生化技術。二級處理的目的是利用污泥中各種細菌或真菌的氧化作用破壞有機質的結構，進一步降低污水中的BOD。如果采用厭氧處理技術，污泥中有機質在厭氧菌作用下可產生沼氣。利用活性污泥技術的二級處理可使病菌數量降至10％。三級處理是在二級處理的基礎上對污水進行更高一級的處理過程。其處理方法主要包括投放化學絮凝劑、活性炭或交換樹脂、反滲透工藝以及各種殺菌處理技術。處理目的主要是除去污水中的碳水化合物、糖類、鹽分，以及對污水進行消毒等。
污水處理技術的選用必須綜合考慮當地的社會經濟發展水平、污水來源及其處理后的用途。不同的污水來源以及處理后污水(再生水)的不同用途要求采用不同的處理水平和處理技術。農村地區生活污水主要含有各種有機污染物以及病原菌等污染物，再生水主要用于各類作(植)物的灌溉用水、景觀或環境用水等方面。根據再生水的具體用途，確定污水需要處理的深度或水平。
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