1城市污水分類及處理過程
　　城市污水處理一般按處理程度劃分為預處理、一級、二級和深度處理。預處理工藝通常包括格柵處理、泵房抽升和沉砂處理。一級處理應用物理方法，去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質。二級處理應用生物處理方法，通過微生物的代謝作用進行物質轉化的過程，將污水中大部分復雜的污染物氧化降解為CO2和H2O等簡單的物質。主要是由曝氣池和二次沉淀池構成，曝氣池內微生物在反應過后與水一起源源不斷地流入二次沉淀池，微生物沉在池底，并通過管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合；二次沉砂池上面澄清的處理水則源源不斷地通過出水堰流出。深度處理是為了滿足高標準的受納水體要求或回用于工業等特殊用途而進行的進一步處理。是在一、二級的基礎上，應用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學方法去除污水中難溶解的有機物、磷、氮等營養性物質。城市污水主要包括生活污水、醫院污水和工業污水。生活污水經過一級處理和簡單的二級處理即可達到城市中水使用的水質要求，可以滿足工業循環水冷卻和家居如廁等用水的要求。醫院污水是醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性，其中含有多種微生物和傳染病原，此類污水經過二級處理后水質明顯改善，但是細菌數量仍很多，應以消毒為主。工業污水由于含有大量的金屬離子，污染性很強，如直接進入生態系統，金屬物會富集，在體內積累，危害生命，因此必須進行嚴格的污水處理。不同工廠產生的工業污水所含成分各不相同，須因地制宜地選用合適的技術進行處理，最好在工廠附近有針對性地進行污水處理。
2研究現狀
　　自1957年Oswald等提出利用藻類去除污水中氮、磷以來，國內外紛紛進行了大量的相關研究。經過近50年的研究，大量實驗結果已充分證實藻類對污水中氮、磷等污染物能有效地吸收和去除，能大量吸附和富集污水中的重金屬，富集和降解多種有機化合物，如農藥、油脂等。為了有效提高藻類污水凈化和提高藻類產量，國內外學者研究并建立了多種藻類污水凈化系統，其中部分系統已經被應用于實踐。
2.1高效藻類塘系統
　　高效藻類塘(HighRateAlgaePond,HRAP)是美國加州大學伯克利分校的Oswald提出并發展的。與普通的氧化塘的深度一般在0.5m~2m相比，該塘的深度較淺，一般為0.3~0.6m。有一垂直于塘內廊道的連續攪拌的裝置，污水停留時間隨季節變化，一般4~12d，比一般的穩定塘的停留時間短7~10倍。一般把HRAP分成幾個狹長的廊道，所以塘的寬度一般較窄。連續攪拌裝置可以促進污水的完全混合、調節塘內氧和CO2的濃度、均衡池內水溫以及促進氨氮的吹脫作用。以上的特征使得HRAP內形成有利于藻類和細菌生長繁殖的環境，強化藻菌之間的相互作用，所以高HRAP內有著比一般穩定塘更加豐富的生物相，從而對有機物、氨氮和磷有著良好的去除效果。由于高效穩定塘有這些特征，可以大大減少占地面積。現在高效穩定塘在美國、法國、德國、南非、以色列、菲律賓、泰國、印度、新加坡等國都有應用。在李旭東等用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水的研究中，污水首先進入沉淀水箱，經蠕動泵進入高速率藻類塘(HRAP)，最后經過水生生物塘(含高等水生植物)出水。結果表明HRAP出水COD濃度受藻類生長影響較大，藻類生長旺盛時COD增大，平均去除率70%以上，氨氮平均去除率為93%，總磷平均去除率在50%左右。但值得注意的是，HRAP的pH值受到藻類光合作用的影響波動較大。雖然大量的研究和應用都證明HARP對污水的處理是有效的，但由于其主要依靠自然生長的藻類的和半人工控制手段，藻類生長受到許多因素的限制，如光能利用率較低，藻類密度較小，溫度、pH和O2不易控制，影響藻類生長和代謝，影響污水處理穩定性。另外處理后出水中藻收獲困難，這些問題嚴重阻礙了HARP進一步發展。
2.2藻類固定化
　藻類固定化技術始于20世紀80年代，是指利用物理或化學手段將游離藻類細胞固定，使其既能保持自身代謝活性，又能在連續反應后回收，反復利用的生物體系。藻類固定化技術具有藻類密度高、反應速度快、穩定性強、耐毒害能力強、藻類細胞流失少、產物分離容易和剩余污泥少等優點，從而對毒物、有機污染物的耐受力增強，對氮、磷及重金屬的吸收、富集、去除能力提高。同時，解決了藻類尤其是單細胞藻類由于個體小處理后不易收集，應用受到限制的問題。嚴國安等人在固定化柵藻對污水的凈化及其生理特征的變化的研究中，將斜生柵藻包埋固定在褐藻酸鈣凝膠膠珠中，對人工配制污水進行凈化，并與未固定的斜生柵藻(懸浮藻)進行對照比較。結果表明，固定化柵藻對NH+-N和PO34-P的凈化效率顯著高于懸浮藻，固定化藻類用于污水處理可以顯著提高污水凈化效率。潘輝等人在光照對固定化菌藻去除市政污水有機物的研究中，把離心分離的藻液和活性污泥與10%~12%的PVA和0.12%~0.15%的海藻酸鈉混合均勻，滴入2%的CaCl2中形成凝膠球，2h后分離凝膠球，放入10%Na2SO4溶液中攪拌再次固定，形成固定化小球。分別用全天光照、半天光照、無光照以及二極管光源和日光燈光源研究固定化菌藻共生體系對模擬生活污水中有機物去除影響。模擬污水中含有NH+-N和PO34-P及有機物。污結果表明，不同光照條件下對有機物去除差別不大，二極管光源比日光燈更適合固定化菌藻。由于所采用的載體、藻細胞密度、pH值、污染物負荷不同，各個研究的結果存在差異。進一步的研究，應該圍繞開發廉價載體，優選高效藻種以及合適的固定化方法展開。
2.3光生物反應器
　　由于藻類對于水的凈化效率取決于藻類生物量大小，那么盡可能地獲得藻類培養的最大生物量，極大提高凈化效率和減少占地面積，必須借助于光生物反應器。蒙沛南等在利用太陽能光生物反應器處理有機污水并培養飼料級螺旋藻實驗研究中，采用成本低廉的掛袋式太陽能沼氣發酵袋發酵糞液5~10d后，經砂濾。采用混合培養基流加培養鈍頂螺旋藻(s.peatensis)，培養基成分包括NaNO3、糞沼液、淀粉渣水解液、NaHCO3、復合鉀鈉鎂鹽、碘堿液、FeSO4•7H2O、Na2SeO3。從播種第5天開始，每天取總藻液量20％的藻液，以300目網袋過濾得螺旋藻濕品，再用自來水洗滌至pH值7.5左右，再過濾，曬干，即得到成品螺旋藻。結果表明，螺旋藻日產量10倍于大田開放跑道式培養工藝。然而，利用光生物反應器培養藻類仍處于實驗室規模。具高光能利用效率、造價便宜、適于污水處理及藻類資源收獲一體化的光生物反應器的不斷研究完善，將為藻類凈化污水的應用開辟更加廣闊的前途。
2.4其它藻類凈化技術
　　此外，還有藻類超濃度培養、菌藻共生系統、藻墊等。超濃度培養可使藻類生物量達到1.5g干重/L以上。實驗室及小規模試驗表明，超濃度藻類培養與常規培養相比，能明顯加速氮、磷等營養物及其它污染物的去除。在應用中，應該根據當地實際情況、污水質量及污水處理要求，因地制宜地選用上述技術或者多種技術同時采用，如菌藻固定化技術處理污水。

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