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[关键词]污水处理 工艺 处理技术 能耗 节能
中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0219-01
一、污水处理工艺流程
污水进入厂区先通过截流井进入粗格栅到污水泵到细格栅到沉沙池到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水。
生化池、终沉池出的污泥部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运。
污水处理主要有物理处理法、生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法、mbr 等方法。
二、现代污水处理技术
按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD可去除30%左右，达不到排放标准，一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD、COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理）。初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法（其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床）。生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，到此为二级处理。三级处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭过滤及离子交换法和电渗析法等。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后污泥被最后利用。
三、各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，然后被污水泵提升至沉砂池的前池，水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池.。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面，处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池、辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机、刮泥撇渣机、吸泥泵等。
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统要消耗大量的电能，其基本上是连续运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池、污泥脱水、干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的。
四、针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵。让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形减少污水的提升高度来降低水泵轴功率也是有效的办法。
2.沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池。如平流沉砂池、采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用分析比较了生物处理工艺流程，他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上，选择高效机电设备及减少高峰用电。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能，也包括解决运转的工艺问题，还包括污水厂产物中的能量回收。
曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷，但目前仍然可划分为2类：第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法。第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收，从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践，但能源危机之前一直不受重视，目前有两种回收途径：一是污泥厌氧消化气利用。一是污泥焚烧热的利用。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步，由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺，而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出，具有经验性和个别性，不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂。
关键词：污水 处理 技术 分析
中图分类号：U664.9+2
水环境是自然环境的重要组成部分，又是生物圈存在与发展的主要命脉，它在协调人口、资源与环境之间的关系中，起着极其重要的作用。
我国是一个水资源短缺的国家，城市水资源供需矛盾非常突出、水污染形势十分严峻、水生态环境安全面临严重威胁，已经成为城市人居环境和城市健康发展的制约因素。由于城市水污染的原因复杂，主要污染物排放量远远超过环境容量，污染物排放达标形势严峻。
一、城市污水的来源
（1）生活垃圾污染
（2）工业废水污染
（3）城市径流污水
二、城市污水的处理
城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理一般分为三级：一级处理，是应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，是应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，是应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理，应视对最终排出物的处理要求而定。
（1） 城市污水一级处理
城市污水中含有相当数量的漂浮物和悬浮物质，通过物理方法去除这些污染物的方法称为一级处理，又称为物理处理或预处理。
通过一级处理可去除污水中大量的垃圾，并将较大颗粒的悬浮物沉降去除，BOD5去除率达到25%～40%左右。在城市污水回用中一级处理起到相当重要的作用，它既可以单独成为城市污水回用的工艺，又可以作为预处理设置于二级处理的前头。具体的做法主要看回用水的用途，如果没有混入工业污水的纯生活污水，或不含重金属的城市污水回用于农田灌溉、养鱼等用途时，可直接采用一级处理，这是最节省处理费用的处理方法，同时使大量污水回用是节省水资源的很重要的手段之一。如回用于工业用水或城市景观用水时，一级处理作为预处理设置于二级处理的前头，可减轻二级处理负荷，减少运行费用和提高出水效果。
（2）城市污水的二级处理
a.普通活性污泥法。
普通活性污泥法又称传统活性污泥法。传统活性污泥法系统，主要由普通曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统、剩余污泥排放等部分组成。其中，曝气池与二沉池是二级处理的主体。污水经一级处理后从初沉池进入曝气池，活性污泥也从二沉池底部经回流泵抽升回流进入曝气池，两者混合形成混合液。曝气池内设有空气管和曝气头等曝气装置，由鼓风机房送来的空气经曝气装置对混合液进行曝气，并使合液得到充足的氧气并受到充分的搅拌，使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物被活性污泥吸附，继而被活性污泥的微生物群体降解，使废水得到净化。完成净化过程后，混合液流入二沉池，经过沉淀，混合液中的活性污泥与已被净化的废水分离，处理水从二沉池排放，活性污泥在沉淀池的污泥区受重力浓缩，并以较高的浓度由二沉池的吸刮泥机收集流入回流污泥集泥池，再由回流泵连续不断地回流污泥，使活性污泥在曝气池和二沉池之间不断循环，始终维持曝气池中混合液的活性污泥浓度，保证来水得到持续的处理。微生物在降解BOD时，一方面产生H2O和CO2等代谢产物；另一方面自身不断增殖，系统中出现剩余污泥，需要向外排泥。
b.除磷脱氮的厌氧、缺氧、好氧活性污泥法（UCT系统）。
在UCT工艺中，缺氧区被分成两个，第一个缺氧池只接受二沉池的回流污泥，并有混合液回流至厌氧区。因此，缺氧一池只要求减少经回流污泥而带来的硝酸盐。缺氧二池接受来自好氧区的混合液回流，其内进行反硝化。这样可避免将过量的硝基盐带入厌氧区。把厌氧、缺氧、好氧三种不同环境条件和不同功能的微生物菌群有机地配合起来，达到去除有机物、脱氮、除磷的目的。
c.生物膜法。
生物膜法作为与活性污泥法平行发展起来的工艺，在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级处理，而且还具有其独特的特点，如污水构筑物占地少，运行管理稳定，抗冲击负荷高，无污泥膨胀问题，具有一定的反硝化能力，可实现封闭运行等优点。生物膜法中的微生物附着在某些固定表面，所以生物膜法的处理系统又称为附着生长系统。为生物膜提供附着生长固定表面的材料称为填料（或载体）。
d.氧化塘技术。
氧化塘又称稳定塘或生物塘，是一种类似池塘（天然的或人工修建的）的处理设备。氧化塘处理污水的过程和天然水体的自净过程非常相似，即污水在塘内经一定时间的缓解流动或停留，通过微生物的代谢活动，有机物降解，从而污水得以净化。氧化塘可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘等。具有基建投资低，运行维护费低，运行效果稳定，去除污染效果好的特点，能有效地去除BOD、COD，部分去降氮、磷等营养物。
三、几种典型的工艺流程
城市污水处理工艺的确定，是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧―好氧或厌氧―缺氧―好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要，这是一种经济有效的生物脱氮除磷技术。
SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉池，管理简单，特别适合中小城镇的城市污水处理，对于较大水量的操作，处理一般要几套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，而冲击负荷强，出水水质好，污泥产量少且稳定，构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改造现脱氮、除磷。另外，城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺，以及A―B等一些工艺类型。
四、城市污水控制与防治对策
（1）加强宣传教育，提高民族环保意识
充分利用媒体资源，向民众宣传水资源保护的方针政策和法规。让民众树立牢固的环保意识，了解水资源保护的重要性和紧迫感并强化其自身的责任感。此外，政府也应该积极引导市民参与水资源的保护工作，增强其主人公意识使水资源保护深入人心。
（2）治理废水，减少污染物排放
城市污水的特点是污染源数量多、范围大、分布广，污染物种类复杂。首先是环保部门加强管理，避免出现管理死角的出现；其次是减少废水排放口的数量，杜绝污水横流的现象。
（3）实施集中处理，降低处理成本
首先是降低处理设施运行的成本，避免因资金不足而出现废水处理设施无法工作的现象；其次是提高水资源利用率和降低运行能耗，集中处理法可以有效降低设施运行成本，同时也使得污水大面积的回收和再生利用更具可行性，从而缓解水资源紧张的局面。
【关键词】 医疗污水 污水处理工艺 两级处理
改革开放以来，我国的医疗事业得到了快速的发展，医院建设的数量和规模都得到了迅速扩张。从最近结束的两会所传递出的信息表明，十二五期间，国家不仅要强化公民医疗保障体系建设，同时还将要加大医疗建设的投入，我国的医疗事业将迎来一个新的发展时期。由此，医疗单位的环境保护和污染治理也必须与此相协调同步发展，其中最关键的就是医疗机构的污水处理部分。
医疗机构所排污水包括：传染病源污水、医疗含菌污水和生活污水等三部分。医疗污水主要含有机物、氨氮及大肠菌病原体、以及传染病源菌、病毒等污染物。若不经过处理直接排入河体，将对周围环境造成严重污染，废水中有机物易于腐化，一经腐化就能发臭，使水体变黑，导致病原体的扩散和传播，危害人体健康，造成“前门治病，后门传播疾病”的不良后果。因此医院污水治理工程建设无论是对国家政策、地方经济的发展，还是对城市水体的生态平衡保护都是非常必要的。
1 医院污水的简介
医院一般分为综合性医院和传染性医院两大类。医院污水就其污染物的种类及浓度与城市粪便污水相近，但并不完全一致。因为除一般污染物外，医院污水中还含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、洗涤剂等。
医院污水源于各种病房，特别是各种传染病房、手术室、洗衣房所排的污水，除含有大量病源微生物，寄生虫卵如蛔虫卵及各种病毒如肝炎病毒、肺结核菌和痢疾菌等外，含还有大量污染物，其中有机物质占污染总量的40%。由于大量不溶物质如肌肉组织等沉淀时，将比重较大的蠕虫及其卵、大量细菌等一起沉淀在污泥中。
近年来，医疗中广泛使用了同位素，这些医疗用具常用水冲洗，因此，冲洗污水中会含有放射性同位素。
另外，有的医院还设有附属制药厂，其排水中含有酸碱等有害物质，由此可见，医院污水必须经过消毒、脱污等方可排入江河中。
2 处理工艺选择
处理方法和工艺流程是根据处理对象而确定的，其处理对象有悬浮物、漂浮物、有机物、放射性同位素、病菌、病毒、酸碱等。其中危害较大的是病原体，兹分述如后。
（1）悬浮物及漂浮物。一般均在病房出口处设置化粪池后，其中比重较大的污染物在池中沉淀分离，发酵消化。在沉降过程中也加杂一些病毒病菌随之沉降，故污泥也应作相应处理。化粪池出水仍会携带一部分漂浮物和机械杂质进入消毒池，这将影响消毒剂的杀菌效果，因此，污水进入消毒池前应得到充分沉淀和简单的过滤。
（2）医院污水的有机物一般小于城市污水，BOD多在100毫克/升左右。可以利用水体本身的自净能力将其消化。但如果直接排入要求较高的地表水体、风景区等时，则对其有机物要进行处理，一般要采用生物处理法。
（3）放射性同位素。由于原子核自发蜕变产生射线，它的存在使污水具有放射性污染，无法人为的改变污水中放射性物质的强度和性能。因此只有用稀释或浓缩的办法来降低或避免其危害。对于这种污水可根据放射性物质的种类、半衰期长短来决定其处理方法。对于半衰期短的元素，采用储存的方法或稀释放法进行处理；对于半衰期长的放射形物质可采用物理、化学或生物法处理，将其先从污水中分离出来。根据调查，目前一般医院中使用的放射性同位素均系半衰期较短者，而且污水量较少，故通常采用储存法处理。
（4）寄生虫。寄生虫卵来源于粪便中，其比重大于粪便污水（约1.02-1.04），故可通过沉淀将其从水中分离。一般用蛔虫卵作为寄生虫的死亡标准，即当蛔虫卵死亡时，便认为其它虫卵在外界可活1-5年，但在发酵环境中，生命期则大大缩短。在堆积的粪便中，夏天能活7天，冬天能活21天。常采用的化粪池，污泥清掏周期在三个月以上，寄生虫卵完全可以在池中沉淀，在发酵环境中杀灭。
（5）病毒。病毒是一种远比细菌小的物体，他们没有完整的细胞结构，必须在一定的活细胞中才能生存繁殖。在人类的传染病中80%是由病毒引起的。病毒一般来说耐冷不耐热（但肝炎病毒对热、干燥和冰冻均有一定抵抗力，如甲型肝炎耐热56℃，1小时以上；乙型耐热60℃，4小时以上），不过所有病毒对高温煮沸和强氧化剂都很敏感，因此可投一定浓度的氯使其灭活。
（6）传染病菌。传染病菌的种类很多，但其活动规律则大同小异，一般在PH值5-9.6范围内生存，当PH值超出此范围病菌即死亡。在清水中能活一个多月，但在粪便污水中生活时间较短。这是因为：①粪便污水中含有自身分解生成的氨，可起杀菌作用；②大便分解还能产生某些灭菌素使细菌灭活。另外大部分病菌（除破伤风为厌氧菌外）都是好氧的。利用这一特性，如将水池加盖密封，一方面由于有机物分解消耗大量氧，另一方面因池子密封补氧困难，导致污水中溶解氧减少，致使好氧病菌在缺氧下自行消灭。
此外，在化验室、检验室中还有铬 、汞等重金属存在，可用化学方法去除。
综上所述，医院污水是一种极其复杂的体系，因此，采用常规处理方法很难达到满意的效果。
近来发展起来的臭氧水处理技术，在医院污水处理工程上被广泛应用，收到了极好的效果，这是因为臭氧、漂白粉、二氧化氯具有更强的氧化能力，可以比氯快600-3000倍的速度杀死包括氯不能彻底杀死的所有细菌、病毒等；可将某些重金属离子Pb、Hg等氧化沉淀达到分离的目的；另外臭氧还可以降低生化耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）、去除亚硝酸盐和脱色、除臭等。经此处理的医院污水，可大大提高排放标准，甚至可返回作为非饮用水使用。
3 工艺流程简介
整个工艺可分两级处理，如图1所示。
A一级处理
其主要环节是消毒灭菌后可排入城市污水，然后进入城市污水处理厂，进行深度处理。
B二级处理（如图2）
经二级处理的污水，不仅可灭菌排污，而且BOD、COD有了大幅度降低，达国家一级排放污水标准，可直接排入水体。
4 医院污水用臭氧消毒与其它方式消毒的比较
（1）臭氧消毒克服了其它方式在运输、储存和处理过程中的危险。
（2）臭氧消毒接触时间短，能改善水质，是一种优良的消毒剂。
（3）臭氧能杀灭其它方式如氯等不能杀灭的病毒、芽孢等。
（4）臭氧消毒作用不受废水中氨氢含量及PH值的影响。
（5）臭氧可以廉价的空气或氧气为气源制备而得。
（6）由于近一年来电子技术和臭氧发生技术的发展，使得如今的臭氧发生器能耗大大降低，体积越来越小，运行稳定性大大提高，加之目前电费较低，电能充足因而臭氧在污水处理上的应用，愈来愈占有明显的优势。
（7）如今的臭氧发生器的价格与氯酸钠、氯、二氧化氯发生的价格相当。
综合上述，臭氧应用于医院废水的消毒处理已成为必然和最优的选择方案。
参考文献：
关键词: 生活污水；化学强化；生物强化；一级处理
Abstract: Major pollutants are suspended solids and organic matter in sewage, modern wastewater treatment technology, according to the degree of processing, can be divided into primary, secondary and tertiary treatment process. Applied physics of level of sewage treatment methods, such as screen, remove insoluble suspended solids in wastewater such as precipitation and floating material. Mainly is the application of biological treatment of secondary sewage treatment method, namely through the microbial metabolism process of material transformation, complex of organic matter in wastewater oxidation degradation into simple substances.
Key words: Domestic sewage; Chemical reinforcement; Biofortification; Primary treatment
中图分类号: S273.5 文献标识码A 文章编号
引言
一级处理工艺投资小、能耗低，但主要污染物去除率低，达不到控制有机污染的目的。解决生活污水处理问题的根本途径是普及二级处理设施，但二级处理投资较大，在短时期内难以普及。因此，强化一级处理工艺得到了广泛的关注。研究结果表明，强化一级处理工艺可有效地降低污水中的主要污染物，明显改善出水质，减轻后续工艺的工作负荷。
强化一级处理可分为化学强化一级处理，生物强化一级处理和化学－ 生物联合强化一级处理。
一、化学强化一级处理
化学强化一级处理( CEPT，ChemicallyEnhancedPrimaryTreatment)是通过化学沉淀方法强化一级处理效果的处理工艺。化学絮凝沉淀方法早在1870 年就开始在英国应用，但很快被生物处理所取代，到了20 世纪80 年代，随着新型高效混凝剂的不断问世，同时为了进一步提高污水中有机物和磷的去除率，化学沉淀法又被重新重视，开始应用于实际工程。
最简单的CEPT 的工艺流程见图1。
混凝剂
进水 —— 反应池——沉淀池——出水
∣
∣污泥
图1CEPT工艺流程
工作原理为: 污水中的大多数污染物是以颗粒或胶体的状态存在的，对于小粒径的( 0.1 ～ 54μm) 不能以自然沉淀方法去除的污染物质通过投加混凝剂使其脱稳，聚集成能够沉淀的大颗粒的矾花，提高沉淀速度和处理效果。因生活污水中粒径大于0.1μm 的颗粒占到了全部颗粒的60%以上，所以采用CEPT法一般可去除COD50% ～ 60%，BOD550% ～ 70%，细菌80% ～90%，较常规的一级处理效果好。
近年来对因污水排放引起的水体富营养化问题引起关注，去除污水中的磷显得十分重要，投加化学混凝剂可引起磷的沉淀，达到较好的除磷效果。挪威的小规模污水处理厂采用了混凝沉淀工艺，使污水中的TP 去除率达到了90.6%。
CEPT 法的投资和运营费用较传统的生物二级处理低。北欧因气候寒冷，生物处理所需泥龄和水力停留时间较长，生物处理费用较高，因而CEPT 法在该地区应用较经济。按该地区的情况进行评估，CEPT 的基建费用和年运转费用大约分别为传统生物处理的55%和65%。
因为具有以上优点，所以近年来CEPT 法得到了广泛的研究和应用。
1997 年5 月香港建成了世界上最大的CEPT 工艺污水处理厂，最大处理能力40m3/s，与传统一级处理工艺的比较表明，SS 去除率自71% 提高到91%，其构筑物的尺寸也大大减少，处理同样的水量，CEPT 的沉淀池体积只需传统一级处理工艺的70.4%。内地的一些研究机构对此也进行了一些研究，并开始实施试验工程。
清华大学做了CEPT 法处理生活污水的实验室试验，结果表明，在试验的3 种混凝剂中，COD 去除率最低也在52% 以上。
文献［2］对城市市政污水用聚合氯化铝进行混凝试验，现场小试的结果表明，当进水有机物浓度较低时，采用CEPT 法可使出水达到二级排放标准，其运行费用仅为常规活性污泥法处理工艺的23%左右。
文献［3］中介绍了采用CEPT 法处理华南缝纫机公司的生活污水治理工程实例，认为该法比常规的生化法可降低投资成本1/2 以上，减少占地面积2/3 以上，处理效果也较好。
二、生物强化一级处理
生物强化一级方法包括投加微生物絮凝剂和生物絮凝法等。
微生物絮凝剂是由微生物产生的具有高效絮凝作用的天然高分子物质，其化学本质是微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质等，通过投加微生物絮凝剂，达到去除水中污染物的目的，具有效果好、投加药量少等优点。但在城市污水处理的应用尚未见报道，其原因在于目前微生物絮凝剂的研究尚处于实验室研究阶段，生产成本高，无法适应处理生活污水的要求。
生物絮凝法强化一级处理是将污泥进行曝气，提高污泥中的溶解氧，恢复活性，同时提高反应池的污泥浓度，利用活化后污泥的凝聚和吸附作用，凝聚吸附水中的有机物，沉淀后予以去除。
其工艺流程为:
进水——反应池—————沉淀池
∣
∣ ∣——污泥
∣活化污泥
——— ———— 污泥充氧池
图2 生物絮凝法强化一级处理工艺流程
和CEPT 法比较，生物强化一级处理尚处在实验室研究阶段，技术不够成熟，距实际应用尚有距离。
三、化学－ 生物联合强化一级处理
工艺流程为:
∣
∣混凝剂
进水 ———化学生物絮凝反应池———沉淀池———出水
∣
∣∣空气混合∣
∣∣∣
∣回流污泥∣
-————————————————— —污泥排放
图3化学生物联合强化一级处理工艺流程
该工艺是化学强化一级处理和生物强化一级处理中的生物絮凝法的结合。由絮凝反应池、沉淀池、污泥回流系统和空气混合系统组成。污水进入絮凝反应池后，通过投加混凝剂并曝气，实现生物－ 化学联合絮凝，形成沉降性能良好的污泥絮体，在沉淀池内完成固液分离，沉淀后的上清液排放，部分污泥回流至絮凝反应池，通过曝气，恢复活性并部分吸附降解有机物，和化学混凝剂共同作用，去除水中的悬浮物和有机物。
本工艺可以单独化学絮凝、单独空气生物絮凝和化学－ 生物联合絮凝3 种方式运行。
和化学强化一级处理工艺比较: 本工艺增加了污泥回流和曝气。回流的污泥增加了絮凝反应池的污泥浓度，曝气恢复了污泥的活性，吸附有机物并加速污泥沉降，提高了有机物的去除率，并可大大减少混凝剂的用量。和生物絮凝法比较，由于投加了少量的混凝剂，提高了污泥的混凝沉淀性能，沉淀时间减少，沉淀效果好，出水水质也得到进一步的提高。
文献［4］对该工艺进行了实验研究，结果表明，COD 和BOD5的去除率均达到了60% ～ 80%。
四、 结语
近年来，关于强化一级处理工艺进行了许多研究，也取得了一些成果，但仍有许多研究工作要做，主要有: ( 1) 继续研制高效、廉价的化学絮凝剂; ( 2) 研制可应用于处理生活污水的廉价的生物絮凝剂; ( 3) 进一步开展生物强化一级处理和化学－ 生物联合强化一级处理的工艺研究，并应用于工程实践。必须说明，虽然强化一级处理工艺可取得较高的污染物去除率，但该工艺是以一级处理为基础的，实质上是一级半处理，其处理效果逊于二级处理。因此，该工艺一般仅适宜于作为前置处理工艺。采用强化一级工艺处理铁路中小站区生活污水，出水水质可达到GB 8978 － 1996《污水综合排放标准》( 二级)。
参考文献
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关键词：污水处理工艺；应用；优化措施
中图分类号：U664文献标识码： A
引言
城市污水处理工程是一个综合性极强的系统工程，其中任何一个环节不科学都会给整个工程带来影响和损失。
一、城市生活污水处理出现问题的因素
（一）环境意识缺失
在我国城市发展的过程中，对于环境的保护情况存在着“先污染、后治理”，这种思想原本就是对环境保护的一种意识形态的缺失，从每一个城市成员角度来说，城市成员在对于水资源的保护意识的缺失是导致我国城市生活用水污染严重的意识因素。
（二）城市经济发展速度过快
随着我国经济的发展，城市的经济速度十分快，城市居民的生活水平也在逐渐的提升，城市居民生活质量的提升在很大程度上增加了城市用水量，数量增多的城市生活用水必然在很大程度上造成水污染。城市经济的发展，人民生活水平的提升直接导致了城市生活污水处理问题的出现。
（三）硬件设施不齐全
在城市生活污水的处理过程中，城市生活用水处理过程需要完善的硬件设备支持，其需要结合不同的城市生活用水情况，来建立和完善不同的硬件设备，以便于更好的进行污水的处理。从目前我国城市对于生活污水处理的设备支持来看，其较工业污水处理的设备来说还不是十分的完善，其中还存在着诸多的问题，在很大程度上不利于城市生活污水的处理。
（四）处理技术更新慢
处理技术的更新速度慢导致了更多城市污水处理问题的出现，加之对于污水处理设备维修的不及时，更是使得城市生活污水处理难上加难。技术更新速度慢对于我国城市生活污水处理来说是一个决定性的因素，直接关系到污水处理的程度。
二、城市生活污水主要处理技术
（一）膜分离技术
目前此项技术已经被应用于城市生活污水的处理当中并在某些技术上取得了一定的进展，且一些经过处理之后的生活污水已经被二次回用，当然此项技术也伴随一定的问题，就是难以控制的膜污染。膜污染就是处理膜因而多次使用而使得膜处理能力下降，如何进行膜污染防治。就目前来说，主要有对滤液的前处理工作，对处理环境的改善以及在一定的时间段内就对膜进行及时的清理等处理工作。通过这些工作可以实现如下结果：1）及时的将滤液中一些较大的颗粒物处理掉；2）在冲洗的情况下将膜污染的程度降低。虽然这些处理措施有一定的作用，但是耗能较大且费时费劲，因而探讨一种创新性的低消耗高处理的污水处理技术势在必行。
（二）强化一级处理技术
对于此项处理技术来说，其有着投资需求低，费用消耗少，污染负荷得到及时控制的优点，因而它是城市污水处理中发展最快的一种处理技术。同时此项技术操作比较简便和灵活，并且处理结果相对稳定，故而其很快的在诸多中小城市当中得到了推广和大范围的应用。此项技术可以分为两大块，第一大块就是一级处理工艺，第二大块就是生物强化一级处理工艺。在这当中，CEPT的处理有着不小的成效。但是，就此项技术来说，目前也面临一些考验，就是处理难度较大，处理的费用也相对较高，同时，在此项技术当中因为絮凝剂的使用也伴随一些问题 ，因为此物品容易给环境造成一定的污染。
（三）生物处理技术
（1）生物处理技术之厌氧处理法
此处理法在处理城市污水中有着不少优点，诸如其反应时的体积较小，同时耗能不多，操作过程较为简单，因而此法是生活污水处理应用较多的法子之一，当然此法在应用中也难免伴随一定的问题，因为在城市污水中，污染物的浓度大多的时候并不是很高，因而，人们在处理的过程中不断积累经验并对此项技术进行创新和改进，就目前来说，也取得了很大的进展。
（2）生物处理技术之生物膜法
此项技术一般都是用来处理生活污水的一些深水上，有人通过研究发现，如果在氧气充足的情况下，此项技术也可以对有机物与氧进行及时的处理，因而此法在未来当中有着较好的发展前景。
二、城市污水处理工程常见问题分析
（一）难以控制时刻变化的污染负荷
就当前来看，人们的生活方式逐渐丰富，随之的对水需求也是与日俱增，于是，生活污水的组成成分也难免逐渐丰富而复杂，而加之四季的气候变化，给污染负荷的控制工作提出了极为严峻的考验，在这样的情况下，不论是处理方法的选择还是处理计划的设定都存在一定的难度。
（二）处理技术受外界影响很大
就目前的很多城市污水处理技术来说，它们都是来自于前人的经验和实验总结，然而，不同的环境影响可能会有不同的处理结果，也就是说操作过程受外界的影响不可避免，同时，不同地区的文化经济以及习惯也有着不同，也难以避免对处理技术结果造成一定的影响。
（三）传统处理技术成本相对较高
对于生活污水的处理来说，其主要技术是通过对污泥的厌氧消化来对其中一些能源进行回收从而实现对其的二次利用，但我国的厌氧消化厂为数并不是很多，因而节能消耗在很短的时期之中是难以实现的。而传统的处理技术却需要相对较多的能量，同时也就摆出了一个现实的问题，成本相对较高。
（四）污水处理技术难以满足当前可持续发展的需求
就我国当前的污水处理技术来说，与国外很大的差别，国外倾向于对生活污水的处理与再回收和再应用同时对污水中的处理物如氮、磷等也进行回收并对其进行合理应用，而我国目前却仅仅处于处理生活污水的阶段。可以说，我国的污水处理技术目标就是采用较低的消耗对污水处理进行合理的处理并且尽量达到污染物的零排放，可以看出，我国的技术空间在这方面仍然有待进一步提高。
三、城市生活污水处理工艺优化措施
（一）优化硬件设施
对于城市生活污水处理工艺来说，城市生活污水处理工艺的优化需要硬件设备的支持，而目前我国在城市生活污水处理的硬件措施保障上还是不是十分的全面，我国应结合不同城市对于生活污水处理的要求，研发并引进一些先进的硬件设备，为城市生活污水处理工艺的优化提供良好的硬件保障。同时，要为城市生活污水处理工作提供相应的场地支持和援助，要选择有助于城市生活污水处理的场地来进行城市污水处理。
（二）优化技术工艺
无论任何工作，技术的支持都是十分必要的，尤其是在现代社会环境中，良好的技术支持是体现工艺性的关键，因此，对于城市污水处理工作来说，其需要创造与城市生活污水处理相适应的技术工艺，并结合不同的生活污水处理方法使其的效果达到最大化和最优化。
（三）优化设计工艺
在不同的城市中和不同的环境中，城市生活污水处理的设计是不同的，结合不同的城市生活环境和城市的经济发展速度而言，生活污水的处理需要不同的设计工艺。因此，我国在优化城市生活污水处理工艺的过程中，要选择切合实际的处理工艺，结合生物法和化学法来制定相应的设计工艺，力求在设计环节保证整个污水处理过程的合理性和科学性。
（四）优化回收工艺
在污水的处理过程中污水的回收再利用是一个关键性的环节，在我国城市生活污水的处理过程中，同样需要回收工艺的支持，对处理好的污水进行回收再利用，实现污水处理的可持续性，进而达到节能、节水，这是城市生活污水处理的较高要求。在回收工艺上来说，我国要借鉴国内外一些先进的回收工艺。
（五）充分体现污水水质的特点
无论何种污水，都必须符合国家相关标准才可以在污水处理厂进行处理，决不允许对有毒、有污染的废水进行污水处理。对污水处理工艺进行评价时，一定要对污水水质的特点、污染物的构成给予详细的分析。
（六）合理选择污水处理工艺
(1) 活性污泥的方式。它是目前全球各国使用最普遍的一种方式。通过一定的方式变成回流污泥，回流污泥是为了让曝气池里具备一定的悬浮固体浓度；(2) 生物膜的方式。此方式为正在发展中的处理工艺，主要特征是微生物处于介质滤料表层，构成生物膜，污水在同生物膜接触后，被溶解的有机污染物通过微生物的吸附转变成其他物质以及微生物细胞物质，使得污水被净；(3) 氧化的方式。此法是当前广泛使用且非常具有发展潜能的污水处理方式之一。通过氧化剂的类型和反应器的分类，氧化法能够分成化学氧化法、湿式氧化法、超临界氧化法、催化氧化法以及光催化氧化法等。
结语
综上所述，为了更好的提升污水处理厂的处理效果，需要不断的创新设计人员的专业素质，在现有城市污水处理技术的基础上，创新污水处理的程序，控制污水处理的水平。
参考文献：
[1]赵高伟,康雅.先进污水处理工艺节能减排效果比较与分析[J].山西建筑,2014,03:140-142.
关键词：污水能耗与功效；变频控制器；生态处理；自净
1 前言
目前我国城市污水处理率低，环境污染压力大，但现行的处理技术多数面临高额资金的投入的难题，当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且，随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我国城市污水排放量持续增长。我国水污染治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理，逐步转变为以城市生活污水为主的控制治理。如何经济有效的解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题，引起了人民群众和政府部门的极大关注。
然而污水处理的费用也是一个很大的问题，要想将污水和废水处理好，对环境的污染降到最低，我们就必须以最经济的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就光大水务德州南运河污水处理厂的部分流程进行分析，提出更好的解决方法，使以后的污水处理更加容易，更加全面，将污水对环境的污染降到最低的限度。
2 污水处理厂的工艺流程及进出水水质
（一）光大水务南运河污水处理厂概述
位于德州市德城区二屯镇西北部，项目占地145.5亩，设计处理规模15万吨/日，分两期建设，一期建成7.5万吨/日，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准
采用预处理+AAO生物脱氮除磷+深度处理工艺。预处理单元由细格栅和曝气沉砂池组成，二级处理单元有AAO生物池和二沉池，深度处理采用过滤+紫外线消毒工艺。
3 污水处理各个环节的节能途径
3.1 再生回用以减少深度处理
城市污水处理出水的再生利用在我国，花费大量的投资建设了城市污水处理厂，但经过处理后的再生水并没有得到充分利用，在城市污水理决策中应充分考虑污水的再生利用，发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、道路保洁、补给河道、生态恢复和工业冷却水及地源供热等。中水回用提高水资源的循环利用率，降低自来水的消耗，同时降低了污染物排放总量，有助于德州构建节约型和生态型城市。污水厂出水水量大，水质稳定，深度处理过程中使用中水进行反洗滤池，故一定程度的中水回用可以有效缓解水资源不足，提高水资源利用率。
城市污水再生利用，应根据用户需求和途径，合理确定用水的水量和水质。以南运河厂为例，为使污水可以达到再生利用深度处理就采用了过滤+紫外线消毒工艺。因此，缺水城市和水环境污染严重的地区，在规划建设远距离调水前应积极实施城市污水再生利用工程，同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。
城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则，按照远期规划确定最终规模，以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上，既要满足要求又要经济合理。目前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、城市杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却和补充地表水上。
但是，城市污水再生过程和再生水的使用应确保公众和操作人员的健康安全，以及周边的环境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和传播。再生水使用应满足国家和地方有关污水再生利用的水质标准和规定，处理工艺的选择，尤其是工艺的可靠性和安全性的保障，应经过严格的专家论证、评估和主管部门的批准。
3.2 环境自净和生态处理以降低能耗
水体自净是因为"污染物质"可以作为其它生物生长所需的原料.污水的生物处理是利用生长 繁殖来消耗水中的污染物质.主要以碳源，氮源的形式被消耗.关键就是生物链的平衡，其实所 有的污染都是因为破坏了生物链。污染物质排入量小于水体自净的能力范围。
南运河污水处理厂已经变为了水文循环的组成部分，清澈达标的出水一部分通过自流的方式周边水渠和运河中，还有一部分通过输送管道进入了岔河，使河流水体能维持或变成供下游使用的原水源，不仅经济而且减少风险并发挥河流自净能力。正因为自然环境自身有很强的处理污水能力，我们可以用生态的方法处理污水，这样不仅可以获得很好的处理效果还能省去很多处理费用，是两全其美的方式。目前生态处理方法中很多处理方法都存在占地多，处理流量小的问题。所以生态处理方法要因地制宜，用在空地较多、生物生长好的地方，像人工湿地、土壤层微生物滤池、植物浮床等都是很好的生态处理方法，能耗低，很值得推广引用。
3.3 各个处理构筑物的节能途径
在污水处理流程中，各个污水处理构筑物的节能途径很多，下面就污水处理流程中各个构筑物的方法进行分析。
1、曝气设施的节能途径
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程，他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上，因而节能应从选择高效机电设备，多利用的变频设备及减少高峰用电要求等方面入手。曝气系统的能耗相当大，南运河污水处理厂在格栅后段加入曝气沉砂池，通过曝气以及水流的螺旋旋转作用，使重颗粒下沉。同时污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除随水流带走，并起到预曝气作用。生物池的曝气系统也是采用盘式微孔曝气器，严格控制曝气量，有效控制了溶解氧的过高或过低，非常有效的做到了节能降耗。
2、广泛使用变频控制器
变频器广泛用于交流电机的调速中.变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水，空调等领域。变频控制器风机、水泵在水处理行业是经常使用的通用机械。以往，风机、水泵采用恒速交流电动机拖动，通过调节挡板或阀门开度大小来调节风量或流量，这势必造成电能的浪费。若利用变频调速技术，以调节电动机转速的方法取代调节挡板或阀门，则将达到节约电能目的。普通水泵就是用普通电机带动水泵转动，即所谓的工频电机。我们日常用的频率50Hz，不可调速。水泵调节流量需要通过阀门节流来实现同，所以不节能。变频也就是可调节频率，变频电机就是可以调节转速调节流量，达到节能的目的，还有启动电流小，维护工作量小的优点。
4 其它
加强职工技能培训，实现班组成本控制 南运河污水处理厂以要求高素质、高技能、高责任心的职工上岗，以岗带面，一岗多能，与此同时总公司狠抓职工技能培训，每年都针对运行人员进行岗位培训，以提高职工综合素质。
[关键词]污水处理厂 工艺流程 处理技术
[中图分类号] TU992.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-198-1
1案例工程
A污水处理厂不同的污水处理项目，污水浓度和去除率情况为：CODcr进250mg/L、出水100mg/L、去除率60.0%；BODs进水150mg/L、出水30mg/L、去除率80.0%；SS进水150mg/L、出水70mg/L、去除率53.4%；T-N进水30mg/L、出水10mg/L、去除率66.7%；T-P进水4mg/L、出水0.5mg/L、去除率87.5%。以上的处理项目，规模达到了43万m3/d，为进一步提高处理工艺的合理性，并节省基建费用和便于管理，我们有必要对其污水处理工艺流程进行分析和选择，形成污水处理的优化方案。其中污水处理工艺的基本要求为：
（1）实用性。基于污水处理厂的建设，工程需要尽量减少占地，以及降低工程费用，譬如电耗，可通过设置合理的经济指标，分析工程方案的可行性，从而确定合理的处理标准。
（2）先进性。要求污水处理能够全面提高氮和磷等营养物质的去除效率，并有效保护水资源和再生利用污水，使得处理水质指标符合国家标准规定。
（3）易于管理。由于污水处理工艺流程的复杂性，因此工程所选用的设备应该便于操作和维护，譬如自动化技术，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性。
（4）二次污染少。由于在处理污水的时候，会产生大量的淤泥，并产生泡沫和臭味，为避免新的污染源形成，处理工艺要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。
2污水处理工艺的分析
A污水处理厂综合《室外排水设计规范》的基本要求，二级处理CODcr、BODs、SS、T-N、T-P项目，去除率均能符合要求。污水处理厂已经建设了暖气池，重点分析污水脱氮的方法和污水处磷的方法：
2.1污水脱氮的方法
污水脱氮非为生物脱氮和非生物脱氮两种，前者将污水置于好氧的环境当中，借助硝化菌氧化污水的氨氮，将所形成的NaNO2和HNO3置于缺氧的环境中，在反硝化菌的作用之下，HNO3就会还原成为分子氮并逸入空气，实现污水的脱氮。后者进行离子交换、吹脱、加氮，需要结合曝气池法，才能够降低工程的成本。污水处理厂决定采用生物脱氮的方法，并开发了A/O法脱氮系统，该系统在曝气池的前端设置厌氧区和缺氧区，并利用进水中的BOD作为碳源，有效氧化分解污水的有机物。A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，具体如公式：脱氮率=R/（R+1），可见只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求。
2.2污水除磷的方法
案例工程待处理污水的含磷量为4mg/L，适合采用生物除磷的方法。这种方法采用A/O系统，将混合液置于系统前端的厌氧区，迫使聚磷菌受到抑制，从而释放出来菌体内部的HNO3，借助释放产生的能量，降解和溶解污水中的CH3OH、CH3COOH和其他葡萄糖类的有机物，并经过细胞合成和磷吸收，使得污水中有机物量迅速降解和溶解，形成高含磷的污泥，通过污泥的排除而去除磷。工程监测资料显示，出水进入接触池后，需要加投氮降低污水中磷的浓度。因此污水出磷除了以生物除磷为主，还需要以化学法辅助补充，以提高工程的经济性和可靠性。除此之外，由于污水浓缩池存在厌氧状态，为避免含有大量磷直接排入污水处理系统，需要将FeO3投到除磷池，避免污泥浓缩脱水。
3污水处理工艺的选择
案例工程的处理工艺分析结果显示，工程需要构建A/O法曝气池或者氧化沟。其中构建A/O法曝气池的目的是降解COD、BOD，以及除磷和脱氮。工程污水的浓度不高，为了保持曝气池里面活性污泥量，并提高除磷的效果，不适合设置初沉池，以免减少了曝气池的总容积和缩短水力停留时间。而氧气沟属于延时限气池，保持氧气沟的厌氧状态，逐步降解污水里面的有机污染物，同时借助氧气沟的水流推动曝气充氧设备，以保持MLSS氧气沟内的悬浮流动状态和不间断回流状态，只要将回流比R值保持在20以上，就能够提供除磷和脱氮的有利条件。污水处理工程的氧气沟常见的有T型和O型两种，前者是三沟交替模式的氧气沟，在每条沟内都安装单速和双速转刷的曝气器，以及安装治氧探头，能够满足工程所有除磷、脱氮、有机物污染降解、无机物去除等要求。而后者在每条沟的安装了溶解氧自动测定仪和自动控制设备，可以实现污水处理的自动控制和监测，但对设备的要求比较高。因此可判断T型氧气沟与案例工程较为匹配。笔者认为，在选择污水处理工艺的时候，应该根据原来水质的情况、出水要求和处置方法，以及综合温度、地质、电价等方面的因素，分析处理方法的优缺点，具体的判断标准为：技术合理，能够适应不同的水质，而且具有稳定的出水达标率，同时容易处理污泥；经济节约，在耗电、造价、占地等方面费用少，而且方便操作设备；因地制宜，与当地环境容量相匹配，能够与城市规划良好衔接。根据这些判断标准，我们可以判断A/O法、氧气沟法均适合案例工程的污水处理，但具体选择，需要根据实际情况而定。
4结束语
综上所述，污水处理工艺流程基本要求为实用性、先进性、易于管理、二次污染少，需要结合《室外排水设计规范》的基本要求，进行污水处理工艺的选择，本文选择的污水处理工艺为污水脱氮的方法和污水除磷的方法，显示A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性，为避免新的污染源形成，处理工艺还要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。
参考文献
[1]连长福.筒述污水处理工艺的优选与比较[J].科技创新与应用，2013，（25）：153.
[2]徐冉，迟成龙，陈书怡.污水处理工艺的技术经济综合评价方法[J].同济大学学报：自然科学版，2013，（6）：869-874.
