城市生活污水處理技術

摘要：鑒于目前我國水資源缺乏的狀況，對目前常用城市生活污水處理技術進行分析，提倡中水回用技術。

關健詞：生活污水；處理；技術

我國水資源匱乏，人均水資源占有量僅為世界人均占有量的1／4，在分布上也很不均勻，海灤河、淮河，遼河和黃河四個流域的人均水資源量約為全國平均值的1／5r。隨著城市化的迅速發展，居民生活水平的快速提高，城市人口和人均日用水量迅猛增長，據統計，全國669座城市中有400座常年供水不足，其中有110座嚴重缺水，缺水量達到1600萬t／d，60億t／a。而我國的生活污水排放量正以每年約10億噸的速度增加。發達國家的城市二級污水處理廠相當普及，處理率可達90％或更高，而發展中國家的城市污水處理率較低，由此引起的城市水環境污染也較為嚴重。

1 城市生活污水性質

我國生活污水水質變化較大，典型生活污水水質指標值見表1。

2 常用處理方法

目前，生活污水處理技術較多，主要包括一級處理、二級處理，三級處理，涉及的處理方法主要包括物理法，化學法，生物法以及各種方法的聯用。

2.1一級處理

又稱為預處理，主要采用物理法或物理化學法。其目的去除廢水中的漂浮物和部分懸浮狀態的污染物，調節廢水pH值，減輕廢水的腐化程度和后續處理工藝負荷。常用方法有：

(1)篩濾法。用來分離污水中呈懸浮狀態污染物。常用設備是格柵和篩網。格柵主要用于截留污水中大干柵條間隙的漂浮物，一般布置在污水處理廠或泵站的進水口，以防止管道、機械設備及其他裝置的堵塞。篩網的網孔較小，主要用以濾除廢水中的纖維、紙漿等細小懸浮物。

(2)沉淀法。通過重力沉降分離廢水中呈懸浮狀態的污染物。主要構筑物有沉砂池和沉淀池。沉砂池的作用是從廢水中分離比重較大的砂土等無機顆粒。目前較先進的技術是曝氣沉砂池，即在沉砂池一側曝氣，使污水在池內呈螺旋狀流動前進，以曝氣旋流速度控制砂粒的分離，流量變化時仍能保持穩定的除砂效果。一級處理的沉淀池又稱初次沉淀池，其作用為：①去除污水中大部分可沉的懸浮固體，②作為化學或生物化學處理的預處理，以減輕后續處理工藝的負荷和提高處理效果。

(3)上浮法。用于去除污水中漂浮的污染物，或通過投加藥劑，加壓溶氣等措施使一些污染物上浮而被去除。主要用于去除污水中的油類雜質。

(4)預曝氣法。其作用為：①可產生自然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小顆粒凝聚成大顆粒，以便沉淀分離；②氧化廢水中的還原性物質；③吹脫污水中溶解的揮發物；④增加污水中的溶解氧，減輕污水的腐化，提高污水的穩定度。

2.2二級處理

主要目的是除去污水中大量有機污染物，使污水得到進一步凈化。通常把生物處理作為污水二級處理的主體工藝。

2.2.1厭氧生物處理法

厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌將污水中大分子有機物降解為低分子化合物，進而轉化為甲烷、二氧化碳的有機污水處理方法，分為酸性消化和堿性消化兩個階段。

2.2.2好氧生物處理法

(1)活性污泥法：該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統。

(2)生物膜法主要去除廢水中溶解性和膠體狀的有機污染物。含有營養物質和接種微生物的污水在填料的表面流動，一定時間后，微生物會附著在填料表面而增殖和生長，形成一層薄的生物膜。生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，從而使出水的有機物含量減少，廢水得到凈化。

(3)生物接觸氧化法：從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的填料，利用吸附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化目的。生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的優點。在可生化條件下，不論應用于工業廢水還是養殖污水、生活污水的處理，都取得了良好的經濟效益。該工藝因具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業的污水處理系統。

2.3三級處理

又稱深度處理，是污水處理三個級別中的最高級別，是為了滿足更高的水質要求而對二級處理出水的進一步凈化處理，通常采用物理化學處理法。三級處理主要是進一步去除水中氮磷，并對出水進行消毒處理，以滿足回用水質要求。

(1)最有效和實用的除磷方法是化學沉淀法，即投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成難溶性的磷酸鹽沉淀。除氮采用生物硝化一反硝化法，該法是把需氧生物處理和厭氧生物處理串聯工作的系統。污水中的含氟有機物首先經需氧生物處理轉化為硝酸鹽，隨后再經厭氧生物處理將硝酸鹽還原為氮氣而被去除。

(2)活性能有效地除去二級處理出水中的大部分有機污染物。一些三級處理廠的活性炭接觸吸附裝置去除COD和TOC的效率為70～80％。

(3)采用反滲透法脫除礦物質和有機污染物。使用高效除鹽膜反滲透裝置的結果證明，總溶解性固體可去除90～95％，磷酸鹽可去除95～99％，氯氮可去除80～90％，硝酸鹽氮可去除50～85％，懸浮物可去除99～100％，總有機碳可去除90～95％。可見，反滲透法能有效地去除多種污染物。

(4)出水消毒：用鋁鹽和鐵鹽混凝沉淀，可去除病原體99％以上，經濾池過濾能進一步提高去除率。但是，病原體并未被殺滅，仍在污泥中存活，而用石灰在pH值大干或等于10.5的條件下混凝沉淀則能殺滅污泥中的病毒。用氯氣、臭氧殺滅病毒的效果也較好。

3 結論

城市生活污水處理方法較多，一級處理出水一般不能滿足水質標準要求，需進行后續處理，一般二級處理出水可以達到排放標準要求；但隨著水資源的日益緊缺，中水回用越來越得到重視。為滿足中水要求，必須采用更高級的污水處理技術。因此，生產生活中要根據污水的不同去向及要求而選用合適的處理技術與方法，并應大力提倡中水回用技術，緩解水資源危機。