城市污水高效處理技術難關

摘 要：隨著城市化進程的加快，水污染問題日益嚴重，生活污水和工業廢水的排放量數倍、甚至十幾倍的增加，水資源將會越來越少，對水的關注也會越來越多，如何才能減少水源污染，已經成為我們共同關注的話題。文章從我國城市面臨的重大水污染現狀出發，結合我國城市污水處理技術的現狀，提出高效處理技術存在的問題和難關，進而提出可行對策。

關鍵詞：城市污水；處理技術；難關；對策

現代工業的發展及人口城市化的加速使得城鎮污水量逐年增加，水環境污染問題日益加重。城市污水高效處理技術對于污水治理變得日益重要，因此城市污水高效處理技術難關的研究也日益迫切。加快技術改革和創新，提高污水處理效率，促進我國水資源的循環發展。

1 我國城市污水處理技術現狀

1.1 我國城市面臨的重大水污染問題

改革開放以來，我國城市化也進入快速發展時期，城市數量由1978年的193個增加到2001年的664個，城鎮人口由17，245萬人增加到48，064萬人。我國城市污水的排放量逐年遞增，治理難度逐年加大，照此發展下去，城市的水環境將每況愈下。我國水資源的地區分布量是極其不均衡的。長江及其以南地區的水資源總量是我國水資源總量的79%，西南五省區又占水資源的40%。就人均占有淡水資源而言，我國南北方也相差懸殊。淡水資源分布不均衡是我國城市面臨水資源短缺的一個重要原因。

1.2 我國城市污水處理技術的現狀

我國城市污水處理技術從“七五”國家攻關開始逐步進行研究，在氧化塘、土地處理和復合生態系統等自然處理技術方面的研究較多，建立了一些氧化塘、土地處理城市污水示范工程。“八五計劃”期間對高負荷活性污泥，高負荷生物膜一體化氧化溝工藝進行了深入的研究，研究理論有了很大的發展，研究成果已應用到了大量的污水處理廠。“九五計劃”期間技術的研究主要集中在小型和中型城鎮的一套實用技術，以解決高能耗的問題，手工加工的簡單而有效的污水處理，自然處理覆蓋面積大。目前在水污染治理技術上，已成功廣泛使用傳統活性污泥法、延時法等新型活性污泥工藝、SBR、AB法、UNITANK和氧化溝技術、A-O法和A2-O等變形工藝。重點介紹活性污泥處理工藝、SBR工藝和UNITANK工藝。活性污泥法就是以含于廢水中的有機污染物為培養基，在有溶解氧的條件下，連續地培養活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中有機污染物。SBR反應器的眾多優點可以歸納成如下幾類：沉淀效果好；可以防止污泥膨脹；反應效率高，特別對難降解有機物降解性能好；可以除磷脫氮；工藝簡單，如可省去二沉池，不需污泥回流等。

UNITANK系統出現晚于SBR工藝，它是90年代初由比利時SEGHERS公司提出一種SBR的變型工藝，是對SBR工藝的一種改進。標準的UNITANK系統是由三個正方形池所組成，三個池子之間構成了一個級串的形式，彌補了單個反應器完全混合的缺點。因此，UNITANK系統的作用機理與三氧化溝的交替運轉相類似，接近于傳統的活性污泥法。從整個系統來看，它已經分離SBR，而不再歸為一類了。這是UNITANK工藝系統最為獨特的特點之一。

2 我國城市污水高效處理技術存在的問題

我國城市水污染的主要原因就是由于城市污水處理技術發展緩慢、障礙重重和污水處理效率低下，使得我國城市水污染的面積逐步擴大。這些原因嚴重阻礙了城市經濟的進一步發展，降低了人們的生活水平。我國城市污水處理技術發展緩慢的主要原因可以歸結為以下幾個方面：

2.1 我國城市污水處理資金渠道匱乏，投資力度不足

由于污水處理市場的發展，吸引了國際大批污水處理環保企業，他們紛紛以各種形式加入到我國污水處理的過程中；其中以國際貸款的形式最為常見。據資料表明，88%的城市污水處理資金來自于國際貸款。我國目前發行了近3000億國債中，將不足以十分之一的部分用于城市基礎設施建設，這對于大力研究水污染處理技術，整治城市水污染是遠遠不夠的。

2.2 城市污水處理工藝發展還不完善，技術存在缺陷

SBR反應器存在一定的問題，比如對于單一SBR反應器的應用需要較大的調節池；多個SBR反應器對于進水和換水、排水的切換頻率難以自動控制，切換頻繁。設備的閑置率較高，污水提升水頭損失較大。正是以上這一系列問題的存在導致了對于SBR反應器的不斷改進和開發。UNITANK系統存在中間池子污泥濃度低的缺點，導致了其在三池的作用是不均衡的，由此可知其與三溝式氧化溝的情況相近，作用機理都存在著缺陷。

3 提高我國污水處理技術的解決對策

3.1 大力發展先進的水處理工藝技術

由于我國的特殊國情決定了先進工藝的標準具有高效率、低能耗和成本低的污水處理技術的特點：（1）投資低減少成本浪費，噸水造價應該低于700元；（2）運行費用低，噸水運行費應該控制在0.3元以下；（3）采用總承包和實施運營的機制。

3.2 城市污水處理建設重點

超大型城市污水處理廠建設（污水量≥20萬m3/d）的數量比較少但是在我國城市污水治理中占有重要地位：這一類的城市污水處理廠在全國總共不超過100個，但是占污水排放總量的30%～50%。超大型城市污水處理廠采用了成熟的活性污泥法工藝，相關設備發展的關鍵是專注于大型污水處理廠單一的技術設備的處理（尤其是二級處理設備）。

大、中型城市污水處理廠建設（污水量5～20萬m3/d）建設的重點是采用低負荷氧化溝和SBR工藝采用好氧穩定污泥的方法。對于中型污水處理廠的發展重點是要加快氧化溝法SBR、這幾種工藝的專用設備的國產化、規模化生產：（1）氧化溝的曝氣設備：如轉刷、轉盤和表曝機；（2）污泥濃縮、脫水一體化設備；（3）SBR工藝中的潷水器；（4）SBR專用曝氣設備。

中、小城鎮污水處理廠建設（≤5萬m3/d）：我國城市水污染的重點也是難點之一就是針對中小城鎮污水處理廠的建設，功敗可說在此一舉。中、小型城市污水處理廠的發展重點是：（1）將簡易、高效城市污水處理裝置成套化設計；（2）簡易高效城市污水處理裝置的全自動化；（3）污泥堆肥、造粒制肥技術成套化。

3.3 進行工藝創新

選擇適合我國國情的高負荷工藝，重點解決污泥處理問題；低負荷氧化溝工藝負荷為0.07-0.1kgBOD/m3.d；活性污泥工藝負荷為0.1-0.3kgBOD/m3.d。采用水解-好氧生物處理新工藝路線：水解池的去除率高于初沉池，降低好氧負荷；提高污水可生化性，降低好氧能耗與時間；實現污水污泥一元化處理，好氧采用高負荷系統。采用曝氣沉淀一體化活性污泥工藝好氧生物：提高曝氣池設備利用率，減少反應時間；采用調頻、高速風機和微孔曝氣等多項新技術。

4 結束語

在全面建設污水處理廠，提高城市污水集中處理率的同時，使城市污水處理事業處于良性循環狀態，是解決水污染和合理利用水資源的重要途徑之一。發達國家的城市污水處理技術雖然新于我國，但并不適合我國的城市特點。結合我國城市的國情特點來說小型化、操作簡易的污水處理技術是適合我國城市污水處理的，其具有簡單易操作的特點，并可以帶動相關產業的發展，促進我國城市化進程。

參考文獻

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