城市污水處理技術發展回顧與展望

杜海燕

摘要:現在很多城市的污水管網的鋪設很不完善，隨著水環境問題的提出，污水處理已經成為一項很難解決的問題，本文分析了城市污水處理技術的發展過程，并提出了我國城市污水可持續發展的處理技術的關鍵是要在新工藝開發方面進行不斷的探索，介紹了各種革新工藝的優缺點以及近年來出現的幾種城市污水處理新技術。

關鍵詞:廢物處理；城市污水；處理技術

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一、城市污水處理技術發展歷程

最早的污水處理技術是英國發明的現在稱之為生物膜法的污水處理技術，稱之為Moris池，是利用微生物分解污水中的有機物。這個技術在現在稱作生物濾池，是生物膜法中的一種，現在還有生物流化床法和生物轉盤法等。

中國的污水處理技術發展比較晚，在五六十年代基本還是直接排放到河道之中靠河水的自凈來處理污水。隨著我國經濟的發展，人們開始意識到光靠河水的凈化是不能夠達到污水的處理要求的，國家開始修建相關的污水處理廠，從八十年代污水處理廠的建立到現在，我國污水處理技術在不斷發展，但污水處理能力距離歐美國家還有很大的距離，我國整體的污水處理率還較低，大部分污水得不到凈化就排放到自然環境之中，對自然環境造成破壞，因此發展污水處理技術刻不容緩。

二、城市污水處理技術發展回顧

城市廢水包括生活污水、工業廢水和大氣降水，其性質與氣候條件、城市規模和排水體制等有關，城市中工業的多少和性質、工業廢水預處理程度對其的影響作用明顯，尤其當排放重金屬、酸、堿、有毒物質、油類等特殊污染物時作用更加明顯。一般的城市廢水的性質比較相似。城市水污染以水體中的BOD5、COD超標等有機污染最為嚴重，而難以被生物降解的或有毒有害的有機物都是城市水污染的處理難點和重點。

現在城市的污水處理廠所應用的污水處理技術大體上有幾種，下面將著重介紹一下這幾種方法。

（一）、生物膜法

生物膜法就是通過微生物附著在污水中的有機雜質上從而氧化為水、二氧化碳等這些對環境無害的化學物質。生物膜法占地面積小而且處理效率高，便于進行管理非常適于中小城市的污水處理，在我國的應用也十分廣泛，比起活性污泥處理法更易控制，因而發展的十分迅速。

（二）、活性污泥法

活性污泥法則是微生物懸浮在處理池的水中，因為微生物在懸浮時聚集在一起而使整個看起來像是泥懸浮在水中，因此被稱作是活性污泥法。按空間分割的連續流活性污泥法，是指各種功能在不同的空間內完成的活性污泥法。其較成熟的工藝有氧化溝工藝和AB法等，氧化溝工藝與傳統工藝相比，其氧化溝為封閉的環狀溝，即連續循環曝氣池，由于其流態具備推流式和完全混合式的雙重特點，因而耐沖擊負荷能力強。AB法是吸附生物降解法的簡稱，屬超高負荷活性污泥法，在技術上有突破。其對COD、SS、氮磷的去除率高于常規活性污泥法，并能節省基建投資約20%和能耗15%左右，適合經濟水平不高的中小城市。

（三）、氧化法

氧化法有很多種，像是化學氧化的方法、光催化的氧化方法和接觸氧化法等。化學氧化的方法主要是向處理池中加入強氧化劑，使污水中的物質在強氧化劑的作用下氧化分解達到凈化污水的目的。這種方法的處理效果一般不理想，現在很少有采用這種氧化的方式的。光催化的氧化方法的最基本原理就是光合作用，污水中的有機物在光的照射下進行化學反應，使有機物分解為二氧化碳和水等物質，這種方法操作簡單，處理效率高，便于操作，現在很多都在應用這一方法，也促使了這一方法的不斷進步。而接觸氧化法則是一種介于生物膜法和活性污泥法之間的一種方法，不僅在處理池的濾料上放上微生物，在水中也放上微生物懸浮，可以說是生物膜法和活性污泥法的綜合。

（四）、過濾法

過濾法的主要作用是把污水中的懸浮狀態污染物進行隔離，常用的設備有格柵和篩網。格柵主要用來截留污水中大于柵條間隙的漂浮物，一般情況下都會布置在污水處理廠或者泵站的進水口。篩網的網孔比較小，主要用來濾除廢水中的纖維和紙漿等細小懸浮物。

（五）、沉淀法

沉淀法主要是通過重力作用對水中呈現漂浮狀的較大污染物

進行沉降分離。這種方法簡單可行，而且分離效果比較好，主要用于挖成沉砂池和沉淀池中的污水處理。

（六）上浮法

上浮法主要用于清除污水中漂浮的污染物，通過投加藥劑和加壓溶氣等措施使一些污染物上浮，從而得到有效處理。在一級處理工藝中，上浮法主要是用來去除污水中的油類雜質。污水中的油粒很小，當其呈現出乳化狀態時，應該用加壓溶氣或者投加混凝劑等措施，讓油粒凝集浮升，然后撇除。整個過程都是在隔油池中完成的。

三、城市污水處理技術展望

（一）、水質處理新目標展望

城市廢水處理的任務是去除城市廢水的懸浮物和BOD5，一般包括3段處理工序，即先去除懸浮固體、粗粒固體、大粒徑膠體，然后除城市廢水BOD5的30%，對微生物的生命活動過程加以利用，從而對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使包括細菌在內的微生物充分發揮微生物的作用，然后在生化反應器中將廢水中的污染物轉化為微生物細胞以及簡單形式的無機物，隨著環境質量要求的提高，人們開始對污水進行三級處理，使污水成為可用的新的資源。

（二）、污水處理新技術展望

近年來城市污水處理技術的發展方向主要包括對傳統的活性污泥法流程和技術進行革新和代替活性污泥法的處理流程和技術的研究，這為城市廢水回用的處理流程和技術開發了許多新工藝。

1、間歇式活性污泥法

近幾年來，序批式活性污泥法，或間歇式活性污泥法，已發展成多種改良型，主要有傳統SBR工藝、CAST工藝等。

CAST工藝是一種循環式活性污泥法，其在傳統SBR工藝和ICEAS工藝基礎上有一定發展，每組CAST系統包括4個池輪流運轉，完成進水、沉淀、反應、閑置和出水工序。該工藝具備SBR工藝一般特，還兼有推流式和完全混合式活性污泥法的優點。處理效果較好，適應水質變化的能力較強。SBR法是間歇式活性污泥法的簡稱，由于操作煩瑣，空氣擴散裝置容易堵塞，此工藝沒有得到推廣，隨著電子工業的發展，污水處理系統實現了自控運行，間歇式污泥法在美國、日本、德國和加拿大等工業發達國家得到廣泛運用。

2、聯合生物處理技術

采用單一的活性污染法或生物膜法處理生活污水時，由于方法上的差異，各自的優點和缺點都十分明顯。但兩者結合使用，可做到優缺點互補。如采用生物膜和懸浮生長工藝相結合的聯合處理工藝可以克服單一生物膜法或活性污泥法工藝的不足。對經典AB工藝進行聯合工藝的改進，在去除城市污水中的有機碳、氮、和磷方面效果顯著。

（三）、工業廢水處理與城市污水合并處理

工業廢水和城市污水究竟是合并處理還是分別處理, 這個問題在我國顯得尤為突出。工業廢水和城市污水處理的關系是否能夠得到合理的解決, 直接關系到如何發揮投資效益。目前，大多數人已經認識到應該優先考慮工業廢水和城市污水的合并處理, 規定工業廢水進入城市下水道的水質標準, 同時在廠內采取必要的預處理, 從而控制并處理容易造成的問題, 工廠和城市應該共同負責對城市下水道和污水處理廠的投資費用和運行費用，可以按水量、水質進行合理分攤。

（四）、 城市污水再生利用

污水在經過不同深度的處理后，會成為人們的第二水資源。污水經過處理后如果不能得到合理的使用, 就會淡化污水處理的意義。實踐證明，來源比較可靠的再生水是第二水資源之一，然而人們對再生水的認識存在偏見，認為再生水是由污水經過處理后獲得的，歸根結底還屬于污水，所以無法得到重用，這給再生水利用渠道的開發帶來了很大困難。面對淡水資源的寶貴要求，人們應該重新認識再生水，并且把再生水利用的渠道拓寬, 因地制宜根據需要確定其利用途徑。

（五）、 建設環保型的污水處理廠

污水處理廠是消除污染、化害為利、造福于民的產業，建設污水處理廠首先要消除自身對環境的污染，尤其是隨著《環保法》地位在人們心中的提升以及全民環保意識的增強，污水處理廠應該引起對自身污染高度的重視。城市污水處理廠的建設可以從低級到高級、從少到多。所以應結合我國實際，盡可能的開發高效低耗的處理技術，以便在財力和物力不充足的條件下，經濟有效地解決城市水污染防治問題。

三、我國城市污水處理對策

水是人類珍貴的地球資源，沒有了水人類就無法生存，所以保護水資源，改善水資源環境就刻不容緩。發展污水的處理技術將污水變廢為寶是未來污水處理發展的目標。現在對于污水處理技術的研究主要應該一是放在降低處理污水所需要的能源消耗上面，節約能源，盡量運用光和生物這樣的生態能源。二是放在改善污水凈化后的水質上面，提高污水凈化后的水質使水中的污染物減少到最少，同時要注意脫氮脫磷。而且研究減少污泥量的方法，減少污泥的排出。

總之，城市的污水處理技術經過了百年的發展已經取得了一定的成就，隨著科技的不斷發展，城市的污水處理技術也會不斷的進行改進，更好更徹底的對污水進行處理。相信在不久的未來，污水處理技術會使城市的污水不再是應該排放的廢水，而是可以再次使用的再生水，為保護淡水資源提供關鍵技術。

參考文獻:

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