污水處理工藝的生態安全性研究進展

耿世洲，陳俊

（中交第二航務工程勘察設計院有限公司，湖北　武漢　430060）

污水處理工藝的生態安全性研究進展

耿世洲，陳俊

（中交第二航務工程勘察設計院有限公司，湖北武漢430060）

污水在處理之后的再利用是一個非常重要的環節，通常在污水進行處理時都需要污水排放時需要達到一定的指標，但是污水達到排放指標并不意味著排放的污水沒有任何有害的物質。文章從國內外三個研究方面對污水處理工藝的生態安全性進行研究，盡可能地尋求污水排放后更加無害的工藝方法。

污水處理工藝；生態安全性；特定污水處理

0　前言

污水處理廠的污水是各種生產生活污水的混合，其中所含有的物質極其復雜，甚至還包括一些難以降解的物質，雖然這類物質在污水中比例很低，甚至在污水排放時已經達到了污水排放標準，但是由于這些物質可能難以通過污水處理工藝進行削減，造成這類物質跟隨著處理后的污水進行再利用，進入環境中，對環境造成難以估計的損害。因此，經過處理后的污水常常成為危害環境生態安全的重要因素之一而人們不自知，對于污水處理前后的毒性研究是一個必要的課題，這樣才能更好地進行污水再利用和保護環境。對于污水處理工藝的生態安全性研究在國內外主要集中在三個方面，第一是針對特定的行業污水處理工藝，第二是針對以再利用為目的處理工藝，第三是針對接受排放后污水的水體處理工藝。

1　特定污水處理工藝的生態安全性研究

首先對特定物水處理工藝的生態安全性進行研究，因為，污水處理工藝是否具有生態安全性這關系到人民的生活健康。關乎國民生產生活的相關制藥、染料、紡織等行業，排放出的污水常常具有毒性較高、毒性物質成分復雜等特征，對這類污水按照普通的污水處理工藝難以達到相關的排放標準。這就需要利用特定的污水處理工藝來解決生態安全性存在的隱患，尤其是對于對于這種類型的污水就需要利用強化污水處理工藝，大大地削減污水中的有毒性物質，盡可能達到排放要求。對于這類污水除了進行環境風險評價之外，在污水處理過程進行嚴格地削減有毒物質，增加生態安全性也是一個研究方向。

1.1醫藥污水

首先對醫藥污水進行研究，因為醫藥污水很有可能用一些化學成分，如果處理不當的話會給人們的生活或者是生命造成威脅。俗話說：是藥三分毒。那么醫藥污水也一定有很多毒素，如果這里污水處理不當，會帶來很嚴重的后果。而且很多時候醫藥污水在經過傳統的污水工藝，雖然達到了排放標準，但是這些處理后的污水進入環境中還是會對環境造成危害，水中的藻類、魚類都會產生不同程度的中毒現象。如果醫藥污水處理不當，在這些污水排放到河流中時，不僅會影響到水中藻類、魚類的生命，如果人類在吃水中藻類或者是魚類時，也會產生中毒現象，從而影響到人類的生命健康。所以，醫藥污水處理的生態安全性關乎著人類的生命健康，必須對這里污水進行特殊的處理方式。又因為污水中藥物的結構、處理時的溫度以及氧化還原程度等都會影響污水處理工藝的處理效果。而采用優化的策略，將高級氧化技術只作為削減醫藥污水中難以降解的物質進行生物處理的前處理，醫藥污水中難以降解的物質就會大大削減，達到較令人滿意的處理效果。

1.2染料、紡織工業污水

染料、紡織工業在生產過程中會使用大量的水，同時在最后會產生大量染料、無機鹽、有機化合物混合的工業污水，這些有毒物質難以被傳統的污水處理工藝進行削減，如果排放到環境中會對植物的生長產生影響。對于染料、紡織工業污水主要有三種研究方向：第一，采用臭氧氧化處理染料污水，但是可能會產生一些新的物質，甚至在削減的過程中有可能增加酸性紅染料廢水的毒性；第二，采用高級氧化技術、芬頓氧化技術，但是這種方式只有在光芬頓/好氧生物兩種工藝聯合處理效率才會提高，單獨的光芬頓處理有可能造成毒性增加的情況；第三，真菌處理技術，但是這種真菌處理及時和臭氧氧化技術結合起來處理效果最好。只有對染料、紡織工業污水處理工藝更加科學合理，才能有效避免有毒物質進入人體，這也對保障人類的生命健康具有重要的意義。

對于特定行業的污水利用傳統的污水處理工藝難以達到削減有毒物質的效果，單一的處理工藝也是如此，常常采用在生物處理主體前增加一些預處理工藝，將不同的工藝進行結合，往往可以達到較好的效果，改善污水的可利用性。

2　以再利用為目的的處理工藝的生態安全性研究

污水的再利用是節約用水的重要環節之一，在再利用的過程中，尤其是污水再利用與人體直接接觸、農作物的灌溉等方面，其生態安全性值得注意。所以，也對以再利用為目的的處理工藝的生態安全性進行研究。

2.1以化學氧化為主體的處理工藝

首先來研究以化學氧化為主體的處理工藝。進行化學氧化處理工藝的氧化劑主要是氯氣、二氧化氯以及臭氧三種，但是之用氯氣進行處理時，如果水中含有銨態氮存在時，反而增加遺傳毒性。在使用臭氧處理工藝時，由于其常常加大脊椎動物生存的風險，需要與其他工藝相結合進行使用。這種處理工藝可以有利于水資源的再利用，這對于污水處理來說也是一種進展。

2.2物理化學法的處理工藝

接著，我們再來談談物理化學法的處理工藝。物理化學處理工藝是以物理和化學為基礎，利用物理和化學方法的相結合，來對污水進行處理，從而達到湖水處理工藝的生態安全性。可是，物理化學的處理工藝常常難以單獨使用，物理化學的處理工藝是作為其他工藝的后處理，主要有混凝沉淀、活性炭吸附、砂濾等幾種。混凝沉淀技術通常指適用于漂浮的固體，而活性炭吸附和砂濾常用于小分子有機物的處理，特別是二者結合處理效果較好。

2.3組合處理工藝

最后，我們再來研究一下組合處理工藝。所謂的組合處理工藝，就是把很多種處理工藝方法組合在一起來進行污水處理。因為各種處理工藝在單獨進行處理時往往效果不是很好，但是如果將這些工藝進行組合，就會優劣互補，產生良好的效果。比如臭氧+生物濾池工藝就很好的克服了臭氧產生的副作用，從而不會危害脊椎生物的成長。這種組合處理工藝相對來說還是比較科學合理的污水處理方法。

污水在進行再利用是必須要經過深度的處理，化學氧化處理中氯由于成本低、效果好為大量使用，但是氯氣可能與污水中的一些物質反應產生新的有毒物質，而利用臭氧氧化處理與其他處理工藝結合會避免氧化的副作用，但是需要根據實際情況來規劃更加合理高效的處理工藝。

3　以直接排放為目的處理工藝的生態安全性研究

如果處理后的污水直接進行排放進入天然水體，如果沒有進行徹底的污水處理，其中的有毒物質就會直接或間接地對天然水體中的動植物造成威脅。所以，以直接排放為目的的處理工藝生態安全性很差。好氧生物對毒性物質的削減起到了重要的作用，但是單獨使用好氧生物并不能達到滿意的效果，但是將好氧處理工藝作為后處理，將厭氧或缺氧作為前處理，會增加難降解物質的削減程度，并且增加好氧處理工藝的效能。

目前我國還沒有關于污水綜合毒性的排放標準，僅僅是對于其中的個別進行量化處理。為了彌補現行的不足，最好的方法就是對綜合毒性排放標準進行量化，對污水中的有毒物質處理工藝生態安全性優化。在制定綜合毒性排放標準時，不僅僅需要對生態系統各種生物生存進行考慮，還要考慮實際情況中接受排放處理后污水的自然水體，著重考慮影響較大的生物生存體驗。

［1］楊賽，華濤.污水處理工藝的生態安全性研究進展［J］.應用生態學報，2013（5）：1468-1478.

［2］王奇.典型城市污水廠二級出水水質特征分析及混凝深度處理技術研究［D］.青島：青島理工大學，2011.

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1007-7359（2016）04-0247-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.097

耿世洲（1986-），男，湖北武漢人，工程師，研究方向：環境保護工程。