關于城市生活污水處理技術的研究

董文海+劉洋

摘要：隨著人類城市化進程不斷加快，超級大城市、世界大都市的隊伍越來越龐大，幾百萬、幾千萬的城市越來越多。這種超級大都市在帶來技術推動與進步、促進國內經濟快速發展的同時，也帶來許許多多的次生問題，環保問題就是不得不面對和解決的重大問題之一。城市污水問題已經成為城市治理需要面對的最嚴峻問題。如何控制水污染、治理水環境，管理好用城市用水，是學界和城市管理人員的當務之急。

關鍵詞：城市；生活污水；處理技術

水處理技術，是伴隨著人類進入工業社會以后人們在不斷探索和尋找的一項凈化水資源，保護水資源的重要技術。尤其是進入21世紀以后，隨著工業發展騰飛式前進，人類面臨的水污染問題空前嚴重，工業污水處理、生活污水處理等等各類水污染處理成為業界和學界關注的焦點。伴隨著科學技術的快速進步，各種水污染處理技術也被不斷應用于污水處理實踐中。在城市生活污水的治理中，由于污水成分復雜、處理難度大等特點，相應的處理技術也比較多，如一體化氧化溝技術、吸附生物降解技術、卡魯塞爾氧化溝技術等各種技術先后出現并得到推廣應用。本文立足于城市發展的現狀，對當前較常用的城市污水處理技術進行分析闡述，力圖通過詳細梳理為我國城市污水的處理略盡綿薄之力。

一、城市生活污水的概述

家庭、商業和城市公用設施等是城市生活污水的主要來源，主要由洗滌污水構成。生活污水通過下水道管網系統被輸送到污水處理廠，在污水處理廠進行處理后排放。城市生活污水的水量和水質具有周期性變化的特點。

主要污染物是有機物，如：淀粉，蛋白質，碳水化合物和礦物油，城市污水的需氧量，總氮和總磷含量的化學需氧量相對較高。物理污水處理及普通污水處理廠生化處理后，大大減小化學需氧量，生化需氧量，總氮和總磷含量仍居高不下。自然排放氮含量高和磷含量高的水體時，容易導致水體富營養化，導致藻類生長繁殖，并能引起嚴重的赤潮。氮和磷使得大量的藻類生長繁殖，但是當藻類死亡，就會造成腐敗發臭的水，導致水的質量，污染環境的惡化。

二、城市生活污水處理的主要技術

1、活性泥技術

采用活性污泥法去除有機物的就是活性污泥技術的基石。首先是回流的活性污泥和污水同時進入曝氣池，并將空氣打入曝氣池，使污水和活性污泥充分混合，曝氣池中微生物吸附、混合液進入二次沉淀池進行分離操作。最后，水可以被以外提純之后排出，通過返回系統活性污泥分離部分，回到曝氣池，另一部分將從系統出中排出。為活性污泥曝氣池技術的主要設備和二次沉淀池。由活性泥技術，還衍生出了很多更先進的方法，例如AB法和SBR法。在SBR法的基礎上，又發展出了CAST法，即循環式活性污泥技術。

隨著更為先進污水處理技術，CAST法具有以下幾點優勢：生物選擇區的設置有助于抑制污泥膨脹；高效的同步硝化與反硝化；完善及全面的生物除磷系統；沖擊負載的作用顯著。

然而，由于此項技術正處于萌芽階段，在效能表現各個方面尚不完善，為了成為更深入的分析，得到不斷發展并改進中的運作原則的所有方面，是迫切需要解決的問題。但作為新興技術的代表，CAST法無疑還是有很好的發展前景的，其根為活性泥法，在可行性或者發展后勁方面，它是當前的領導者。

SBR工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應器組成。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括如下5個階段：①進水期；②反應期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運行工況以間歇操作為特征。其中自進水、反應、沉淀、排水排泥至閑置期結束為一個運行周期。在一個運行時段，在操作狀態下的反應器中容積變化的混合物每個階段的運行時間，因此可以在特定的廢水流出物的質量和操作的靈活性和其它功能性要求的性質。

2、生物膜法

生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物，主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣。于小型生活污水處理生物膜水處理系統，采用高負荷生物濾池和生物轉盤的，在中國南方比較適合生物濾池。隨著不斷的改進和新型配套技術的開發，并配合活性污泥法的生物膜處理工序的發展，近年來發展迅速。由于具有效率高，沖擊負荷性能，低污泥產量，占地面積小，操作管理方便等性能，在一個競爭非常激烈的過程中具有優勢。

3、厭氧生物濾池

厭氧生物濾池是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長，當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層時，在厭氧微生物作用下，污水中的有機物得以厭氧分解，并產生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發展迅速，其工藝流程為：進水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風管→氧化溝→進氣出水井→排水。污水經沉淀池預處理后進入厭氧消化池進行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續處理創造條件。在拔風系統作用下，生物濾池處于兼氧狀態，阻止了污水中甲烷細菌的產生，使整個系統仍處于酸性階段，而氧化溝內溶解氧一般可穩定在1.5～2.8mg/L，污水在此進一步好氧處理。該工藝的實質類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強化。拔風系統是處理過程的關鍵。其主要優點是不耗能、造價低、管理簡單、無噪聲、無異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質好、運行效果穩定。

4、生物接觸的氧化法

生物接觸氧化法與活性污泥法和生物膜不同。這種方法是這兩種方法之外的另一種方式。它具有上述兩種方法的主要優點。其原理是在通過浸漬填料，后設定流動速度，以使得填料的生物膜與生物氧化罐的接觸。通過污水生物膜充分地接觸可為在微生物生物膜去除有機污染物，以達到污水的凈化的作用。生物池使用非常適合微生物，以確保在非常大的，高濃度，活性，沉淀性強，不容易膨脹而產生污泥量少的生物膜。該方法也有很強的凈化性，不僅對在污水中除去有機物好，它也可以是有效的脫氧和磷。這種操作方法的關鍵在于包裝工作。在操作容易堵塞現有的蜂窩塑料管，通過技術創新，主要應用于軟性填料懸掛式或半懸浮球形填料方式。這就有效地防止堵塞現象和更大的接觸面積，在使用中，有處理更多污水的能力。

結束語：綜上所述，城市污水處理效果，不僅對環境保護的周邊城市，而且還關系到下游的全市人民的健康和經濟發展。加快城市污水處理，城市污水處理建設，加快新技術的應用，促進可持續發展的實施和城市路線的和諧發展。它是中國城市污水處理相關部門的首要任務。

參考文獻：

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