淺談城鎮生活污水處理技術的探討

肖俊

摘 要：隨著我國經濟飛速發展和人們生活水平不斷提高，城鎮生活污水問題已成為阻礙社會經濟進步的重要因素，迫切需求發展科學、經濟、高效的城鎮生活污水處理技術。 本文對城鎮污水處理設施現狀及其處理難點進行了，分析了當前污水處理技術特點，并提出了常用城鎮生活污水處理的對策。

關鍵詞：城鎮生活污水；現狀；處理技術

1、城鎮污水處理設施現狀

據住建部統計，截至2012年底，全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3340座，污水處理能力約1.42億立方米/日，全國已有648個設市城市建有污水處理廠，占設市城市總數的98.5%；累計建成污水處理廠1947座，污水處理能力約1.22億立方米/日，全國已有1254個縣城建有污水處理廠，約占縣城總數的77.7%，累計建成污水處理廠1393座，處理能力2421萬立方米/日。可見，雖然城鎮污水處理設施的建設已經取得很大成就，一部分縣城和大量的中小城鎮沒有污水處理廠，將來仍將有大量的城鎮污水處理設施需要建設。

城鎮的人口規模一般在2000人以上，10萬人以下，按此規模興建的污水處理設施，既要滿足環境保護排放標準的要求，也要“建的起”和“用的起”，選擇適合的技術和工藝就非常關鍵了。很明顯，研究并探討適合城鎮的污水處理技術具有深遠的現實意義。

1.1 發展不平衡

表現在以下幾點：①東西部地區污水處理能力相差較大。東部沿海省份經濟發展較快，污水處理能力比中西部地區高，如東部地區的城市和縣級單位污水處理能力分別比西部高出5%～6%和44%。②大中城市和縣城、小城鎮的污水處理能力也有明顯差別，小城鎮雖沒有統計數據，但可以推斷要低很多。

1.2 配套污水排水管網建設拖后腿

隨著我國污水管網建設取得了長足的進步。但是，與污水處理廠的建設數量和處理能力相比，其建設速度相對滯后。2005～2012年間，城市配套管網建設的增長速度均低于污水處理能力的增長速度，年均相差3～5個百分點。縣城及建制鎮的管網不配套問題更加突出。總體來說，配套管網增速落后于污水廠能力建設增速約26個百分點，落后的幅度有越來越大的趨勢。

1.3污泥處理存在不足

①由于對污泥利用的認識存在不足，國內污泥處理處置的起步較晚，許多城市沒有將污泥處置場所納入城市總體規劃，很多處理廠難以找到合適的污泥處置方法和污泥棄置場所，導致小城鎮的污泥處置即最終出路存在嚴重問題，這將為環境污染帶來巨大危害。因此，目前小城鎮的污水處理廠污泥以填埋為主。由于污泥含水率高，影響填埋場的正常作業，且重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統。②重水輕泥現象普遍。我國污泥處理起步較晚，且早期建設的污水處理廠普遍存在“重水輕泥”現象。目前，我國運行的污水處理廠已達到3300多座，設計處理生活污水能力達到1.42億噸/日。產生含水率80%的污泥2000多萬噸/日，但只有10%左右通過堆肥技術處理后回用到土地。另外有20%采用衛生填埋，還有少量采用焚燒、建材利用等方式進行處置。其余的70%都只是隨意外運、簡單填埋或者堆放，對環境造成嚴重影響，且抵消了部分污染減排成果。污泥處理處置能力不足、污泥處理處置設施建設和運行資金投入不足、責任主體不明、監管缺位等原因都對污水處理廠污泥的處理處置造成了直接影響。

1.4 污水處理再生利用不夠

我國水資源短缺，且分布嚴重不均，進一步加劇了不少地區的水資源短缺程度。目前，正常年份全國每年缺水量400億立方米，有400余座城市供水不足，嚴重缺水的城市有110座，近2/3的城市存在不同程度的缺水。但是，污水再生利用情況與水資源短缺的現狀并不匹配。截至2010年底，我國形成的污水再生利用生產能力1082.1萬噸/日，實際再生利用總量923萬噸/日，不到全國城鎮污水處理總量的10%，污水再生利用空間仍然很大。

2、城鎮生活污水及其處理難點

城鎮生活污水是指人類因維持日常生活水平而排放的污水，來源包括廚房污水、洗浴污水、化糞池污水、洗滌污水等。目前城鎮生活污水處理難點主要在于是：1）生活污水成分日益復雜，污染評價難度大，而且污染負荷隨晝夜、季節發生變化，這些都對正確選擇處理方法、合理設計處理工藝、準確估計處理效果以及正常維護處理設施產生很大影響；2）隨著社會經濟的不斷發展，污水水質也愈來愈復雜，傳統的處理工藝在用地、運行費用、投資、人員專業知識等方面受到當地客觀條件現在，而一些新興的處理工藝大多建立在實驗室或中試結果基礎上，實際應用效果受當地自然與生態環境影響很大；3）考慮當地社會經濟發展水平等制約因素和地方保護主義等抵制因素，城鎮生活污水實際處理不一定能采用最佳的處理技術和工藝。污水處理是資金密集型工程，不僅需要投巨資建設污水處理廠和相應的污水收集管網，而且污水處理廠的日常運行費用也非常高昂。此外，小城鎮經濟發展水平偏低，對專業技術人員的吸引力有限，也會影響污水處理廠的管理和維護工作。因此，目前絕大多數小城鎮不具備建設和運行污水處理廠的經濟承受能力。

3、城鎮污水處理設施的技術選擇

3.1 確定污水處理規模

污水處理規模與城鎮人口、社會經濟水平、排水體制、工業廢水量、規劃年限、進水水質、出水水質、污水排放與再生利用、污泥的綜合利用等因素有關，在確定污水處理規模時要進行全面詳細的調研，要將實際情況調查清楚，不留盲點。

3.2 考慮污水管網

前面已經討論了一些地方污水管網不配套的問題，要讓污水處理設施真正發揮實效，就必須充分考慮管網的建設。對于已建污水處理廠，通過完善管網，解決污水管網與污水處理廠處理能力不匹配的問題，提高污水處理率和污水處理廠運行負荷。對于在建和新建的污水處理廠，要充分做好污水管網布設與污水處理廠建設規模配套的評估工作，使污水處理廠的環境效益最大化。

3.3 污水處理的工藝選擇原則

城鎮污水處理工藝選擇，是根據城鎮水環境質量要求、來水水質情況、可供利用的技術發展狀態、城鎮經濟狀況和城鎮管理運行要求等諸多方面的因素綜合確立的。在已建設運營的城鎮污水處理廠中，一級處理、二級處理和深度處理都占有一定的比例。鑒于我國目前面臨的水環境污染嚴重的現實，以及水環境污染以有機型污染為主的特點。今年來在建和建成投產的城鎮污水處理廠中，二級和二級以上的處理廠占絕大多數，因此城鎮污水處理工藝的選擇，重點是二級生物處理工藝的選擇。

3.4加大再生水回用力度

在缺水少水的地區，應大力發展再生水回用技術，將再生水利用至工業、市政、景觀等領域。采用分散與集中相結合的方式，建設污水處理廠再生水處理站和加壓泵站。在具備條件的機關、學校、住宅小區新建再生水回用系統。加快建設尾水再生利用系統，鼓勵回用于工業生產和市政用水等。到2015年，確保城鎮污水處理設施再生水利用率達到15%以上。

4、常用城鎮生活污水處理的對策

雖然我國城鎮污水處理事業發展很快，但是許多中小城鎮還沒有污水處理設施，污水處理設施的建設還有很長的路要走。城鎮污水處理設施的建設要考慮到當地的自然和經濟條件，還要結合污水處理設施的技術特點。

4.1氧化溝法

工藝流程是：進水→格柵→氧化溝→二沉池→消毒池→出水。污水在氧化溝中與活性污泥接觸，并在轉刷處曝氣，在環形溝內完成生化反應和污水的凈化。氧化溝法有Carrousel溝、三溝式、一體化式、Orbal溝等多種形式。優點是：工藝簡單，可省去調節池、初沉池和污泥消化池；管理方便；處理效果好；抗沖擊能力強；運行費用低；但存在污泥上浮，流速不均及污泥沉積等問題。一般用于大中規模的污水處理。

4.2活性污泥法

工藝流程是：進水→格柵→初沉池→曝氣池→二沉池→出水。其原理是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。優點是：優點是出水效果好，BOD去除率可達90%以上，運行穩定。但一般曝氣池體積大占地面積大，基建費用高，對水質、水量適應性較低，運行容易 水質、水量變化的影響。

4.3生物接觸氧化法

工藝流程是：進水→調節池→接觸氧化池→二沉池→出水。其原理是在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。工藝優點是池內充氧條件好，容積負荷率高；采用高效懸掛填料時不容易堵塞；不需要污泥回流系統，沒有污泥膨脹問題；運行管理簡單；抗沖擊能力強；有節能效果，是應用廣泛的污水處理技術。不足之處曝氣難以做到分布均勻。填料上生物膜實際數量隨BOD負荷而變。BOD負荷高，則生物膜數量多；反之亦然；生物膜量隨負荷增加而增加，負荷過高，則生物膜過厚，在某些填料中易于堵塞；填料選用不當，會嚴重影響接觸氧化法工藝的正常使用。一般多用于中小規模的污水處理站[5]。

4.4 SBR法

工藝流程是：進水→混合→曝氣→沉淀→排水。主要工藝設備是SBR反應池，在池中完成進水、反應、沉淀、排水、閑置五個交替進行的周期。優點是工藝簡單；處理效果好，能除氮磷；沒有污泥膨脹；有抗沖擊能力；占地少。缺點是自動化設備要求高，投資較大。SBR法適合中小規模污水處理以及土地緊張，但經濟條件較好的地區。SBR法已發展出了各種新的形式，如ICEAS法、CASS法、DAT-IAT法、CAST法等。

4.5 AB法

工藝流程是：進水→格柵→沉沙池→A段曝氣池→中沉池→B段曝氣池→二沉池→出水。AB法不設初沉池，A段為高負荷，B段是低負荷，兩段污泥分別回流，充分利用了污水管道中的微生物，為不同時期的微生物種群創造良好的生長環境。優點是抗沖擊能力強；處理效果穩定，可去除氮磷。不足之處是需要兩次出泥，增加了回流系統；另外A段去除較多BOD時，可能造成后面碳源不足，影響脫氮。一般用于大中規模的污水處理。

4.6 再生水回用系統

再生水即“中水”，其主要是指城市污水或生活污水經處理后達到一定的水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用水。它可以用于一些水質要求不高的場合，如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。利用污水處理廠二級生物處理出水作為中水水源時，處理目的主要是去除水中殘留的懸浮物，降低水的濁度和色度，應選用物理化學處理（或三級處理），工藝流程如下：二級出水→調節池→化學處理→過濾→消毒→中水。除了上訴方法以外，根據國內外水處理技術的發展狀況，還有一些典型的中水處理工藝流程。處理方法主要有混凝沉淀或氣浮、化學氧化法二氧化氯、臭氧、次氯酸鈉、氯、碘化鉀）、活性炭吸附法、膜處理法等，隨著水處理機理研究的不斷深入，新的處理方法、新的構筑物、新的處理裝置和新的工藝流程會不斷出現。

1、BAF法：也叫曝氣生物濾池法，該流程集生物氧化和截留懸浮固體物于一體，能同時達到去除SS、COD、BOD和硝化、脫氮脫磷功效。優點是所需基建投資少，運行耗能低，出水水質好，不足是維護起來比較復雜。

2、分子生物技術：隨著分子生物技術的發展和活性污泥微生物基因庫的建立，極大提高了污水處理效果。未來分子生物技術在城鎮生活污水處理領域應用十分樂觀。

3、MBR法：即膜-生物反應器工藝，是目前被業內最看好的新興污水處理技術之一。它有機結合了生物技術和膜分離技術，具有生化處理效率高、抗負荷沖擊能力強、處理的水質穩定等特點，而且工藝占地面積小，還能夠實現處理自動控制。

4、人工濕地：通過構建人工濕地系統，在濕地植物、基質和微生物共同作用，經過多層過濾，降解污染，凈化水質。具有投資少、工藝簡單、能耗低、維護管理方便等優點。

5、結束語

隨著城市現代化不斷發展，城鎮生活污水排放量逐年增長，污水成分日趨復雜，我們應根據水污染現狀采取針對性處理技術和措施，提高城市用水利用率。中國城鎮污水處理技術尚處于發展階段，面對水資源短缺，水污染嚴重的現狀，城鎮污水處理技術的發展還有很長的路要走。目前來看，城鎮污水回用利用再生水是解決水資源不足水和水污染嚴重的一個非常有效的途徑。我國今后的發展中應大力推廣污水回用技術，切實利用好和保護好水資源，保證我國社會經濟持續發展。

參考文獻：

[1]胡曦明.城市生活污水處理技術的發展趨勢分析[J].民營科技，2012（1）

[2]何子常，宋艷芬.淺析城市生活污水處理技術方法[J]科技致富向導，2012 （6）

[3]張凱松，周啟星，孫鐵珩.城鎮生活污水處理技術[J].世界科技研究與發展，2003（10）