【摘要】在我國綜合國力和科學技術的提升與發展的推動下,我國的城市污水處理技術現在已經取得了非常大的發展和進步,但是從目前的實際情況來看,在資金以及技術等各種因素的影響和限制下,每個城市的污水處理技術還有更長的路需要走。因為每個城市的地域和經濟水平有所不同,因此我們在選擇和使用污水處理技術時要堅持一個適用性的原則。鑒于此,本文是對城市污水處理工藝技術研究進展進行分析,僅供參考。
【關鍵詞】城市污水;污水處理;工藝技術
一、城市污水處理工藝技術的現狀
我國在城市污水處理工藝技術的研究上,主要是對物理法、化學法以及生物法三方面展開污水處理方法的研究。其中物理法主要用于處理污水中的難以溶解的懸浮物質,化學法是將化學物質加入污水之中,通過化學反應溶解污水中的污物,從而凈化污水,生物法是通過人工措施,建設合適的環境,為微生物的生長、繁殖創造條件,促使微生物大量繁殖,加強微生物氧化分解污水中有機污染物的能力。其中生物法相對于物理、化學處理方法來說,處理污水中溶解態和膠態的有機物、有機碳、硫、氮、磷等污染物的優勢更為明顯。目前,對于城市污水處理使用最為常見的是活性污泥法和生物膜法。活性污泥法主要有A/O工藝和A2/O工藝兩種處理技術,并在供氧方式、運轉條件、反應器設備等各方面得到創新和改進,處理工藝不斷完善,但其可控制性依然較差。生物膜法主要有厭氧和曝氣兩種生物濾池方法,利用了微生物的生長繁殖和氧化分解處理污水中的雜物,該法目前技術手段不夠成熟,污水處理效率不高,而且使用濾池材質有待進一步發展。雖然還使用有其他污水處理方法,但依舊難以滿足飛速發展的城市帶來的污水處理,污水處理工藝技術需要更進一步的發展。
二、我國城市污水處理技術研究進展分析
1、活性污泥法
活性污泥法主要是由曝氣池、沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放系統4個主要部分構成,以這種方法為依托的處理系統實質上是自然界水體自凈的人工強化模擬。在很長的一段時間內,城市生活污水大多數都采用的是活性污泥法,到目前為止,這種方法是世界各國應用最廣的一種生物處理流程,其實際操作流程是廢水和回流的活性污泥將會一起進入曝氣池,并逐步形成混合液。由于這種方法擁有較高的處理能力,同時還具有出水水質好等明顯優勢,因此備受各國認可。
2、厭氧生物處理法
厭氧生物處理法具體過程是指在厭氧細菌或者是兼性細菌作用的幫助下將污泥中的有機物進行分解,最終產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是非常有經濟價值的能源。但是這種方法的使用范圍是有局限的,通常情況下僅僅被用于污泥處理,這是因為這種方法有自身的缺陷,其處理效率非常低,并且速度慢,同時還因為甲烷菌對環境的要求非常嚴格,而且控制起來也比較困難,致使人們對其的使用局限在一定的范圍內。
現在,特別是最近這些年能源危機以及環境污染問題的不斷加重,厭氧生物處理法被越來越多的人認可并應用到實際操作中,這種既能節能又產能的方式有效地幫助我們緩解了建得起污水處理廠卻養不起它的。所以,厭氧生物處理法在人們的共同支持和重視下,無論是理論研究還是實際應用都取得了非常大的進展,一些新的厭氧生物處理技術,比如厭氧生物濾池、厭氧轉盤、厭氧膨脹床、上流式厭氧污泥床反應器(UASB)等隨之誕生,通過各種各樣的方式幫助我們解決城市污水處理的問題。
厭氧生物處理法在實際操作過程中也有許多限制因素,如比較低的污染物濃度和低溫,但是經過了大量長時間的改進試驗,這些限制因素基本上都得到了比較好的解決。現在,厭氧生物處理法的發展趨勢是和其他生物處理方法聯合使用,比如,厭氧—好氧復合工藝等等,這樣的方式具有投資量少、節省能源、污泥產量少以及出水水質好等一系列的明顯優勢。現在厭氧生物處理法正在一步步向著能處理低濃度有機污水的方向發展,這樣既能達
到脫磷脫氮的效果,又能確保運行和維護工作便捷,同時更好地促進我國經濟的發展。
3、生物膜法
生物膜法主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸之后,溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3微生物細胞物質,這樣污水就能得到很好的凈化,所需氧化通常情況下直接來自大氣。這種技術主要用于去除廢水中溶解性有機污染物。從其使用范圍分析,生物膜法處理系統在中小規模的城市廢水中應用最為廣泛,采用的處理構筑物有高負荷生物濾池和生物轉盤,而在從廢水中南方生物濾池應用的最多。伴隨新型填料的不斷開發以及配套技術的進一步完善,生物膜法工藝技術這些年的發展還是非常不錯取得了較好的成績。這和其本身具有的處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、操作簡單等鮮明優勢有密切關系。
4、氧化法
氧化法的種類很多,以氧化劑的種類和反應器類型作為分類標準,其具體可以分為化學氧化法、催化氧化法、光催化氧化法以及超臨界氧化法等等。在城市污水預處理方法中,氧化法是應用廣泛且非常有潛力的工藝技術之一。化學氧化法的明顯優勢是操作簡單,但是其也有明顯的缺陷,即處理效果不理想以及運行成本比較高,所以,這種方式在我們日常的城市污水處理中應用的比較少。為了同時達到提升處理效果以及降低運行成本的雙重目的,人們開發了氧化技術。光催化氧化法有著非常明顯的優勢:其操作簡單且運行條件溫和,殺菌能力強,處理之后不會留下雜質。所以,這種方式在水的深度處理以及難生物降解的處理過程中應用很廣泛。現在這種方式已經成為國內外研究的重要課題,在21世紀,氧化法在城市污水處理中占據的位置越來越重要。
結束語
目前,我國對于城市污水處理工藝技術的研究上,主要是對物理法、化學法以及物法三方面展開污水處理方法的研究,其中使用最為廣泛的城市污水處理方法為活性污泥法和生物膜法,其中改進的A/O工藝和A2/O工藝應用效果相當不錯,但隨著我國經濟、社會的發展,對水環境質量的要求將會提高,自動化、機械化等高效處理的污水處理新技術、可再生技術、污泥處理新技術等將會成為未來城市污水處理工藝技術的研究方向,其中生物分子技術和膜分離技術應當作為研究重點。
參考文獻:
[1]夏季春.基于托管運營模式下的污水處理廠運營技術和工藝優化研究[D].天津大學,2013.
[2]李燕.短程反硝化除磷動力學模型及工藝技術研究[D].中國礦業大學,2013.
[3]寧玲.崇州市城市污水處理廠運行效果評估及技術改造方案研究[D].西南交通大學,2012.