市政污水處理工藝及關鍵技術分析及研究

扈偉光

摘? ? 要：水是我們生活必不可少的能源之一，現代城市中水資源十分緊缺，工業廢水排放直接破壞水質，影響水資源的利用。近年來，為了適應城市發展需要，緩解水資源短缺問題，加強了污水處理工藝及技術的研究與實踐，這樣有助于提高污水回用，緩解我國水資源短缺現狀，為市民提供安全的飲用水。基于此，本文主要從市政污水的處理工藝及關鍵技術進行了研究探討。

關鍵詞：市政污水;處理工藝;關鍵技術

1? 市政污水處理方法及工藝分析

市政污水處理方法及工藝具有多樣化，因水質及處理目標的不同，其具體處理方法和工藝也有差異。

1.1? 市政污水處理方法

按照處理原理的不同，污水處理方法可分物理處理法、化學處理法和生物處理法：物理處理法是利用物理作用分離污水中的污染物質，具體而言有篩濾法、沉淀法、氣浮法、過濾法和膜法等;化學處理法是利用化學反應作用，分離回收污水中處于各種形態的污染物質，主要有中和、混凝、電解、氧化還原、氣提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等;生物處理法是利用微生物的新陳代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質，生物處理法又分為好氧生物處理和厭氧生物處理。

市政污水中主要為城市生活污水和滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》的工業廢水，不同地區的市政污水污染物成分和濃度差異較大，往往需要采用上述幾種方法的組合才能去除不同性質的污染物，從而達到回用的標準要求。

按處理程度分，污水處理方法可分一級、二級和三級處理：一級處理主要去除污水中漂浮、懸浮狀態的固體污染物質，又稱為二級處理的預處理;二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物（即BOD、COD物質），通常采用生物處理;三級處理是在一級、二級處理后，進一步去除難降解的有機物、氮和磷等，主要方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、離子交換法、電滲析法和膜法等，三級處理常用于二級處理之后的補充處理，如以污水回收再生利用為目的，又稱深度處理。

1.2? 市政污水處理主要工藝

市政污水一級處理的工藝一般為格柵—沉砂池—初次沉淀池，經過該一級處理工藝處理后的出水進入二級處理。

二級處理常用的生物處理工藝主要有A2/O工藝、氧化溝工藝、生物接觸氧化工藝、MBR工藝等。A2/O工藝在系統上可以稱為是最簡單的去除有機物并同步脫氮除磷的工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝;采取生物除磷，減少了后續深度處理中化學除磷藥劑的投加量;厭氧、缺氧兩反應池僅需輕緩攪拌，運行費用較低。氧化溝工藝利用連續環式反應池作為生物反應器，污水在反應器內停留時間長，能承受水量水質的沖擊負荷，處理效果較好;污泥產生量少，性質穩定;管理簡單，運行費用較低;氧化溝特有的廊道式布置形式為厭氧、缺氧、好氧的運行方式提供了得天獨厚的條件，能夠脫氮除磷。生物接觸氧化工藝可以達到較高的容積負荷，不需要設污泥回流系統，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡單，對水質水量的沖擊負荷有較高的耐受力，可通過多級串聯運行實現較好的處理效果。MBR反應器內微生物濃度高，容積負荷高，占地面積小，剩余污泥排放少的特點，MBR工藝以膜過濾實現固液分離，出水水質好。二級處理采用何種工藝應根據水質、水量等具體條件經技術經濟分析后確定。

二級處理出水一般不能滿足回用要求，需要進一步深度處理。二級生物處理出水中污染物質為有機物和無機物的混合體，有機物主要是在生物處理過程中參與反應的微生物（活性污泥碎片、生物膜殘屑）及其分泌物和代謝產物等。不論是有機物還是無機物，根據它們存在于污水中顆粒的大小又可分為懸浮物（>1um）、膠體（1um-1nm）和溶解物（<1nm）。混凝沉淀可去除污水中呈膠體和微小顆粒狀態的有機及無機污染物，進一步降低出水濁度以及含在濁度物質中的BOD5、COD總磷、各種寄生蟲卵、致病菌。一般二級生物處理出水采用混凝沉淀去除懸浮物和膠體物質后，再經過濾消毒處理后可滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質》GB/T18920及《城市污水再生利用景觀環境用水水質》GB/T18921標準限值要求。MBR膜生物反應器以超濾膜過濾實現固液分離，超濾膜能夠截留懸浮物和大部分的膠體顆粒，因此MBR反應器出水基本上只含有溶解性的有機物和無機物，就不需要用混凝沉淀作為后續的深度處理工藝了。如果溶解性有機物含量較高不能滿足回用水質要求的話，可采用活性炭吸附法、臭氧氧化法等深度處理法進一步去除溶解性有機物、色度和臭味。污水二級生物處理工藝對溶解性無機鹽類幾乎沒有去除功能，二級出水如果含有較高濃度的溶解性無機鹽，是不宜回用的，因為可能腐蝕金屬管壁或者結垢，對植物生長不利等。去除二級出水中的溶解性無機鹽的處理技術主要有電滲析、離子交換以及膜處理技術等工藝。總而言之，深度處理采用的工藝要結合二級處理出水水質、回用用途以及深度處理工藝技術的經濟可行性來綜合分析進行選擇。

2? 污水處理中的關鍵技術

2.1? 外置正壓膜過濾技術

外置正壓膜過濾工藝是如今應用最為廣泛和成熟的過濾法，該工藝是在傳統膜過濾工藝的基礎上加入氣水雙洗、反洗、加藥清洗等控制手段，能夠讓膜過濾在不同狀態下穩定運行。如今，外置正壓膜過濾工藝已經被廣泛用于市政污水深度處理中，主要用于預處理海水淡化、凈化地表水、處理工業用水等方面，同時該工藝也是最為常用的反滲透技術，其與反滲透共同組成的雙膜工藝技術是目前用于再生水資源的常規技術。

2.2? 生物濾池技術

生物濾池法主要是指在污水處理中利用需氧微生物對有機廢水和污水進行氧化處理，以達到凈化水源的目的，這也是一種生物膜處理的工藝技術。生物濾池法主要以焦炭、淬石、礦渣等作為填層濾膜，在污水流過過濾床后，污水中的部分細菌和污染物便會附著于過濾床的表面，因此生物膜上便聚集了大量的微生物，這樣就能夠很好地對污水中污染物進行降解，從而讓污水得到凈化[3]。生物濾池主要通過沉淀池、生物濾池、二沉池進行整合，主要依靠生物膜中的微生物反應對污水進行凈化。生物濾池既能夠與其他工藝相互結合，也能有效去除污水中的污染物，實現污水中有機物的降解。

2.3? 超濾技術

超濾工藝的工作溫度一般為60℃，工作壓力為0.1MPa～0.6MPa，超濾膜的過濾量一般為500L/m2·h。根據工藝及經驗可得出，超濾膜透過的通透性主要受操作壓力、液體流速、運行周期、運行溫度以及膜的維護清洗等因素的影響，在實際工作中可以通過工藝技術的具體參數選取合適的通透量，讓超濾膜始終保持在優良的狀態，以保證水質的可靠性和穩定性。

2.4? 膜生物反應器技術

膜生物反應器工藝主要是將膜浸泡在活性污泥中，將泥水直接分離，這樣能夠截留各種微生物，提高污泥的濃度，有效去除氨氮、有機物等污染因子，減少城市用地面積。因此，在高標準排放以及用地緊張的區域，膜生物反應器污水處理工藝具有極大的優勢，在污水處理領域獲得了廣泛的應用。

3? 結束語

總而言之，隨著工業經濟的快速發展，水資源短缺的問題越來越突出，因此，為了有效保護水資源，建立環保節約型社會，在實際的市政污水處理過程中，要充分發揮相應的技術優勢，同時結合城市的實際情況，開展科學化的污水管理，幫助城市更好的利用水資源，促進城市的可持續發展。

參考文獻：

[1] 王錫明.市政污水處理工藝與回用技術分析[J].科學與信息化，2019（16）：189.

[2] 錢勍，徐天虎.市政污水處理工藝與回用技術分析[J].價值工程，2019（11）：91～94.