水污染治理的新工藝與設計探索

馬艷紅

（秦皇島市環境保護宣傳教育中心，河北 秦皇島066000）

當下，經濟高速發展對于水資源索取不斷增加、水資源短缺和污染現象越來越嚴重之間的矛盾越來越大，環境污染現象以及水污染現象越來越嚴重，使得國民日常生活身體健康也受到一定程度的威脅，也阻礙了中國經濟的進一步發展。因此，如何開展水污染治理，并積極運用新的工藝技術且合理設計成為許多污水處理企業所關注的主要問題。

1 水污染治理的一般原則

城市污水處理的主要目的是令其能夠滿足排放或是污水回收利用標準，以避免污水直接排放對周圍環境造成嚴重污染，而經過處理之后的污水，可以用作農業灌溉、城市景觀塑造以及工業生產之中，借此幫助國內節省大量水資源。污水處理工藝程序的選用及設計必須考慮如下因素。

1.1 污水需要滿足的處理標準

處理標準是污水處理企業所必須選用的根據。污水處理標準主要表現在經過加工之后水體的各項質保，經過處理之后排放污水水體是運用最為頻繁的取向。因此，在完成對水體的加工以及處理之后，污水處理程度普遍是根據城市污水二級處理工藝技術所能夠滿足的處理程度，即是否能夠滿足BOD5以及SS 均不大于30 mg/L 這一條件選擇合適的工藝流程。城市污水處理工作之后出水的第二作用便是重復利用，主要表現在運用在城市雜用之中，如為綠地、公園提供噴灑或是灌溉使用，或是用作對街道以及廁所的沖洗，或是為城市景觀提供水。要實現上述重復利用與城市之中的目標，城市之中所形成的污染水需要經過二次處理之后，再次接受一定的深度處理方可運用。通常情況下，污水處理廠需要運用混凝沉淀以及過濾的方式之后再消毒加工，從而盡可能減少BOD5以及SS3以令處理水能夠滿足回收利用的各項指標。

1.2 污水處理工藝的投資以及運營成本

工程投資以及運營費用同樣是工藝技術選用的關鍵影響因素。處理水需要滿足水質標準基礎，結合所處理的水體質量以及總量，選用切實可行的多種工藝技術予以全面的技術經濟對比，進而從中挑選優秀、適合以及合理的技術，保證技術的所需要的運行費用以及工程投資成本相對較低，在保證處理質量以及效率的同時，盡可能減少所投入的成本。例如，針對城市所產生的污水BOD5或是SS 濃度相對較高，水體質量以及總量變化幅度明顯的情況下，建議運用A-B法活性污泥處理技術，該技術相較于一般的活性污泥方式處理方式效果更為顯著，可以有效脫除NH3-N，同時也可幫助企業節約基建投資數值的20%，能源損耗可以節省月15%上下。

1.3 技術的選用需要結自然、地形條件以及土地與資源的運用狀況

因地制宜、綜合考量選用適宜于目前狀況的處理技術，可避免對農田的占用，而是將加工設備放置在河灘沼澤區域、洼地區域或舊河道之中。

2 水污染治理的新工藝與設計

2.1 人工濕地生態系統水資源污染治理技術

人工濕地屬于人為構建的一種干預性生態系統，其目標是借助人造的人工濕地對受到污染的水體予以合理的管控，其關于污染水的處理效果較為優秀，借助濕地的土壤、植物以及其中蘊含的微生物對污染予以物理性以及化學性的協同作用。人工濕地系統是目前污水處理最為有效的一種方式，在自然生態之中可運用物理、化學以及生物等完成污水的處理，而該廢水處理技術的合理運用可以高效清除水體之中存在的有機物，且去除率不低于80%。關于受到污染水中氮、磷元素等都具備優秀的去除效果。另外，該技術同時也具備其他優勢，例如工程建設以及運營方面，無需投入過多成本，具有優秀的負載適應性，相比于其余水污染處理技術而言，人工濕地的預期成本較低且實際運用過程中對附近自然環境所產生的影響并不明顯等多項優勢，使其得以較為廣泛頻繁地運用。

人工濕地系統內污水普遍以表面流濕地、潛流實地以及垂直流濕地形式存在。上述3 種不同人工濕地污水處理期間，關于表面流濕地以及潛流濕地的運用范圍最為廣泛，具體受到污水處理措施以及操作控制決策的干預。就目前而言，因為人工濕地的建設方向產生了變化，人工濕地運用種類也需要對應地予以調整，從而產生合適的運用形態，即復合流人工濕地系統。該系統能夠合理更改傳統污水處理方式結構單一的問題，以達到高效凈化的目的。

2.2 生物浮島技術水資源污染治理技術

流經城鎮的河流如果與其他水污染源相近，水體富營養化程度相對較高，也使得附近生態環境呈現惡化的趨勢，同時為當地水污染治理工作造成嚴重的負面影響。如今國內外學者研發了大量用以處理水體富營養化的凈化技術，包括生物浮島技術、人工水草凈化技術等，針對富營養化的水體污染而言，運用生物浮島技術與人工水凈化技術可清潔水質。其中，生物輔導污水處理技術具體是運用植物生長所具有的自然規律，其關于污染水的凈化流程具體為：構建浮體—依賴根部完成吸附—消除污染物—實現水質的凈化的目的。城市應用該水污染處理技術，可以有效將受污染水之中的污染物清除，實現對水質的凈化，且無需投入大量成本，能夠持續且反復運用。不僅如此，生物浮島之中存在以及繁衍的水生生物能夠為城市建設一個更為良好的生態環境。

2.3 電化學氧化（催化）技術

電化學氧化（催化）技術即運用陽極反應以實現對有機物的降解，或是利用陽極反應現任工程羥基自由基（·OH）以及臭氧等氧化劑實現對有機物的降解。電化學氧化（催化）技術技術包含有一維、二維以及三維電極體系。因為三維電極體系具備微電場點電解效果，如今得到許多地區的認可，并得到廣泛應用。三維電極是基于傳統原本二維電解槽電極之間充填粒裝或是其余碎屑狀工作電極材料，同時令充填的材料附著電，作為第三極存在，同時在工作電極材料表面即可產生電化學反應。相較于二維平板電極而言，三維電極的比表面更大，使得電解槽面體比提高，可以在較低電流密度的狀態下供應較高的電流強度，粒子之間的距離過小而使得物質傳質速度大幅加快，時空轉換效率也隨之提高，所以電流效率也有所加強、處理效果更為優秀。三維電極能夠用在解決生活污水、染料以及農藥等有機廢水，實現對垃圾滲濾液以及金屬離子的過濾，提高處理效果。

2.4 制革廢水處理技術與設計

制革廢水可采用分質處理的技術，即通過沉淀方式回收鉻鹽、氣浮方式脫除油以及催化氧化的方式脫除硫化物。其中，沉淀法回收鉻鹽。含有鉻的廢水可利用堿沉淀加工加以回收，即利用原液內的鉻化合物，配合堿形成氫氧化鉻等待沉淀，之后將已經沉淀的氫氧化鉻，添加硫酸予以攪拌，便可獲得一定濃度的鉻化合物，進而將其運用在生產之中。從生產車間之中產生的含有鉻元素的廢水，在經過格柵將大體積的懸浮固體物篩除之后，通過泵把污水運送至微濾設備將顆粒懸浮物脫除，確保所回收鉻鹽的純度，過濾之后將水流輸送在反應池內。在反應池內，鉻與氫氧化鈉之間發生反應，使得氫氧化鉻自由沉淀，然后僅需要通過板框壓濾機予以分離，便可獲得鉻泥餅，再添加硫酸，兩者產生反應之后，即為硫酸鉻，便可重復運用。

氣浮方式脫除油。生豬革制作所產生的污水其中含有油脂含量在21%～35%之間，豬革生產工藝流程之中，95%上下的原有油脂轉變至廢水內，使得油脂的質量濃度可達到6～14 g/L。氣浮方式脫除油脂即利用微氣泡以及有離子之間開展物理吸附，同時吸附之后的物體上浮，然后完成分離。工藝設計如下：含有油脂的廢水在經過格柵過濾之后，便可進入調節池，之后通過泵輸送至氣浮池內，添加混凝劑實現氣浮，利用刮渣機將形成的浮油清除，完成該項工作。

催化氧化法脫硫，制革生產中脫毛工作需要添加Na2S以及石灰，使得廢水之中包含有大規模懸浮物、硫化物以及蛋白質，導致水源受到嚴重污染。催化氧化法脫硫便是基于錳鹽催化效果，利用空氣將廢水內的S2-以及HS-予以氧化，并形成硫酸根或是晶體硫化，然后將其分離，實現無害化處理的目標。含硫廢水在經過錳鹽催化氧化反應之后，含硫廢水經過格柵進入調節池，然后經泵流入曝氣池，并添加MnSO4溶液，然后鼓風曝氣或是設立水下波器設備，廢水在曝氣池之中接受Mn2+催化，令S2-經過氧化S 脫離，該方式S2-脫除率可達到95%，COD 脫除率不低于70%，效果明顯。

3 結束語

就環保角度而言，應加大對水污染的治理力度。因此，政府有關部門應明確水污染治理的一般原則，并在遵守原則的基礎之上，可以結合污染物的特點采用合適的方式加以處理，以節省水資源，并提高水資源的利用效率。