生活污水處理工藝分析及比較

熊志明

(德州學院，山東 德州 253000)

在經濟水平與生活質量持續提升的當下，城鎮以及農村地區所排放污水的水量均較之前有所增加，對污水進行處理勢在必行。事實證明，開展污水處理相關工作，可最大程度減小污水給環境所造成危害。要想使此項工作取得理想效果，關鍵是要以實際情況為依據選擇適宜處理工藝。由此可見，圍繞現有處理工藝展開討論并對其性能加以了解，具有重要意義。

1 生活污水排放情況

通過調查可知，近年各地區所排放生活污水量均有所增加，當前，生活污水已成為污水主要來源，具體數據見表1[1]。隨著興建基礎設施的工作逐漸由城鎮延伸到農村，農民生活水平較之前有顯著提高，這也使得農村地區所排放生活污水的水量逐年遞增。僅2020年，我國農村地區所排放污水總量就已達到約260億t。如何使生活污水得到有效處理，現已成為社會各界關注的焦點。

表1 國內污水排放情況 億t

2 生活污水處理情況

近幾年，各地區紛紛將興建污水處理設備的工作提上日程，無論是處理速度還是能力，均較之前有所提升。由于生活污水往往具有一定的地域性特點，所適用處理技術也并不相同。現階段，農村地區普遍存在缺少污水處理廠的情況，既有設備所能覆蓋范圍有限，已有污水處理廠的地區，同樣存在著亟待解決的問題。例如，設備更新速度較慢，有關人員未對該項工作引起重視等。

受經濟水平等因素影響，各地區所排放污水的水量，通常有顯著差異存在，但整體趨勢為持續走高。隨著環保理念深入人心，污水排放量增速放緩，但整體水平仍然偏高。在此背景下，政府先后出臺多項政策，為建設處理設備的工作提供支持，相關設備的覆蓋率也因此而得到顯著提升。由此可見，污水處理的發展態勢良好。

3 污水處理常見工藝

3.1 污水處理工藝

3.1.1 氧化溝

生活污水往往含有大量有機物，而對有機物進行去除的首選方法為生物法，氧化溝便是生物法的代表。作為一種對懸浮生物進行處理的技術，氧化溝的運行原理和延時曝氣大致相同，二者均屬于活性污泥法。具體流程如下：第一步，基于格柵對污水進行初步凈化；第二步，將處理后污水運送到提升泵房，由提升泵房負責對其水位進行提升；第三步，利用沉砂池將無機顆粒盡數去除；第四步，將氧化溝作為載體，確保污泥還有污水可得到充分混合；第五步，對凈化后污水做沉淀和消毒處理，并對其進行排放[2]。事實證明，該工藝可被用來對有機物進行去除，實現污水脫氮目標。

3.1.2 A/O工藝

活性污泥法先要對沉淀池進行連續進水，在污水初步沉淀后，將其運往曝氣池，和曝氣池內活性污泥混合，獲得相應混合物，隨后，通過向混合物注入空氣的方式，確保氧氣能夠與混合物發生充分反應，待混合物含氧量達到特定數值，便可開始下一環節，經由二沉池對混合液所含固體物質進行沉淀。活性污泥法能夠有效凈化有機物。一般來說，其凈化率均可達到約85%。處理期間所形成產物可利用多種方法進行去除，無論是運行成本還是所耗費能源，均低于其他工藝，這也是該工藝得到廣泛應用的主要原因。

近幾年，由傳統方法所衍生出A/O工藝逐漸進入大眾視野，該工藝更適合被用來對具有富營養化特點的污水進行去除。在實際應用時，有關人員需要提前設置格柵、提升水泵等設施。與上文所介紹活性污泥法相比，該工藝所做出創新便是引入了缺氧池與氧化池。缺氧池的作用是充分混合污水，借助池內填料將溶解難度較大的有機物盡數轉化成易于溶解的有機物，在將氨氮去除的基礎上，為氧化池的氧化分解處理提供便利。作為污水處理核心的氧化池，通常分為兩段。前段的有機復合較高，可借助填料所附著微生物群落，對有機雜質進行吸附并降解。有機負荷偏低的后段，主要依托硝化菌對污水氨氮進行溶解，通過降低COD的方式，確保污水能夠得到有效凈化。

3.1.3 自然處理

該工藝的特點是對水體所具備自凈功能進行激發并加以利用。研究表明，在特定環境范圍內，水體能夠借助自身固有的化學、物理還有生物作用，對污染物的毒性和濃度進行降低。現階段，該工藝在我國農村地區較為常見，這主要是由外界環境所決定的。其優點不僅有便于管理和成本低廉，在去除生化工藝無法降解細菌及有機物方面，能夠取得十分理想的效果。除此之外，該工藝還使重復利用污水所含有營養物質的設想成為現實。例如，利用污水對農田進行灌溉，真正做到了一舉多得。

3.1.4 SBR工藝

該工藝是活性污泥法的分支，強調以間歇曝氣為依托，通過對污泥生長環境進行改變的方式，使污水得到充分凈化。基于該工藝對污水進行處理的流程為進水—曝氣—沉淀—排水—閑置。具體操作如下：第一步，利用格柵對污水進行預處理，將處理后污水運往調節池。第二步，利用調節池內部高度可控的浮球，對污水的水量與水質進行調節。第三步，在調節池注滿污水后，便可對污水進行曝氣處理。除特殊情況外，曝氣時間均由污水相關參數所決定，若要對污水做除磷脫氮處理，應維持曝氣狀態，反之，則需要停止曝氣。第四步，將污水沉淀 60～90 min，對沉淀后污水進行消毒以及殺菌。第五步，在保留活性污泥的前提下，將沉淀所得上清液去除。第六步，停止反應池的運行，為循環處理做準備[3]。在去除COD等元素方面，規模不同的SBR所取得效果往往有所差異(如表2所示)，有關人員應視情況對其進行選用，最大程度保證處理效果達到預期。

表2 SBR處理效果 %

3.1.5 人工濕地

作為僅需投入較少成本，就能夠獲得水質良好的污水的工藝。人工濕地的優點，還包括便于操作，符合當今社會對處理生活污水所提出要求。該工藝能夠被用來處理污水的原理如下：濕地往往存在大量微生物及耐水植物，可借助二者間的相互作用，通過土壤、生物治理雙管齊下的方式，使污水得到凈化。現階段，該工藝在鄉鎮地區得到了較為廣泛的應用，其中，最為常見的形式為垂直流入。

在經過多次改進后，垂直流入工藝已具備較為完成的流程，強調先對污水進行初級處理，再將處理后污水經由配水系統被運輸到人工濕地所對應地床基質，當污水逐漸滲入基層下方，濕地既有微生物及植物，便會主動吸收并快速分解污水所含有機物，待污水滿足排放標準后，經由給水系統對其進行統一排放。研究證實，該工藝可對80%以上的氨氮進行凈化，處理后污水滿足二級排放標準，相較于常規生化工藝，該工藝的成本更加低廉，具有一定的推廣價值。

3.2 污水消毒工藝

3.2.1 液氯

液氯消毒屬于化學消毒法。在水中加入適量液氯，可生產次氯酸、次氯酸根，二者均可被用來對污水進行消毒，使其達到再次利用標準。現階段，將液氯作為主要處理材料的處理工藝，主要有折點消毒、氯化消毒、過量消毒和氯氨消毒，其優勢在于價格低廉。由于存在時間較長，該工藝已具備完善的使用流程，對其加以應用的難度較低。但要考慮到液氯儲存較易出現泄漏的問題；在處理生活污水時，水中部分物質會和氯發生反應，生成可能影響人體健康的物質。由此可見，對液氯工藝進行推廣所受限制較大，有關人員需酌情選用，避免帶來不必要的問題。

3.2.2 臭氧

作為強氧化劑的臭氧，其特性是能夠和水產生化學反應，生成有機物以及無機物。其中，有機物能夠滲入生物細胞，通過對細胞進行滅活的方式，使污水得到全面消毒。實踐證明，臭氧消毒具有極為突出的優點，即：適用范圍較廣，可保證消毒效果達到預期，無副產物生成，符合當今社會所提倡環保理念。當然，該工藝同樣有尚未得到解決的問題。例如，污水有機物和臭氧發生反應后，將有大量絮狀物生成，雖然污水有害物質含量減少，但其污濁度將出現一定程度的提高[4]。再例如，經由臭氧所消毒污水，通常具有腐蝕性，甚至會腐蝕排水管道，導致管道使用壽命縮短，要想避免該問題出現，關鍵是對尚未排出的污水做二次消毒處理。

3.2.3 紫外線

該工藝并不能直接消滅微生物，而是通過對微生物繁殖能力加以破壞的方式，達到消毒滅活的效果，簡單說，就是用紫外線照射需要處理的污水，隨著微生物遺傳物質被摧毀，水質自然能夠得到提升。與此同時，紫外線還能夠破壞細胞膜結構，同樣能夠起到制約微生物繁殖的效果。

現階段，對該工藝加以應用所依托設備以紫外線激光為主，有關人員只需購入能夠產生紫外線的設備，便可對污水進行處理。可經由該工藝達到良好處理效果的污水類型，主要有再生水、溢流廢水與低質量污水，對于紫外線難以穿透的污水，則更適宜采用其他工藝。

4 結語

由上文分析可知，每種能夠被用來處理污水的工藝，均有相應的使用要求及條件，因此，在開展相關工作時，有關人員不應過分追求對新工藝加以應用，而忽略了污水處理所提出的訴求。由此可見，要想使污水得到快速且徹底的處理，關鍵是要做到因地制宜，根據污水的水量與水質，結合處理廠規模和能夠提供的設備，對處理效果理想且具有良好經濟性的工藝進行選擇，通過高效處理污水的方式，為持續發展目標的達成助力。