城市污水處理設計與實際運行問題分析

范玲

(江西金達萊環保股份有限公司， 江西 南昌 330100）

1 城市污水處理設計中常見的技術

1.1 傳統城市污水處理技術

1.1.1 生物處理法

由于在城市污水中有機物的含量相對較多， 所以考慮可以采用生物處理法進行污水處理， 這項技術的核心在于能夠將有機物分解并氧化在微生物酶的作用下， 使水體得到凈化。

1.1.2 物理處理法

物理處理法也是城市污水處理的一種有效方法，其中比較常見的方法包括篩網過濾法、 沉淀池法和離心分離法等。

1.1.3 化學處理法

化學處理法在使用過程中主要是發揮化學制劑的作用， 具體包括化學沉淀法、 化學混凝法、 氧化還原法以及污染物吸附法等。 近幾年來化學處理法， 經技術人員的不斷改造， 又誕生了一些新型處理技術， 例如， 活性炭吸附、 生物膜處理等。

1.2 新型城市污水處理技術

1.2.1 脈沖電暈處理技術

這項技術的關鍵點在于將電極束放在與城市污水表面特定部位的接近位置， 電壓控制在10kV以上，這樣接近位置就會迅速的出現自由基和臭氧物質， 然后這些物質會滲透到污水表面下方的3cm左右， 接通電源， 在器皿底部的電極區域就會出現冠狀電暈， 這是清理浮油微生物的重要條件， 該技術的效果良好，而且成本相對較低。

1.2.2 光氧化處理技術

這是一種處理污水效果良好的技術， 能夠對城市污水做出有效的凈化， 具體的過氧化法包含三種類型， 分別是光催化、 光敏化與光化學。 需要利用強光對污水進行照射， 這樣才能使光氧化的目的得以完成， 目前很多城市對于光氧化處理技術都在進行推廣， 該技術的優勢在于能夠適用于很多類型的城市水環境， 使污水處理的限制問題得到了有效解決。

1.2.3 超聲波處理技術

一些城市污水中難免會存在一些危險性較強的污染物， 這時就可以采用超聲波處理技術。 該技術在污水企業比較常見， 因為能夠對各類污染物作出有效的清除， 超聲波處理技術相對于原本的污水處理手段而言， 綜合效益更好， 污水處理的效果更明顯。

2 城市污水處理實際運行中存在的問題

2.1 雨水排放設施與污水處理難以分離

新時期以來城建步伐越來越快， 人口密度也逐年增加污水排放量到達了一個新的程度， 水環境質量受到了直接的威脅。 居民用水安全受到城市污水處理結果的直接影響， 如果不能有效的處理雨水降落， 或者對污水的處理狀況不佳， 那么污水的影響范圍勢必會擴大， 影響用水安全的同時， 對于現代城市的可持續發展也會造成阻礙。 與此同時， 如果傳統排水方式不能夠妥善的進行雨水排放， 或者在設施設置上存在不合理之處， 導致污水處理無法實現有效分離， 無法滿足污水處理的高效要求， 城市建設中的生態效益， 則會因污染加劇受到更為嚴重的影響。

2.2 污水處理能力有待提高

關于污水處理這方面的問題， 一些城市在規劃建設過程中需要深思熟慮， 這是一項非常重要的工作，如果在長期實踐過程中沒有形成良好的處理能力， 再加上排水設計存在問題， 污水處理效率受到影響， 那么城市的生態環境質量一定會有所下降。 另外相關部門對于污水處理方面存在投入不均的現象， 導致污水處理建設和實際處理需求之間存在明顯差距， 無法滿足預期的污水處理效果， 進而導致污水處理問題的發生。 除了污水處理能力上的問題之外， 污水處理的計劃制定， 如果不夠專業， 也會對城市建設造成影響，對生態系統和水資源造成威脅。

2.3 污水資源化利用率不高

使資源的循環再利用是城市污水處理的主要目標之一， 這樣做可以有效緩解城市的用水壓力， 而且對于綠化和消防用水也有著重要作用， 然而現在一些城市不僅在污水處理系統上存在問題， 造成了污水的直接排放， 使資源高效利用的要求無法滿足， 影響了城市的長效發展， 而且污水資源化利用率之所以得不到有效的提升， 主要還是因為污水處理設施性能與處理系統功能有所欠缺， 而這也極大的干擾了生態文明城市的建設， 增加了城市水環境污染的風險。

2.4 污水處理廠布局位置不合理

在進行城市污水處理廠選址與施工時并沒有從城市整體角度出發對其進行合理的布局， 很多污水處理廠的運營反而對周遭環境造成了影響， 而布局的不合理性也直接降低了水資源的利用效率， 直接威脅到了飲水安全。 而缺乏科學性的布局位置不僅容易對周圍的土地資源與水資源造成二次污染， 同時也干擾了城市建設目標的落實。 因此， 必須從可持續發展角度對污水處理廠進行布局優化， 從源頭提高污水處理水平， 為城市污水處理工作質量的提升奠定基礎。

3 城市污水處理設計優化的對策

3.1 分流處理城市雨水和污水

市政給排水系統設計過程中應強化其雨污分流的能力， 通過合理的規劃是雨水與城市污水能夠實現良好的分流處理。 雨污分流系統的建設主要是在城區中對污水管與雨水管進行分離建設， 將城市雨水直接輸送至江河， 由自然環境進行沉淀與凈化， 將城市污水直接輸送至污水處理廠， 通過專業的技術進行進化與處理。 在建設過程中， 首先雨污分流區域必須進行嚴謹的管道規劃， 雨水與污水的排放管道不能進行混接。 因為這一部分的雨水在進行處理后會被直接排放至江河等水體中， 一旦在排放過程中造成了雨水與污水的混合， 將會導致雨水被污染， 從而使地表水資源與土地資源受到污染。 其次， 在雨污合流區域， 為了提升污水處理效率， 提高用水安全， 必須根據污水處理規定對二者展開截污雨分流。 而雨污分流處理不僅有效的提升了城市排水工作的效率， 降低了城市積水問題發生的幾率， 同時對居民用水的水質及城市環境都具有良好的改善效果。

3.2 提高對污水處理的水平

首先， 在設計污水管網時應先結合城市污水量展開處理量的預估， 之后在更加科學的進行管道線路、直徑與長度的設計， 從而保障排放至污水管道的污水量不會超過其承受能力， 從而發生淤積或管道堵塞問題。 其次， 相關部門應該引用先進污水處理技術， 采用集中處理+分散處理的污水處理模式。 因為城市各區域間因功能的區分， 導致產生的污水量及污水污染程度也存在巨大差異， 僅是單純采用集中處理， 不僅會造成成本的提高， 而且會降低處理的效率。 因此，采用集中+分散處理能夠使污水處理過程更加簡便。另外， 在分散處理工作中應采用BOT、 PPP等處理運營模式， 應用CASS 技術、 活性污泥技術等處理技術，不斷提高污水廠的污水處理能力。

3.3 提高雨污水資源化利用的能力

首先， 強化城市雨水資源化利用。 在進行污水處理系統設計時， 應該建設健全的雨水收集設施， 從而有效的收集、 截污、 存儲與凈化雨水， 真正實現水資源的循環利用， 將處理后的雨水應用于園林建設、 消防、 綠化、 公共衛生間沖廁等工作中。 如此不僅能夠避免水體被被處理的雨水所污染， 同時還能夠實現水資源的利用率的提升， 起到水資源節約的效果。

其次， 強化城市生產生活污水資源化利用。 相較于雨水的收集與處理而言， 生產生活污水的凈化與處理是難度更高且相對復雜的一項工作， 需要利用完善的系統工程及先進的處理技術來實現， 但同時它也是污水資源化利用的關鍵， 對水資源保護具有重要意義。 相關部門在進行污水處理系統設計時， 應融入未來設計理念， 引用先進污水資源化利用技術， 應用再生利用工藝， 并進一步研究安全性、 效率更高的污水處理技術， 并根據相關技術與公益建設配套設施。

最后， 強化污水處理后污泥成分資源化利用。 城市污水在處理過程中所沉淀分離出的污泥仍然具有強水分， 并且包含著多種有機元素， 能夠被加工為農業化肥， 對土壤肥力具有良好的提升效果。 因此， 在進行污泥處理時應以凈化為主， 剔除其中的重金屬與細菌微生物， 之后將其轉變為有機肥料或土壤改良劑，從而進一步提高污水的再生利用率。

3.4 合理布局污水處理廠的位置

不合理的城市污水處理廠布局將會直接影響處理效果， 為周邊環境造成更大的負擔， 直接破壞城市環境建設， 導致城市環境污染問題進一步惡化。 因此，城市污水處理體系必須結合氣候、 風向、 水資源分布等重要因素對處理廠進行科學排布， 從而最大程度提升污水處理的效率。 相關部門也應從整體城市規劃出發， 對污水處理廠的位置進行統籌規劃， 確保城市污水處理工作符合城市發展目標。 具體來說， 在城市地理結構中污水處理廠應該坐落于地勢較低的位置， 從水資源角度出發污水處理廠的位置應以靠近水源下游區域為宜， 如此能夠最大程度降低污水中固體污染物對水資源的污染。 從風向與氣候因素出發污水處理廠應該建設于夏季主導風向的下方， 并且與工廠和居民生活區域間隔三人百米以上， 如此能夠有效避免城市環境被處理廠運行過程中釋放的有毒有害氣體所污染。

4 結語

環境問題與污染問題是我國社會發展必須直面且重視的關鍵問題， 為了實現國家的可持續發展， 近些年來我國致力于打造生態文明城市， 強調綠色環保建設理念， 重視環境污染問題的預防與改善。 而作為城市生態體系的重要組成部分， 污水處理系統直接決定著城市污水問題的處理能力， 優質的污水處理技術及健全的處理系統能夠有效的實現水質的提升， 降低水體與土壤被污水污染的風險。