論環(huán)境保護(hù)中水污染處理和再生利用

畢節(jié)市生態(tài)環(huán)境局 龍勇

水污染處理設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、資金投入不足、再生利用率較低、安全性無法保障、管理復(fù)雜等，是制約處理技術(shù)水平和再生利用率提高的常見原因，大中小型城市的制約程度不一。總體來看技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)呈進(jìn)步趨勢，通過媒體的宣傳引導(dǎo)，居民提高了對再生水安全性的認(rèn)知，水污染引發(fā)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問題逐漸有所改善。受工業(yè)廢水和城市生活污水影響，水污染量依舊巨大，污水處理廠仍面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。只有致力于技術(shù)的不斷研發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的兼顧。

一、環(huán)境保護(hù)中水污染處理技術(shù)和再生利用常見的問題

（一）水污染處理設(shè)備陳舊

水污染處理技術(shù)要通過機(jī)械化設(shè)備得以應(yīng)用，因此只有機(jī)械化設(shè)備的正常運(yùn)行才能夠保障水污染處理的質(zhì)量和效率。就目前各污水廠整體設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀而言，由于設(shè)備更新不及時，普遍存在陳舊老化、磨損嚴(yán)重、功能性不全等問題，帶病作業(yè)、高強(qiáng)度作業(yè)、技術(shù)落后作業(yè)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，使設(shè)備故障頻發(fā)，水污染處理流程中斷或者效率減緩，無法有效保障或者提升水污染處理水平，特別是在經(jīng)濟(jì)和發(fā)展相對緩慢的中小型城市，其設(shè)備陳舊問題尤為突出。

（二）水污染處理技術(shù)落后

目前我國水污染處理技術(shù)還未達(dá)到國際領(lǐng)先水平，技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)情況相對薄弱，一二線等大中型城市率先引進(jìn)了國外先進(jìn)的水污染處理技術(shù)，還需要根據(jù)城市實(shí)際水污染情況進(jìn)行技術(shù)改良，以因地制宜地制定出符合城市現(xiàn)狀或發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)。部分中小型城市沒有對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行及時更新，也是造成水污染處理技術(shù)落后的關(guān)鍵原因。以污泥處理技術(shù)為例，污泥總量逐年遞增，技術(shù)的研發(fā)跟不上污泥量激增的腳步，無法有效提升環(huán)境保護(hù)效果。

（三）再生利用率較低

再生利用是節(jié)約水資源和環(huán)境保護(hù)的有效措施，受技術(shù)落后、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱、資金投入不足等因素影響，大部分城市均存在污水再生利用率較低的問題。例如廢水、臟水等污水凈化后殘存有害物質(zhì)，居民對再生水的安全性不認(rèn)可，安全性無法保障，無法達(dá)到居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)，大多局限于工業(yè)生產(chǎn)方面的再生利用；部分城市用于運(yùn)輸再生水的循環(huán)管線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，無法全面供應(yīng)凈化后的水資源，降低了再生利用率。

二、解決環(huán)境保護(hù)中水污染處理技術(shù)和再生利用常見問題的有效措施

（一）加大水污染處理技術(shù)資金投入

水污染處理技術(shù)的有效實(shí)施，離不開持續(xù)性資金投入的支持，其能夠促進(jìn)設(shè)備更新、基礎(chǔ)設(shè)施普及建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、人才引進(jìn)和培養(yǎng)等方面水平的提升，確保技術(shù)水平能夠解決日益嚴(yán)峻的水污染問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。首先相關(guān)管理部門可向上級單位申請專項資金，用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)引進(jìn)；其次可合理分配資金節(jié)約使用，確保資金利用率最大化，盡量剛需使用，切合實(shí)際分配資金，避免資金浪費(fèi)問題的發(fā)生；最后拓展社會資源加大資金投入，例如：通過發(fā)行地方債券和股票、銀行貸款融資、招商引資等方式全方面拓展社會資源，用于技術(shù)研發(fā)和設(shè)備更新維護(hù)，避免設(shè)備陳舊和技術(shù)落后等問題，影響水污染處理質(zhì)量和效率，面向大中小城市全面普及先進(jìn)污水處理技術(shù)。

（二）創(chuàng)新研發(fā)水污染處理技術(shù)

目前我國大中型城市主要以相對較為先進(jìn)的生物降解和離子交換樹脂處理技術(shù)為主，選擇性較強(qiáng)，具有催化和吸附污水的功能，環(huán)境保護(hù)效果較好。但受處理成本高因素影響，無法實(shí)現(xiàn)廣泛普及，如果單一使用離子交換樹脂處理技術(shù)，極易造成城市污水出現(xiàn)大量積壓和環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，不利于整體污水處理效果的提高。高級厭氧法處理技術(shù)作為應(yīng)用相對較廣的技術(shù)種類，也存在處理工藝復(fù)雜、流程繁瑣的弊端，降低了全面普及程度。因此創(chuàng)新研發(fā)水污染處理技術(shù)，依舊是提升技術(shù)水平的關(guān)鍵。購買外來技術(shù)不但成本較高，也不一定能夠適應(yīng)城市水污染處理實(shí)際情況，還需在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合分析優(yōu)缺點(diǎn)，針對技術(shù)不足問題進(jìn)行研發(fā)突破，進(jìn)而在降低處理技術(shù)應(yīng)用成本的基礎(chǔ)上，提高再生利用率，保障再生水安全，滿足多元化城市污水處理需求，以及居民生活或者工業(yè)再生水利用需求。

（三）健全水污染處理管理制度

只有從源頭上最大程度避免水污染問題，才能夠有效提升環(huán)境保護(hù)效果，例如：對污染嚴(yán)重的化工廠要勒令其停業(yè)整頓，制定污水排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格處理不達(dá)標(biāo)的污水之后再排放到河流或者地下水中；依法依規(guī)查處資源過度開采和浪費(fèi)的違法行為，加大管理力度，構(gòu)建科學(xué)合理的污水處理管理體系，提升城市水污染處理質(zhì)量，保障再生水的安全性；結(jié)合城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)、發(fā)展等實(shí)際需求，因地制宜地制定管理制度；借助媒體加大對環(huán)境保護(hù)的宣傳，提高居民節(jié)約用水和環(huán)境保護(hù)意識，在再生水安全性得以保障的前提下，消除居民心理障礙，打消居民對再生水安全性的疑惑，提高水資源再生利用率。

三、環(huán)境保護(hù)中水污染處理技術(shù)的應(yīng)用

（一）吸附技術(shù)

吸附技術(shù)主要利用物理原理凈化污水，以活性炭、黏土、礦物等材料作為吸附載體，將污水中的淤泥、雜質(zhì)等吸附到材料內(nèi)部，達(dá)到過濾凈化污水的目的。吸附技術(shù)具有操作簡便、成本低、處理效果好的優(yōu)勢，在少量泥沙污染、低濃度污染的水污染處理技術(shù)中較為常見，可提升循環(huán)用水效果。由于吸附材料在吸附雜質(zhì)后會將表面的密集孔隙堵滿，達(dá)到飽和以后吸附性能會呈直線顯著下降的狀態(tài)，因此不適用高濃度的大量水污染處理情況。

（二）生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)

1.活性污泥技術(shù)

活性污泥技術(shù)對有機(jī)物的吸附效果極佳，是在常規(guī)吸附技術(shù)上的專項升級，對污水中的有機(jī)物的降解程度可高達(dá)90%～95%。活性污泥技術(shù)的主要原理是：通過將污水統(tǒng)一收集到曝氣池中，歷經(jīng)數(shù)小時的污水停留，為好氧微生物提供充足的氧氣，進(jìn)而形成絮凝體狀的活性污泥，使污水和活性污泥充分接觸混合，進(jìn)而吸附出污水中的有機(jī)物。在城市生活污水的二級生物處理流程環(huán)節(jié)中應(yīng)用較為廣泛。由于不能去除氮磷等無機(jī)物，還需要根據(jù)城市水污染的實(shí)際情況綜合其他處理技術(shù)共同使用，通常將曝氣池和沉淀池組成聯(lián)合工藝流程。

2.生物膜技術(shù)

生物膜技術(shù)是和活性污泥技術(shù)并列的水污染處理技術(shù)，通過固定膜法強(qiáng)化了污水的自凈效果，具有凈化低濃度污水和節(jié)能的優(yōu)勢。以一定氧含量的處理環(huán)境，為好（厭）氧菌生態(tài)材料提供處理條件，當(dāng)污水以設(shè)定速度勻速流動通過生態(tài)材料時，其中的有機(jī)物會被生態(tài)材料主動分解，實(shí)現(xiàn)污水的自凈過程，此時切斷氧氣供給向生物膜內(nèi)擴(kuò)散，舊的生物膜缺（厭）氧后脫落形成新的生物膜，如此有序循環(huán)處理有效去除污水中的有機(jī)物。常見的處理技術(shù)有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床等。生物濾池中的生物膜構(gòu)造如圖1所示。

圖1 生物濾池中的生物膜構(gòu)造

3.厭氧生物處理技術(shù)

厭氧生物處理技術(shù)可有效凈化污水中的高濃度有機(jī)物，雖然在發(fā)展過程中一度落后于好氧生物處理技術(shù)，但伴隨科技的發(fā)展和進(jìn)步，厭氧生物處理技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)不斷突破技術(shù)問題，新技術(shù)逐漸在大中小型城市中有序普及，應(yīng)用范圍呈擴(kuò)大趨勢，在中低濃度污水的有機(jī)物處理中也逐漸滲透，具有效果好、效率高的優(yōu)勢。其工作原理一般包含水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷四個階段，在凈化水質(zhì)的同時，可有效實(shí)現(xiàn)能源的再生利用，產(chǎn)生的大量甲烷能源可用于發(fā)電和家庭燃?xì)狻捬跎锾幚砑夹g(shù)流程如圖2所示。

圖2 厭氧生物處理技術(shù)流程

（三）磁分離技術(shù)

磁分離技術(shù)是新興的水污染處理技術(shù)，主要應(yīng)用磁場和磁力分離有機(jī)物。不同種類有機(jī)物的磁性程度不一，有強(qiáng)有弱還有不帶磁性的。高磁性有機(jī)物可直接清除分離以凈化污水，弱(非)磁性有機(jī)物一般是通過改變磁場頻率的方法進(jìn)行分離或者清除。其設(shè)備簡單緊湊體積小、結(jié)構(gòu)和流程簡單、應(yīng)用費(fèi)用低，在節(jié)約占地空間、降低成本、抗外界環(huán)境干擾等方面優(yōu)勢明顯，處理時間短且處理能力強(qiáng)，可快速處理大量的污水，一般不限于污水種類，對各類水資源污染問題都能夠?qū)崿F(xiàn)有效的凈化效果，在油污廢水、食品廢水等城市生活污水和工業(yè)廢水的處理中普及較為廣泛。

四、污水再生利用

水資源本身具有可再生循環(huán)利用的特點(diǎn)，城市污水作為水量穩(wěn)定、供給安全的資源，具有再生利用價值，是城市開源節(jié)流、降低水污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約用水的有效措施。處理后的再生水可用于農(nóng)業(yè)灌溉、地下水回灌、工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)等，可有效緩解水資源分布不均和短缺的現(xiàn)象。綜合考慮設(shè)備成本、經(jīng)濟(jì)效益、耗電（能）量情況、管理難易程度等因素，節(jié)約成本和保障再生水安全，再生水達(dá)到指標(biāo)以后方可投入城市水循環(huán)使用。城市需根據(jù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)客觀實(shí)際，因地制宜地制定再生利用管理制度，科學(xué)評估再生利用率，滿足不同水質(zhì)指標(biāo)的再生水供給需求。加強(qiáng)對再生水價值的社會宣傳，提高居民的再生水使用認(rèn)知度，消除居民不信任再生水安全性的顧慮，提高污水再生利用率。

“節(jié)約用水，人人有責(zé)”的呼吁廣泛普及，提高了人們對水資源浪費(fèi)問題的重視。針對過度開采自然資源、工業(yè)污水大量排放等水污染歷史遺留問題，還應(yīng)從源頭上遏制，制定健全的水污染處理管理制度，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)控制水污染亂象。目前環(huán)境污染問題依舊嚴(yán)峻，還需從整治各類污染源入手，以保護(hù)和恢復(fù)原有生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧相處。水污染處理技術(shù)和再生利用，能夠有效降低水資源污染，提高水資源利用率，緩解水資源浪費(fèi)問題。技術(shù)方面還需要科研人員不斷創(chuàng)新研發(fā)，突破技術(shù)不足問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、改善水質(zhì)、再生利用資源和能源的目標(biāo)。