王金業
(山東省聊城生態環境監測中心,山東 聊城 252000)
社會經濟發展進程中衍生出各式各樣的環境污染問題,其嚴重影響居民的正常生產與生活,成為實現可持續發展目標的絆腳石[1]。而污水處理具有復雜性、專業性的特征,因此必須清晰梳理思路,進而以科學的方法有序做好污水處理的各項工作,最大限度減小污水對生態環境的污染[2]。
從可行性、長效性、高效性等多個方面做對比分析,系統性地判斷污水處理工藝的應用情況[3]。在污水處理工藝的評價中,還需要緊密結合實際環境,遵循因地制宜的原則,根據現場污水污染情況確定最具可行性的處理工藝。
在針對污水的處理中,需要考慮到污水的性質、類型及影響范圍,無論何種類型的污水,均要以可行的方法處理,確保污水在經過處理后能夠達到相關標準[4]。在實際處理工作中,需要注重對材料、工具的選擇,不可因為污水處理工作的開展而出現現場環境受損等衍生問題。
隨著行業的發展,現階段可選擇的污水處理技術頗為豐富,需結合污水水質對相關技術做可行性分析[5]。例如,活性污泥技術則頗具代表性,或是采用生物膜處理技術,若應用得當,均可取得較為良好的污水處理效果。對于生物膜技術,在以往的技術探索下,其應用水平顯著提高,濾料介質表面含微生物,可以構成一層生物膜,在日常使用中,污水與之接觸后發生溶解,起到凈化污水的作用。此外,氧化污水處理技術也被廣泛應用,其在污水處理領域的長效性優勢較為顯著。
資源緊缺是社會經濟發展進程中極為棘手的問題,水資源是日常生產、百姓生活的必要資源形式之一,也是人類得以生產發展的重要保障,因此加強水資源保護、提高其利用水平均較為關鍵[6-10]。其中,污水回用系統較為典型,在建設該類系統時,普遍采用到活性炭吸附、臭氧氧化、膜分離、土地滲透等主流的技術形式,有效提高污水回用系統的運行效率。
活性炭吸附,在去除污水的氣味和顏色方面有突出的優勢,從而減少污染物的含量,經過處理后水中的重金屬含量大幅降低。
臭氧氧化,其特點在于高效分解污水中的雜質,且尤為突出的是去除有機物的顏色。
膜分離技術,主要優勢在于清理殘留在污水中的沉淀物,但需注意的是,該項技術在去除微生物和病菌方面的效果較差[11]。
土地滲透,充分發揮出現場水利設施的建設優勢,例如實施堤岸過濾污水的模式,得益于現場沙丘的滲透作用,還能夠在一定程度上達到過濾污水的效果。
社會經濟活動頻繁,用水需求量較大,導致水資源受到污染的因素增多,在如此錯綜復雜的環境中,如何有效處理污水是需要著重探討的技術難題[12]。污水處理有顯著的專業性特征,人才的配置和前沿技術的配套均必不可缺。
在人才層面,需要持續提高行業從業者的綜合素質,以組織培訓的方式強化員工的意識,端正其態度,使員工逐步認識到污水處理的重要性,并掌握主流的污水處理技術應用方法,將其落實到位[13]。
而技術層面,一方面需要沿用以往積累下的優質技術,使其持續發揮“余熱”;另一方面則需要注重技術的推陳出新,在現有技術的基礎上加以優化,進一步提高技術的可行性,同時也需要加強新技術的研發[14]。在技術的支撐下,保證污水處理效果。
以生物濾池處理裝置為主,向其中增添適量的填料,營造有利于微生物生長的條件,經過一段時間的培養后,使填料上長出豐富的微生物,進而發揮出其在污水處理方面的作用[15]。曝氣生物濾池的配置較為簡單,主要有生物濾床、排水裝置等,各類硬件設施以相對緊湊的狀態排布,因此整體裝置的占地面積較小。在合理構建曝氣生物濾池后,可有效處理污水中的雜質,提供第一道屏障作用,減輕后續污水凈化的負荷。
以微網材料為主,基于特定的工藝制成生物膜,發揮出活性污泥的過濾作用,來達到濾除污水中污染物的效果[16]。反應器的制作成本得到有效的控制,有突出的經濟效益優勢。現階段,以側向曝氣的方法較為主流,為避免錯流速度偏低的問題,需要結合實際情況對內循環裝置做合理的優化,例如采取豎向流動式的曝氣裝置,此方法在改善錯流速度的同時還可有效保證污水處理效果,是一種兼具多重應用優勢的方案。
在現階段的城市污水處理中,活性污泥法取得廣泛的應用,其具備去除污水中溶解性有機物的能力,同時還可發揮出活性污泥對懸浮固體的吸附作用[17]。在實際應用中,借助人為手段充氧,營造集污水和微生物于一體的混合環境,在此組合方式下,構成活性污泥,起到吸附、凝聚等多重作用,經過處理后,原本存在于污水中的有機污染物將大量分解,在此基礎上,進一步做泥、水相分離處理。在應用活性污泥法時,需要合理設計曝氣池和沉淀池,在保證污水處理效果的同時,提高效率。
以SBR污水處理工藝為原型,經過技術升級改造后得到的工藝形式,即MSBR技術。在該項技術的應用中,彰顯出便捷、高效的優勢,無需設初沉池和二沉池。從實際應用效果來看,同時具備活性污泥法和SBR工藝的各項優勢,此外還富有信息化作業的特征,可借助計算機完成對污水的處理工作。整體裝置結構簡單,占用空間較小,在前期建設和后續運維方面的成本投入相對較少,對氮磷、BOD5等的處理效果良好。
一級處理的核心為機械處理,硬件設施包含格柵、調節池、沉砂池、氣浮池等,根據設施配套方式的不同,其產生的作用也有所差異。其中,格柵的關鍵作用在于攔截漂浮物,以免因其流入管道內而導致堵塞;調節池的優勢主要體現在調節水質方面,保證pH值的合理性,在此前提下,有利于后續污水處理工作的順利開展;沉砂池的突出作用在于去除無機顆粒,提高水的純凈度,由于雜質含量的減少,可削弱雜質對水泵運行狀態的干擾,對于提高水泵的耐久性而言有重要的意義;氣浮池可以促使懸浮物向上漂浮,在此過程中原本存在于污水中的沼氣微小氣泡開始釋放,并且能夠被有效地存儲在集氣罩內。
經過前述提及的一級處理后,推進至二級處理環節,此階段的方法較多,各自的應用特點不盡相同,此處對常見的幾種二級處理方法展開分析:
(1)活性泥法。曝氣階段,降解存在于污水中的有機物,此時包含兩個關鍵流程:一是吸附,活性污泥比表面積較大,同時該處存在一定量的多糖類粘性物,在此條件下,能夠起到吸附污水中有機物的效果;二是穩定,微生物結合活性污泥上部的有機物,取得良好的污泥吸附效果。
(2)SBR工藝。核心裝置為SBR反應器,在其作用下,以相對簡單的流程完成污水的處理操作。在應用SBR工藝后,能夠較為有效地清理污水的有機物,且處理效果相對較好,無需額外安排二沉池處理。
(3)CASS法。作為一種以SBR方法為核心而衍生出的新型方法,突出特點在于針對反應池做有效的優化,分布多個反應區(順反應池方向),建立起適量的預反應區和主反應區,聯合發揮出處理污水的作用。對于主反應區,在其中配套可靈活升降的撇水設備。CASS法的特點在于僅在一個池子內即可結束污水處理流程,因此對現場空間的占用量較小,而相比于活性污泥處理方法而言,其具有便捷性的優勢。
三級處理的重點內容在于處理重金屬、細菌、BOD5,經過此階段的處理后,有助于預防污水的富營養化現象。在實現方法中,主要包含懸浮物清理、有機物溶解、無機物去除等。從整體處理工藝流程來看,經過二級處理后,水中的SS(固體懸浮物)以1 μm~1 mm尚未絮凝的膠體為主,此時可以用混凝土法加以處理。對于混凝沉淀環節,較為合適的材料是混凝劑,在其作用下,將污水的膠體和微小顆粒脫離,得到相對獨立的膠體,再進一步對其做凝聚處理,從而構成顆粒絮狀體,此部分可更為有效地沉淀,也便于對其做高效的處理。在去除污水中溶解有機物時,應用效果較好的當屬活性碳法,原因在于此材料的表面含有適量的孔隙,有效增加表面積,在吸附重金屬離子方面可以取得良好的應用效果。此外,還可采用O3,其作用在于清理污水的有機物,在此處理方式下,有效保證殺菌效果。
針對污水中含有溶解性無機鹽的情況,此類物質將對水質造成影響,例如出現結垢現象。針對該問題,可采用離子交換法予以處理,盡可能清理溶解性無機鹽。若經過處理后的水資源需用于農業澆灌等用水場景中,還有必要做消毒處理,例如聯合應用紫外線與臭氧工藝,再次提升水的品質,以取得良好的處理效果,給農業澆灌等提供優質的水源。
隨著行業的發展,污水處理技術推陳出新,以人工濕地-污水處理為例,則是一類較為典型的技術形式,并且在持續的實踐之下,已經取得良好的應用效果。人工濕地的填料選用的是人工基質,通過與適量水生植物的結合,構成生態系統,其涵蓋了豐富的基質、水生植物、微生物,彼此間產生作用,能夠起到基質過濾、沉淀與吸附等多重應用效果,在凈化污水方面的優勢尤為突出。并且,從人工濕地-污水處理的配置特點來看,還具有突出的“自然化特色”,能夠依托于微生物、水生植物等自然界的物質凈化污水。
綜上所述,污水處理是環保工程中的重點內容,作為一項持續性的工作,需要合理規劃、有效落實到位。例如,根據污水污染現狀,建立一級、二級、三級聯動的處理模式,通過各項技術的共同應用,提高污水處理品質。作為行業技術人員,需要準確把握污水處理的要點,合理操作,取得良好的污水處理效果,并隨著行業的發展而逐步優化技術,提高其可行性。