探索環保工程的污水處理思路及方法

摘要：環保問題日益受到重視，振瑞污水處理方法的研究也成為了熱點問題。污水處理的原理多種多樣，物理方法、生物方法、化學方法等針對的污染物質存在一定的差異，基于相關原理的污水處理工藝也適用于不同的場景，綜合分析了各種污水處理方法的原理和適用場景。

關鍵詞：環保工程;污水處理;思路;方法

引言：

污水處理的原理、工藝和方法呈現出多樣性，在環保工程中通常是綜合運用各種原理，在不同的階段采用不同的方法，最終實現良好的處理效果。物理方法、化學方法以及生物方法適用的場景各有差異，其特點和效果也各不相同，充分研究這些工藝方法對提升污水處理效果具有顯著的作用。

一、污水處理思路

（一）充分掌握污水的特點

污水的類型呈現出多樣性的特點，生活污水中的主要污染物質包括油漬、洗滌劑、有機物殘渣、日用化學制品、人體排泄物等。農業生產活動中經常使用農藥來殺滅害蟲和病菌，這些農藥的殘留物質隨著雨水、地表水系等不斷擴散，成為污染河流、土壤以及生活環境的主要污染物之一。工業生產活動產生的污染物質通常更為復雜，重金屬離子、無機化學物質、有機化學物質等都是常見的工業污染源。不同類型的污水在處理工藝上存在很大的差異，技術上已經形成了比較成熟的處理工藝。因此在環保工程中，首先要充分掌握污水的特點，然后才能在其基礎上制定出科學的質量方案。

（二）合理運用污水處理工藝

污水處理的原理涵蓋了物理學、化學、生物學，每一種處理工藝在適用場景、實施成本、治理效果等方面都存在或多或少的差異，這就要求人們在環保工程中正確運用各種污水處理的工藝。例如，在處理污水中的金屬陽離子時可采用化學沉淀法、電極法或者微生物吸收大等，化學沉淀法的效果通常比較明顯，但是最終形成的沉淀物通常也難以處理，而且在大規模的污水處理中會經常性的產生大量的沉淀物，需要定期清理。電化學法的處理效果也比較突出，并且不易產生二次污染物。植物吸收法最環保，但是處理能力有限，并且效率也比較低。合理選擇處理工藝是非常關鍵的一步。

（三）綜合評估處理規模和成本

環保工程的污水處理具體選用哪一種工藝技術，除了考慮效果之外，還要評估其是否滿足污水處理的規模效應和成本要求，也就是采用工程學的思維去綜合考量污水處理的工藝。有些污水處理方法雖然效果顯著，但是大規模應用時有可能面臨巨大的成本，這樣就不適宜在環保工程中大規模應用。因此，在從工程學角度出發，在污水處理中，要綜合考慮成本、大規模治理的便捷性以及污水回收再利用的效果等因素。

二、環保工程污水處理方法

（一）污水處理的級別

污水中通常是各種污染物質混雜在一起，有些污染物呈固態，有些物質溶于水。工程實踐中污水處理劃分成三個等級，代表了污水處理的深度。表1中列舉了這3種污水處理級別的具體要求。這三種處理級別按照由易到難的順序，逐步清除污水中的各類污染物質，在污水處理工藝上，也是先一級，再二級，最后三級。并且前一級的處理結果通常是后一級處理的前提條件。（詳見表1）

（二）選擇污水處理工藝的基本原則

第一，經濟性原則。環保工程污水處理的規模通常都比較大，這就要求工程應用中必須盡可能降低污水處理的成本，否則將無法大規模實施。相關的污水處理工藝應該充分考察其削減單位污染的成本、處理單位污水量的成本、處理單位水量的水電消耗量、處理工藝的占地面積、處理工藝的建造成本、運維管理的難度和成本以及總體的環境效益等。

第二，實效性原則。污水處理的根本目的其去除污水中的污染物質，在選擇相應的工藝技術時，要充分考慮到其時效性。通常不會單純地使用某一項污水處理技術，而是綜合運用物理、化學、生物等各種技術手段。對于新的污水處理工藝，不要盲目進行建設并應用，必須通過中中試和生產性試驗檢驗其污水處理的實際效果，提供可靠的參數，然后再去推廣應用。

（三）污水處理的主要方法

第一，物理法。1）過濾。這種方法將污水從設置有格柵、微濾機或者篩網的通道中輸送過去，借助這些過濾設施將其中的固體污染物、懸浮顆粒物或者凝膠狀物質去除掉。例如，城市中的污水通過下水道流入污水處理廠，在下水道系統中就可設置格柵或者篩網，懸浮在污水中的樹枝、塑料垃圾或者其他較大的有形垃圾均可被其過濾掉，顯然這種處理方法針對體積較大的污染物。2）沉淀。污水中存在一些固相的懸浮顆粒物，這些物質的密度比較大，當污水的流速較大時，水平方向的沖量將這些固體顆粒物不斷沖擊，導致其懸浮在污水中。當水的流速下降，甚至靜止，重力的作用更為突出，這些密度比水更大的懸浮顆粒物將會沉淀在污水池內，這樣就達到了去除懸浮顆粒物的目標。沉淀法針對的物質包括選了懸浮固體顆粒物、絮凝狀物質等。表2中展示了四種沉淀法的技術特點和應用場景。3）浮選法。這種處理方式常用于清除污水中的小分子有機物質，因為這些小分子的質量和水分子非常接近，并且具備一定的親水性，將微小氣泡送入水中，在其上浮的過程中會將這些小分子物質吸附在氣泡表面，典型的物質為乳化油，此時再使用機械法將這些漂浮在污水表面的污染物質撇除掉。

第二，化學法。污水的酸堿度、含有的金屬離子、有毒有害物質等大多可通過特定的化學試劑來清除，其實現原理具有多樣性，此處介紹幾種典型的處理方法。1）化學沉淀法。其原理是廢水中的某些污染物質能夠和特定的化學試劑發生反應，原本可溶于水的離子最終轉化成固體難溶的物質，這樣就達到了去除污染物質的目的。水體中的鈣離子、鎂離子等均可通過這種方法來清除。2）中和法。污水廢水的酸堿度通常也不是中性的，在處理此類污水時必須采取有效的措施來消除其酸堿不平衡的問題，處理方式就是在酸性污水中加入適量的堿性物質，在堿性污水中加入適量的酸性物質。例如，在處理酸性廢水時，經常加入的堿性物質為石灰、碳酸鈉、石灰石等物質。3）氧化還原法。污水中有些物質和特定的化學藥劑發生氧化還原反應，這樣處理之后，有些毒性較大的化學物質就會轉變成無毒的化學物質，或者其毒性顯著下降，這樣就實現了消除污染物毒性的目的。氧化還原反應中經常使用的方法是向污水中通入臭氧，因為臭氧的氧化能力非常突出，液氯也是一種比較常用的強氧化劑。4）混凝法。有些污水中含有較多不易凝結的細顆粒物質或者膠體顆粒物，并且這些物質在整個體系中形成了穩定狀態，不易去除。此時可在污水中加入一些電解質，這樣就可破壞其原本的穩定狀態，使其中的膠體物質和細小顆粒物凝聚在一起，從污水中析出。

第三，生物法。1）好氧微生物處理法。這種技術方法的典型代表是活性污泥法，因為這種污泥中含有大量的好氧微生物，將污水在曝氣池中停留4到6個小時，此時可通過其中的污泥中的微生物將大約90%的BOD6（有機質）清除掉。2）厭氧微生物處理法。污水處理中的厭氧硫化床、升流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池等都是利用這種原理來實現污水處理的，并且這種技術還具備能耗水平低、處理能力強、處理量大等優勢，是一種相對節能的處理方式，應用前景廣泛。

第四，物理化學法。1）萃取法。在污水中加入一種難溶于水的溶劑，并且這種溶劑對污染物的溶劑能力要強于水，將其加入之后，通過機械方式攪拌，新加入的溶劑和污水充分混合，由于新的溶劑密度小，因而逐漸匯聚在水地上層，在這一過程中將溶解在污水中的污染物質萃取出來，并且實現了和水的分離。顯然，萃取劑對污染物要具備良好的選擇性，并且效果要非常突出，否則成本會很高。2）離子交換法。這種污水處理方法中使用了離子交換劑，將其加入污水中，可直接將銅離子、鋅離子、汞離子等重金屬污染物從廢水中置換出來，環境治理工程中主要使用離子交換樹脂材料來實現這一目標。（詳見表2）

三、環保工程污水處理的案例

此案例依托于某城鎮的生活污水終端設施，該項目支撐著5萬農戶的生活污水處理，設置的污水處理終端為745個，包括普通人工濕地終端（420個）、自然濕地終端103個、PKA終端（70個）以及微動力終端（46）個，由于主要處理生活污水，其中污染物質種類比較適合于生物處理法。該項目最終設計的方案為厭氧池+好氧池+人工濕地。通過厭氧微生物和好氧微生物，將污水中的磷元素大量去除，COD、BOD等污染物也得到了有效地控制。

四、結束語

在環境污水處理中可綜合運用各種技術和原理，物理法、化學法、生物法在適用性上存在一定的差異。因此，在原則具體的工藝方法時，要綜合考慮經濟性和實效性，根據污水的特點、處理成本、處理規模等因素，選擇科學的處理工藝。

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作者簡介：江蘇匯龍水務集團有限公司 沈超，男，1989年01月同，江西省瑞昌市，現為一級建造師，研究方向為施工管理。