論市政污水處理工藝與污水回用技術

駱碧濤，盧海勇，郜 濤

（浙江瑞陽環保科技有限公司，浙江 杭州 310002）

1 市政污水處理工藝和污水回用技術的關系

近年來，我國市政污水處理得到了社會各界的高度關注，而污水處理技術也因此得到了全面發展。目前，當人們對環境領域進行研究時發現，如果市政污水的回收率達到了某個區域內污水排放量20%的時候，就可以有效緩解該區域存在的水資源匱乏問題。因此，污水能夠實現回用的核心條件是處理技術的完善，且具備良好的處理效果。在實際處理過程中，只有確保污水處理工藝水平得到有效提升，才能實現高質量的水處理效果，才能實現處理后的水資源的重復利用。所以，市政污水處理工藝是污水回用技術的基礎，二者具有相輔相成的作用，同時這也是為了實現水資源的重復利用而提供的技術支持[1]。

2 常見的市政污水處理工藝

2.1 一級處理環節的污水處理工藝

2.1.1 格柵

在市政污水處理工藝中，當污水進入到處理廠時，首先是進行格柵處理。格柵處理作為污水處理的第一關，也是市政污水處理中的重要物理處理工藝。通過格柵的一級處理，就能夠將污水中大部分攜帶的可見廢棄物有效阻擋，如塑料、泡沫、樹脂等材料，這為后續污水處理工作的順利開展體提供了有力保障。在格柵污水處理環節，一般格柵的組成是由多條平行的柵條構成，而柵條還要保持傾斜設置，一般傾斜度在60°～80°之間，這樣通過傾斜的格柵就能增大污水的接觸面積，會更有效地阻止水中的廢棄物流入到下一級的污水處理設備中，從而有效提高了水中漂浮物的攔截效率。此外，為了提高格柵的污水處理水平，也要重視格柵外部的定期清理工作，一般可采取人工清理的方式，但當格柵的殘渣累積速度超過0.2 m3/d時，就可以通過機械設備進行清理，這不僅提高了處理效率和質量，還降低了處理環節中的異味影響。

2.1.2 沉淀池

市政污水處理的一級環節中還包括沉淀工藝，而沉淀池是整個處理環節的重要途徑。當污水進入沉淀池時，可充分利用污水中各類雜物的自重特點，逐漸落到浮流池或者平流池底部，然后在沉淀池中加入混凝劑，并通過混凝劑的作用來實現沉淀池內污染物的絮凝，然后，再采取化學處理方式提高污水的處理效果，這也是當前污水處理工藝的首選工藝。在絮凝過程中，主要是通過添加的有機陰離子與無機絮凝劑的有效混合，使有機分子和無機分子相互碰撞而產生絮凝效果，從而使水中的懸浮物喪失穩定性，而絮凝的體積不斷增大，且當膠體達到特定的質量標準后，便會發生沉淀，以此實現了污染物與水體的有效分離，在提高了污水的處理效率的同時，也提高了污水水質處理的可靠性。

2.2 二級處理環節的污水處理技術

2.2.1 生物濾池處理工藝

在市政污水處理過程中，完成一級處理環節后還要進一步對處理后的污水開展二級處理環節，該環節也是污水處理中的重要工藝。其中，最常見的二級處理工藝為生物濾池處理工藝。該工藝屬于生物處理技術，在污水處理中具有重要作用，通過生物濾池處理工藝可有效去除生化需氧量（BOD），其實際去除效果能達到3/4以上。而生物膜中含有的微生物能起到降解、吸附作用，以及可通過重金屬離子去除污染物等多重功能，因此，利用生物膜可有效去除污水中含有的生化需氧量。在運用生物濾池處理工藝進行市政污水處理時，可體現出較高的處理效率，同時，污泥的產量也有所降低，但這種處理工藝對于微生物自身的生存環境也有著較高要求，一般北方地區的微生物很難存活。生物濾池處理工藝流程如圖1所示。

圖1 生物濾池污水處理工藝流程

2.2.2 SBR處理工藝

（1）這種污水二級處理工藝是一種活性污泥處理工藝，在實際處理中，主要是通過間歇性曝氣的方式，對污水中的微生物進行富氧或缺氧的處理，以此有效促進微生物的硝化反應以及反硝化反應，從而可更徹底去除市政污水中的有機污染物，這樣就達到了良好的污水處理效果[2]。在污水進入到污水處理廠的反應器中時，便通過SBR污水處理工藝和活性污泥進行混合反應，以增大污水中污染物和微生物的接觸面積，以此提高微生物的吸附與降解能力，從而實現市政污水中有機污染物的有效清除。SBR處理工藝流程如圖2所示。

圖2 SBR處理工藝流程

（2）以某地區污水處理廠的應用情況為例分析發現，活性污泥處理技術對市政污水中的懸浮物、高濃度有機物以及氮磷元素有效去除可達到良好效果，該廠應用SBR處理工藝凈化污水的出水水樣數據詳見表1。

表1 某污水處理廠SBR處理工藝的污水處理出水水樣數據

2.2.3 A2/O處理工藝

（1）在市政污水處理廠的二級污水處理環節中，A2/O處理工藝也是一種最常見的處理技術。運用該工藝主要是去除污水的氮磷，具有良好效果[3]。在實際應用中，主要是利用A2/O處理工藝流程中厭氧、缺氧、好氧三個環節，首先，在厭氧環節中，能有效去除污水中含有的BOD，并通過反硝化以及聚磷菌的影響，釋放氮磷元素；然后，在缺氧環境下，受到反硝化細菌的影響會繼續產生氮元素；最后，在好氧的狀態下產生硝化反應，進而生產硝酸根，以此有效吸附水中的磷元素，從而實現去除氮磷的效果。在市政污水處理中，應用A2/O處理工藝技術能起到穩定的處理效果。

（2）以某污水處理廠應用A2/O處理工藝為例，在應用該工藝去除污水中的總氮、總磷和BOD5元素時，會隨著進水水質的差別而產生一定浮動，但整體污水處理效果相對穩定，也可以滿足實際出水的水質標準，且通過出水后簡單處理便可以實現污水的回用利用。具體出水數據詳見表2。

表2 某污水處理廠A2/O處理工藝出水數據表

2.3 三級處理環節中的污水處理工藝

2.3.1 反滲透處理工藝

在市政污水處理中，典型的三級處理環節中應用最廣泛的處理技術就是反滲透處理工藝。該技術主要是利用反滲透膜的特性，通過高于溶液滲透壓力的影響，使水分子可以順利通過，并將其他雜質和預過濾物質截留，從而實現雜質與水溶液分離的效果。通過應用反滲透處理工藝，可以達到良好的水處理效果，同時，對水中的溶解性固體和有機碳的去除效率可達到95%以上，也能徹底清除水中的懸浮顆粒和磷酸鹽，且對于氨氮的去除效果也較高。但對于硝酸鹽氮的處理中效果并不理想，僅能達到50%～85%左右。即便如此，反滲透處理技術在市政污水處理中依然發揮著重要作用。由此可見，反滲透膜分離技術既可以表現出較強的處理能力，也可以有效攔截污水中的大部分污染物，但反滲透膜也會出現堵塞等問題，而且，水中的沉淀膠體、碳酸鈣結垢以及污泥都會對反滲透處理技術的運行效果產生一定影響。所以，在實際應用中，需要利用藥洗和反洗技術對反滲透膜進行有效清理，以確保反滲透膜功能的正常發揮，以及提高污水的處理效率。

2.3.2 電滲析處理工藝

該污水處理工藝的原理是基于電場的影響，通過半透膜的選擇對帶電離子進行有效分離。在實際應用中，電滲析能與海水淡化反應，也能在市政工業污水的凈化中發揮出良好的處理效果。應用電滲析處理技術，能夠在電極附近產生電化學反應，同時在陽極周圍出現氧化反應，而在陰極附近會發生還原反應，從而發生結垢現象，以此達到處理污水的效果。應用電滲析處理工藝，可將工業廢水中的重金屬離子和亞硫酸鹽進行回收，在實現了工業廢水的深度處理效果的同時，也提高了污水的潔凈度。

2.4 三級污水管網改造

目前，隨著我國城市基礎設施建設和技術水平的不斷提升，市政污水管網的主要分支管道已基本建立起來，但市政污水的三級分支管道還需要不斷完善。在部分地區，存在生活污水收集效率較差以及環境惡劣的情況，所以要對該地區的排污覆蓋以及化糞池等設施進行創新和改造。在實際改造過程中，可將生活污水排放管道的支管向各個密集地區和居民小區進行延伸，以避免出現日常生活中污水的排放源頭堵塞或滲漏等現象，這樣既有效解決了污水處理廠入口污水的COD濃度過高的問題，又提升了污水的收集效率。

3 污水回用技術應用

在實際應用中，污水回用技術可分為選擇性、分區以及全程。但由于每一種污水回用技術的應用成本都不相同，所以，在選擇時要結合實際情況合理選擇最優的方式。對于市政污水處理廠，在開展二級污水處理的過程中，能夠將回水用于農業澆灌、工業冷卻用水和地下水回灌等領域。但經二級污水處理環節處理的污水仍具有一定的重金屬元素和細菌成分，一般污水中的BOD含量在30 mg/L左右，但COD的含量最高也可達到100 mg/L，所以，在二級出水的回用之前，還要通過過濾以及沉淀絮凝等手段對出水進行再次處理，以確保污水回用的水質可達到國家規定的相關標準。通常，小區污水回用一般可應用MBR+接觸氧化技術，并通過生物接觸氧化工藝來實現去除生活污水中的有機物，也是通過有效與水中的微生物種群進行接觸，實現降解和清除的作用。利用MBR+技術還能夠對活性污泥進行有效物理分離，同時，在膜生物反應器的應用下構建全新濾層，也可以有效降低污水中有機污染物的濃度。

3.1 高科技納米篩濾技術

在市政污水處理回用環節，必須要確保市政污水通過格柵網后將污水中的雜質進行有效去除，并且，使污水進入折流復合，然后進入人工濕地或流入多功能填充料以及徑流礫石中，而污泥通過表面砂土層到達礫石層。同時，在出水區域沉淀，最后，再通過折流實現人工濕地內部的污水停留，以此達到更好的污水回用效果。另外，通過折流復合人工濕地中的污水，上清液受到增壓泵的影響會逐步將污水導入篩濾裝置，并且在表層篩濾裝置的作用下，曝氣儲水池內部氣的壓也會逐步增強，空氣被多孔板切割成多個鼓氣樁，這樣會使填料表面的污染物浮在水面上，從而有效地進行過濾。

3.2 污水回用的實際用途

城市水資源與城市居民的日常生活有著緊密聯系，通過統計表示，人們日常生活用水僅占城市總用水量的40%，而另外60%的水資源會則應用在其他領域中。由此可見，水資源在人們的生活中占據著重要位置。因此，污水回用技術也成為新時期發展中的重要技術，這是因為生活污水的回用總量較為可觀，可減少水資源短缺的現象。通過生活污水回用的實際情況進行分析，主要應用在以下幾個方面。

（1）將污水回用到城市的綠化中，這樣可以起到水資源重復利用的良好效果。而城市綠化作為城市建設的重要組成部分，也是城市發展的關鍵環節，大量的綠化區域植物對水資源的需求量較多，但對水質要求不高，所以，綠化用水可通過污水回用來實現。

（2）可用于道路清洗和景觀灌溉，有效解決了城市用水緊張的問題。

（3）可用于洗車、馬桶沖水。隨著城市汽車保有量的不斷增加，洗車問題也成為用水量較大的因素之一。如果用正常用水進行洗車，不但成本較高，還會消耗大量的水資源，所以，通過生活污水回用的方式，不但可以滿足日常的洗車需求，還能夠降低生活成本。另外，馬桶沖洗對于水質的要求也不高，也可以通過回用的方式以避免水資源浪費的現象。如在實際應用中，還可以通過構建雙路供水系統，來滿足污水的回用功能。

（4）建筑消防。由于該領域對水質的要求也不高，所以，可通過回用水作為消防和建筑用水，這也能有效提高水資源的應用效果。

3.3 污水回用的具體方式

在實際的污水回用方式中，一般可分為選擇性回用、分區回用以及全程回用。首先是選擇性回用方式，主要是指將市政污水處理廠直接處理后的污水進行回用，以此為周圍居民提供二次回用水資源；其次是分區回用，主要是針對區域進行污水回用的劃分，一般是指距離污水處理廠較近的區域；最后是全程回用，這種回用方式能通過建立管網實現污水處理系統，從而實現對污水的統一回收和利用。

4 結語

綜上所述，為了解決城市水資源的緊缺問題，相關人員對市政污水處理技術進行了深入研究，并在污水處理廠設置了多級污水處理環節，以此提高了污水的處理質量。同時，也引入了先進的污水回用技術，將處理后的污水合理地運用在日常的生產和生活中，充分發揮了水資源的利用率，從而為保障城市用水奠定了良好基礎。