環境工程中城市污水處理研究

張曉亮

（衡水江成環保科技開發有限公司，河北衡水 053000）

環境問題一直是社會關注的重點，環境污染嚴重影響人民群眾的身體健康，不利于社會可持續發展。環境問題制約城市健康發展，在城市發展過程中必須要加強環境保護，制定行之有效的策略提升環境整體質量。污水處理作為環境工程中的重點，處理好城市污水才能夠促進城市生態均衡發展。但是，當前城市環境工程污水處理方面還存在很多問題，需要針對這些問題制定合理有效的對策將污水治理水平提升。因此，研究環境工程中城市污水處理具有重要的現實意義。

1 城市污水對環境的影響

當前社會經濟快速發展，物質生活水平的提高使得人們更加注重環境保護，特別是水資源方面的處理。在城市污水處理環節，如果污水處理不當會對自然環境造成嚴重的影響，破壞區域生態穩定性。首先，城市污水處理站的管道存在泄漏隱患，一旦發生泄漏就會影響到周邊生態環境。其次，污水處理站存在一定的噪聲危害。城市生活污水處理需要用到離心風機、離心泵等設備，此類設備在運行過程中會產生噪聲，噪聲會對處理站員工身心造成一定的傷害。在城市污水處理過程中，在處理廢水時如果環保標準達不到就會導致儲收整理水質受到一個較為嚴重的污染，對污水處理站所在的中下游沿線居民生產生活造成嚴重影響。在處理生活污水的過程中，產生的污泥也屬于比較大的污染物，污泥中有機物以及磷元素較為豐富，重金屬元素比如汞、鉻、鎘、鉛等也嚴重危害生態環境。因此，污水處理對環境的影響非常關鍵，必須要加強污水處理技術優化，制定有效的污水處理對策，提升環境整體質量[1]。

2 城市污水處理技術

2.1 物理處理技術

環境工程城市污水處理中，物理處理技術屬于較為常見和使用的技術形式。在實際應用物理技術的過程中，通過選擇合適的物理技術方法將特定的有害物質去除，實現污水的有效處理。在使用物理技術時，需要注意的是清除污水中的有機污染物時，物理方法前期的處理環境不是非常好，對于污水的處理效率影響較大[2]。

2.2 化學處理技術

化學處理技術也是常見的污水處理方法，化學處理方法主要是利用物質之間發生的化學反應將雜質去除。在實際應用化學方法時，化學技術能夠去除的雜質要多于物理技術以及生物技術。舉例來講，城市污水中的膠質物質選擇物理技術或者生物技術很難處理干凈，可以通過選擇污泥混合法進行有效處理；如果面對的是酸堿污水，那么就需要選擇酸堿中和的方式進行污水處理；如果遇到特殊情況，可以選擇氧化還原的方法進行有效處理。

2.3 吸附生物降解工藝（AB法）

吸附生物降解工藝也是俗稱的AB處理法，該方法已經在許多城市中普及。AB處理法與傳統的污水處理工藝相比較，在成本控制以及處理效率方面優勢比較明顯，工藝流程參見圖1。在使用AB處理法處理污水時，A段污泥回流抗沖擊能力比較強，可以保持高負荷的運行狀態來持續處理污水中的有害物質，將絡合物進行破壞來達到一個凈化水質的目的。AB處理法的工藝特點決定了其可以應用在污染濃度高、水量大的污水處理區域。

圖1 AB法工藝流程

2.4 污水礦化處理技術

污水礦化處理技術屬于新型技術，該技術原理是在礦物表面進行電負荷的設置，借助吸附原理將污水中的雜質進行吸附。污水礦化處理技術能夠在較大程度上提高處理的工作效率。一般來講，礦物質具有很好吸附性，特別是硅藻土等相關的礦物質能夠將污水中的離子以及雜質吸附，而且完成處理后的污水不會影響到環境，能夠很好地體現出節能環保的理念。比如在市政污水處理過程中，通過選擇莫尼特能夠很好地吸附污水，莫尼特內部擁有著大量的非活性陽離子，能夠很好地吸附鉛、汞等重金屬元素，使污水處理的效率極大提升。除此以外，沸石污水處理能力也比較高，沸石溫度通過適當的調節能夠將內部孔隙率極大增加，有效提高雜質的吸附率。

2.5 聲學處理方法

城市污水處理過程中，聲學處理方法具有非常高的效率，利用超聲波能夠將污水中的化學污染物以及有機污染物有效降解。一般情況下，利用超聲波技術能夠將雜質分解得更快速，將污水原子有效地抑制住。在實際處理過程中，超聲波技術能夠提供更大的可靠性。比如，在城市中，大量的污水排放會影響到地下水，借助超聲波技術能夠對薄膜生物反應器進行實時動態監測。利用超聲波技術可以對生物活性以及有機負荷實時監測，同時可以進一步利用聲場快速進行污水處理，將污水的溫度有效提高并借助高壓的作用將化學反應效率提升，使污水處理質量全面提升，將城市污水處理效果提升到新高度[3]。

2.6 超濾技術

超濾技術屬于全溶液分離前濃縮萃取技術的改進版本，該項技術是以超濾原理作為基礎，將雜質過濾出來實現污水處理。為了能夠有效地處理污水，就需要在足夠的壓力強度下實現雜質與污水的分離。隨著當前科學技術的快速進步，超濾技術較以往相比有了非常大的進步，而且現代超濾模擬技術與以往相比，從傳統的單層膜發展成多等膜，污水處理效率極大提升。與此同時，將污水溶液中的雜質進行分離時，通過濾膜將凈化劑滲入其中，這就是微濾法的原理。在超濾技術的實際應用過程中，這種技術屬于自我凈化的技術，能夠將大部分顆粒凈化充分保證水質。超濾技術能夠將濾水中排放的有害物質過濾出來，保證飲用水是可靠和安全的。目前為止，超濾技術在污水處理和海水淡化中廣泛應用[4]。

3 環境工程中城市污水處理存在的問題

3.1 城市污水管網設計亟待優化

城市污水處理廠主要依靠市政污水管網進行污水輸送，通常來講城市新建住宅或者擴展市區范圍內污水處理工程，可以選擇利用舊式及小型城市的分流及合并系統，實現閉路系統的轉換。對于聯合下水道，只能在降雨量不是非常大的地區使用；如果存在較長的封閉時間，面臨旱季或者雨季時會造成污水量差異明顯。與此同時，在污水處理廠中水質會發生一定程度的變化，造成一定程度的負荷沖擊。因此，城市污水管網設計需要不斷完善和優化，做好工藝流程的設計并將污水管網的實際情況進行充分結合，通過選擇合適的參數實現管網設計的優化。在進行城市污水管網的設計過程中，需要對污水的水質以及水量變化準確分析并加以控制，保證徑流能夠符合標準。

3.2 城市污水處理設施有待完善

伴隨著當前城市快速發展，城市中的污水種類越來越多樣和復雜。面對不斷變化的污水種類，需要改變相應的處理技術，特別是城市污水處理設施。當前很多城市對于污水處理的資金投入力度較小，資金不足導致污水處理基礎設施建設不夠完善，城市污水處理系統以及污水處理設施無法適應快速變化的污水種類，導致污水的處理效率一直無法有效提升，還需要不斷更新處理技術。市政部門在對污水處理手段以及污水處理技術方面沒有認真對待，沒有積極學習和引進先進技術和設備，對于城市污水處理事業發展造成阻礙。除此以外，沒有科學合理地進行污水處理系統的規劃，收集到的數據具有一定的滯后性，無法幫助到現階段的污水處理工作。

3.3 監管體系不夠完善

對于城市污水處理，健全的監督管理體系是污水處理效果能夠達成的重要前提和基礎保證。當前很多城市在監管體系方面還存在很多不足和缺陷，需要持續改善。目前，監管體系不夠完善主要體現在以下幾個方面：①很多城市的部分地區關于污水處理的監督管理部門，只是設置了環保部門兼顧，沒有專職監管導致管控效果無法有效提升。②沒有完善的監管體系作為支持，存在部分污水處理企業責任心不夠強，沒有做好內部污水處理工作人員的相關培訓工作，污水處理實際執行力存在不足。③部分地區制定的監管制度沒有充分考慮所在區域的實際污水情況，制定的監管制度沒有很好地施行。④部分城市對于企業污水排放的容忍度較高，為了經濟發展犧牲了環境[5]。

4 環境工程中城市污水處理策略

4.1 合理設計污水處理管網

對于城市污水處理，首先需要做好的工作就是合理設計污水處理管網。污水處理管網的設計不合理會造成污水得不到充分處理，污水被直接排入到河流中，造成水資源的嚴重污染。所以，必須要重視污水處理管網的設計工作，需要詳細掌握所在城市社區的布局、管網所處的位置以及建設面積等資料，對污水處理管網進行合理設計，保證后續的污水處理系統工程建設有效性。對于城市污水自動管網處理裝置，能夠實現污水以及廢棄物的快速處理，能夠將有害物質進行分解，極大提升。因此在進行污水處理管網的設計環節，需要對地下污水的處理管道進行識別并加以利用。在具體應用過程中，將污水處理管網進行合理布置，最終實現水資源保護的目的，提升環境工程整體效果。

4.2 優化污水處理工藝

在城市污水處理的早期階段，污水處理技術存在一定的落后性，技術落后導致污水處理效率比較低下，在污水處理的效果方面一直不夠理想。目前，污水處理技術方面，臭氧氧化技術和分離技術屬于較為先進的技術形式，此類技術能夠將污水快速高效地完成處理，將污水的水質有效改善可以獲得非常好的處理效果。在今后的污水處理過程中，要積極學習先進的技術形式，融合多種技術提升污水處理效果，改善污水水質。與此同時，在進行城市污水處理過程中，通過選擇高效、先進的污水處理技術和去污方法，將逆流污水的處理方法進行取代，實現城市污水處理更加高效和穩定的發展[6]。

4.3 加強排污管網體系的管理維護

在城市污水處理過程中，要想將污水管網體系功能發揮到最大，就需要做好排污管網體系的管理維護。下面就以JN市為例，制定明確的管理維護措施，提升城市污水處理的質量。對于JN市，重點就對208km排水主管網、4座污水處理站、14座排水泵站等加大運行管護力度。

定期開展人員技能、知識培訓活動，以增強相關人員維護與管理能力，保證設備得到充分維護與保養，盡可能將設備完好率控制在100%。同時，需充分借助信息技術構建污水設施信息管理系統，以信息庫構建為載體，對全市排水設施基礎數據信息進行全面錄入，并借助信息管理系統將檢查、監督工作貫穿于城市各小區院落排水設施管理中。結合GPS定位、GIS技術等信息管理系統的應用，完善排水設施管理系統架構，并結合實際需求進行預案功能的增設與應用，重視對巡查養護功能的完善與改進，以確保信息管理系統的構建契合JN市城市污水治理需求。另外，JN市污水治理中做到對組織調度的定期開展，通過定期巡查、檢查判斷設備運行是否存在問題，結合運維服務考核開展來提升設施運維水平提升。基于運維管理工作的高水平開展，JN市實現全年污水管線巡查里程超過1.5×105km，截流井巡查次數超過2 340次，閘門養護超過170座，井蓋更換超過90個，管線重要檢測點每日水位測量超4.2×104次，排水管線疏通超2km，清理淤泥超123.5m3，水泵等設備維修保養超2 800臺次，實現將設備完好率控制在98%以上，污水泵站提升污水超1.09×108t。通過對排污管網系統的有效維護與養護，使金牛公園、玉頂山、赤霞廣場、大澗溝4座污水處理站污水處理量提升至9×106t以上，COD減排量超2 900t，氨氮減排量超367.8t。

此外，JN市強調對208km污水主干網、4座污水處理站、電工所園區污水外排一體化泵站、14座排水泵站等設施設備加大運維力度，重視對日常技能、知識培訓工作的定期開展，以確保維護隊伍的構建能夠勝任基礎設施體系管理與維護工作，通過提高設備設施完好率控制來促進城市污水治理能力的顯著提升。

5 結語

污水處理對于城市的發展、人們生活質量的提升，以及生態環境的平衡性，都有著很大的影響。國家在環境工程方面，要提高專業人員的培訓力度，加強人們對城市污水處理的重視。同時，對于污水處理技術的研發創新給予扶持，從資金方面給予足夠的支持。只有這樣，才可以促進城市污水處理效率的提升，為人們創造更好的生活環境。