解密水魔法：水的重生探訪六安污水處理工程

◎ 文|黃克瑤 制圖|木易 編輯|田宗偉

問題1

污水如何收集

問題2

污水如何“改頭換面獲新生”

問題3

“新生之門”通往哪里

問題4

污泥是如何被“改造”的

1 污水如何收集

你知道家中洗衣洗菜后的洗滌廢水和廁所污水最終去了哪里嗎？它們又是如何被收集和處理的呢？

在人們看不見的地埋管道中，污水正在通過密布全城的“高速流通網”，歷經一場化“濁”為“清”的蛻變。

室內管道系統及設備

在民用住宅及公共建筑內，各種衛生設備既是用水器具，也是承接污水的容器，是污水收集系統的起端設施，污水從這里經水封管、建筑立管、出戶管等室內排水系統排至室外小區污水管道系統。

小區管道雨污分流

過去，許多老舊小區的污水管網建設不夠健全，通常是雨水污水一根管。當雨季來臨，雨污混合排放。雨污混排的結果必然是污水混入雨水排入河道導致水體黑臭，而大量雨水混著污水被送進污水處理廠就導致污水處理廠要超負荷運行，影響污水處理效率。而且，管道易堵塞，時有管網破裂，污水外溢，小區漬水，城市“看海”。

如今的六安，在共抓長江大保護時，力圖實現污水全收集、收集全處理、處理全達標。而小區雨污分流改造是提高城鎮污水收集處理效率最有效的源頭手段。

雨污分流改造后，居民家中的生活廢水和污水將進入獨立的污水管道，經城市市政管道送入污水處理廠進行處理。雨水則通過天溝，地面匯水進入專用雨水管道，就近流入自然水體。雨水、污水各行其道，一方面可以避免污染物進入水系而引發水體黑臭，同時也避免了雨水擠占污水管網收集能力，提高了污水處理廠進水濃度，促進污水處理廠高效運行。

調蓄池

經過科學測算，初期雨水有較高的污染指標，后期雨水則較為潔凈且水質穩定，調蓄池可把雨水徑流的高峰流量暫存其內，待到晴天時污水處理廠具備一定的處理能力后，打開調蓄池調控閥，將之前暫存的初雨送至污水廠處理；若調蓄池配套建設有凈化站、雨水花園等初期雨水凈化設施，則直接處理后排放河道。如此既能規避雨水洪峰，又能避免初期雨水對受納水體的污染，還能對排水區域間的排水調度起到積極作用。

市政管網系統

市政污水管網主要敷設在市政道路、街巷上，收集輸送小區、公共建筑、工業園區等來水。污水管道可以分為支管、干管和主干管，支管承接居住小區管道流來的污水或集中流量排出的污水，干管匯集輸送由支管流來的污水同時收集沿線污水，主干管匯集多條干管流來的污水并輸送至污水處理廠。

通常城市污水管網會根據地形地勢、排污口高差等條件來進行布設，使得污水能夠依靠重力自流輸送。當污水不能依靠重力流輸送或者因重力流污水管道埋深過大，導致施工或后期運行困難時，就需要設立中途泵站提升污水高程，讓污水順利進入污水處理廠進行后續的凈化處理。

2 污水如何“改頭換面獲新生”

生活污水通過管網收集后自流或泵送至污水處理廠，在這里“改頭換面”，如層層闖關，污水需歷經沉淀、磨礪、煥新，方可獲得“新生”。

以六安城北污水處理廠為例，污水大體需要經過三級處理：首先，通過物理的方法去除和分離污水中的固體污染物及懸浮物；然后，通過生化反應去除污水中有機污染物并脫氮除磷；最后，再經過深度處理進一步去除剩余污染物，并進行殺菌和消毒，確保出水達到排放標準。

一級處理

污水在市政污水管網中遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入各式各樣的雜質和懸浮物，例如：泥沙、石頭、生活垃圾等。如果不將這些雜質清除干凈，會直接影響后續處理設備的運行，磨損機泵、堵塞管網，干擾甚至破壞生化處理工藝過程。

首先，通過孔距疏密程度不同的粗、細格柵過濾掉生活污水中不同大小的顆粒雜質；再在沉沙池通過重力、離心力分離的方式去除污水中的砂粒；隨后再通過沉淀、去除部分有機污染物等方式，減少污水中的有機污染物負荷，為接下來處理提供良好條件。

二級處理

城北污水處理廠二期生化反應階段采用改良型AAO工藝。AAO 工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文縮寫，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是污水處理廠普遍運用的一種處理工藝。其基本方式是通過微生物的新陳代謝作用來處理污水中的污染物質，利用微生物群在不同氧氣環境的生化反應機制，達到去除相應的污染物的目的。

經過生化處理后的污水再進入二沉池，此環節中，參與生化反應的活性污泥沉降，一部分污泥回流至生化反應池內繼續參與生化反應，另一部分作為剩余污泥送至污泥廠處置，而上清液繼續前行歷經第三重考驗。

三級處理

三級處理為污水的深度處理，六安城北污水處理廠主要包括高效沉淀池、反硝化深床濾池、紫外線消毒池三道環節，在這里進一步脫氮過濾去除懸浮物，并在最終排放水體前，利用紫外線殺菌消毒，至此，污水已經重煥新顏，不再如當初混沌的面貌。

值得注意的是，六安鳳凰橋二期新建污水處理廠在二沉池后增加了臭氧氧化工藝，利用臭氧的強氧化作用來降解如抗生素、藥物殘余等新污染物，向著更高水質標準進行探索。

小貼士

生活污水中的氮磷從哪來

城市生活污水中含有豐富的氮，其中糞便是生活污水中氮的主要來源，與此同時，某些生化處理設施的出水和農田排水中可能含有大量的硝酸鹽氮。

生活中含磷洗滌劑的大量使用會使生活污水中磷的含量顯著增加。此外，化工、造紙、橡膠、染料和紡織印染、農藥、焦化、石油化工、發酵、醫藥與醫療及食品等行業排放的工業廢水常含有有機磷化合物。

為什么要脫氮除磷

氮、磷是營養元素，工業廢水和生活污水中的氮、磷大量進入水體后，水生生物特別是藻類，比如水華和赤潮將大量繁殖，從而對自然水體的環境造成破壞和污染。

什么是新污染物

新污染物具有生物毒性、環境持久性、生物累積性等特征的有毒有害化學物質，包括持久性有機污染物、內分泌干擾物、抗生素等，若被排放到河水中，通過飲水、食品等被人體攝入，可能產生耐藥性，威脅人類健康。目前，國內外廣泛關注國務院辦公廳于2022 年5 月4 日剛剛印發《新污染物治理行動方案》。

3 “新生之門”通往哪里

污水處理廠的尾水已經達到排放標準，但為了助力六安母親河——淠河的水質進一步提升，在入河口淠河右岸生態農業示范園區，通過人工濕地提高出水水質，構建美麗的生態景觀。

在六安規劃建設的淠河右岸生態農業示范園區，水流緩緩流過精心設計的濕地、凈化塘，最終出水水質化學需氧量滿足地表Ⅳ類水質標準，氨氮、總磷滿足地表Ⅲ類水質標準，匯入淠河后，為下游區域水源水質的保障貢獻一份力量。

取水

蘇大堰旱季來水主要由城區3 個污水處理廠的尾水匯集而成，是流向淠河的排水通道。在蘇大堰河道上建設節制閘蓄水，通過取水泵站每天抽取24 萬立方米的水進入生態池塘。

生態池塘（強化預處理）

尾水在生態池塘進行強化預處理，在這里通過格柵攔截、生物接觸氧化及沉淀處理，去除部分有機物污染物、氨氮及固體物質，減少后端污染負荷。

水生態有機農業種植區（潛流濕地）

在水生有機農業種植區設置40 組水平潛流濕地，潛流濕地以耐污能力強的挺水植物為表面綠化物，以礫石、沸石及鋼渣等為填料，來水順著濕地床水力坡度自然流過各層基質，通過填料截留吸附、微生物降解、水生植物根系吸收等多重作用，凈化水質。

生態河道（近表流濕地）

生態河道按照近自然表面流濕地設計，設置密植區及開放水面區，開放水面溶解氧高，密植區溶解氧低，交替形成厭氧好氧環境，促進污染物去除，進一步發揮脫氮除磷作用，同時具有良好的生態景觀效益。

深度凈化塘

在深度凈化塘構建以沉水植物為主的包含水生動物和微生物的完整水生態系統，形成“草型清水態”湖泊，同時通過深潭淺灘不同水下地形構建，營造豐富的動植物棲息生境與生動的湖面景觀。深度凈化塘出水最終達到地表準Ⅲ類水后排放或園林灌溉。

4 污泥是如何被“改造”的

污水處理環節會產生污泥殘余物，污泥的處理與處置已成為污水處理系統運行中至關重要的環節。污水換新顏，污泥也正在被“改造”的路上。

污泥濃縮預脫水

城北、鳳凰橋、東部新城和河西污水處理廠含水率 99.2% 的原始污泥經管道輸送至來料緩存池，緩存池中設置有攪拌器進行攪拌，污泥均勻混合后進入到污泥濃縮機進行濃縮預脫水，將污泥含水率降低至 92%。

污泥濃縮的目的是降低污泥的含水率，減少污泥體積，以利于后續厭氧消化處理。

厭氧消化反應

濃縮后的污泥進入厭氧消化反應器，在無氧條件下進行厭氧生化反應，分解污泥中的有機物質，轉化為甲烷、二氧化碳、水等，目的在于使污泥穩定化，不會腐臭，避免在運輸及最終處置過程中對環境造成不利影響，同時對有機物進行降解，減少污泥量，降低污泥含水率，再者還可以產生沼氣，實現資源化利用進行發電，供廠區自用或上網。

脫水系統

厭氧消化后消化液溢流排出罐體，通過出料管排至消化液暫存池，泵送至消化液脫水區，通過離心脫水機將消化液含水率降低 80% 后，進一步通過螺旋輸送機送至深度脫水系統，運用高壓帶式脫水機將含水率降至 70% 左右。

太陽能干化及低溫干化

深度脫水后的沼渣輸送至干化區。在光照充足情況下，太陽能干化棚充分利用陽光輻射熱量，實現脫水沼渣的深度干化，并配有智能化的地暖輔助加熱系統、通風系統和監控系統，實現污泥干化過程的智能化控制。在氣候條件不佳時，部分脫水沼渣經過破碎機破碎到一定粒徑后進入低溫熱泵帶式干化機，由循環風機鼓風帶走水分，最終實現干物料的出料。

資源化利用

干化后的沼渣可用于“移動森林”、園林綠化、制磚用土，另外沼渣制成的營養土也應用于蘇大堰濕地公園“污泥變花海”的科研示范。