污水處理常用方法分析

祁振，王鋒

1.山東省環科院環境工程有限公司；2.山東省環境保護科學研究設計院有限公司

隨著我國現代工業化的蓬勃發展，水污染問題成為我國主要水環境。近年來，水資源保護和水資源開發利用受到了越來越多的關注，經過大量的科學研究與證實，水體污染物不但影響了水生物體，破壞了城市水域自然環境，也給水域動植物的生長繁衍造成了巨大危害，同時也嚴重影響了城市居民的身心健康，成為亟待處理的問題。此外，由于世界范圍內人口的持續增長，也使得水資源產生了緊缺，因此如何集中處理工作生活污水、有效推進水資源的循環使用，已成為重大課題，不論從資源經濟性、環境效益或是社會效益來說，日常生活廢水處理都在自然資源的回收使用過程中產生了重大影響。

一、當前我國城市污水的主要來源

（一）城市生活垃圾對水源的污染

隨著我國居民的生活水平不斷提升，所產生的生活垃圾和生活污染也與日俱增。生活中的主要污染來源為家中與部門單元內的各類公用設備。因為廢水大多是洗滌污水和糞便，從而在廢水水質等方面產生了很大的時間上的差別。當前，中國大部分城市還未配有健全的排水管網，往往是將廢水徑直排放于水渠和管網中，從而導致對土壤、水域及大氣環境造成嚴重污染，甚至還直接真影響了居民飲用水。

（二）工業廢水

當前，工業生產污水主要來自企業在生產制造中形成的流程加水和制冷水，包括機器設備、工作場地等在清洗時所產生的制造業污水。但由于我國經濟地告訴整張，各地城市化建成的不斷加快，所以都只顧經濟利益而忽視了環境保護，同時，有些污染企業還是一些造成很大污染的化工企業，而且這些企業中還有很大一部分技術設備比較落后。雖然這些企業對地方經濟發展作出了貢獻；但是企業中產生的污水直接影響著城市居民的飲用水安全和身體健康。

（三）城市徑流產生的污水

在下雨或者下雪時，雨水（雪水）沖洗建筑體、地板和生活垃圾后產生了污染物。這些生活污染物都具有季節明顯、成分復雜的基本特征。而在雨季初期的雨水中所含污染量要大大超過了一般生活污染物的濃度。

二、環境工程中，城市污水處置的最主要技術

（一）曝氣生物濾池

這是一項生態處理技術，在膜生態反應技術中較為普遍。其技術機理為：以生態濾池處理設備作為核心載體，利用適當填充物的添加以及人工供氧技術的實施，促進填料上細菌的繁殖。在這項生物處理工藝中，處理設備主要是由生物濾床、布氣、布水和排水設備等四部分構成，總體來說結構較為簡單。由于生物反應池內污泥含量較高，因此處理設備布置密集，可以節約設備用地面積，從而降低了處理設備的總反應時間。這一處理設備的主要好處是，可以在剛啟動時就對污泥的化學雜質進行二次處置，從而促進了污水凈化負荷消耗的下降，減輕了二次污染的產生。

（二）動態內循環反應器

這些化學反應器使微網物料成為制備的重要工具，從根本上降低了傳統化學反應器的生產成本，同時有效利用了其活性污水原有的過濾特性，可進一步過濾污水中的所有污染物，從而推動了水資源循環再利用目標的達成。由當下的使用狀況可以得知，側向曝氣設備是污水處理中相當重要的一環，要想有效降低錯流過濾速率與低頻流動速度，就必須優化與改進其內循環設備結構。以曝氣設備為核心，使之成為豎向流動性結構，而采用該種方法，不但克服了錯流過濾速率降低的問題，而且也可以改善污水處理效率。

（三）活性污泥法

活性污泥法是好氧生物處理法的主要部分，是目前在城市污水處理中使用的最為普遍的技術之一。利用活性污泥法，可對城市污水中的可溶性有機質進行快速去除，并可逐步吸收活性污泥中的懸浮或固體物質。在使用時，還必須人工充氧，以促進具有強城市污水處理能力的傳統活性污泥法的培養，并利用傳統活性污泥法吸收、凝聚、氧化等作用，高效處置城市污水中的有機廢水。在使用活性污泥法時，還必須著重注意對曝氣池和沉降罐的設計，以不斷提高對城市中廢水處理物的處置效能。

（四）MSBR技術

MSBR技術是由傳統SBR城市生活污水處理工藝改良后的一項新型工藝技術，也稱之為改良式序列間歇式反應器。此工藝技術的使用，大大減少了對初沉池和二沉池的設置，MSBR工藝技術既具備了傳統活性化污泥法的優勢，又具有SBR工藝技術的優勢，除了借助計算機技術，可以提高城市污水處理的效率，降低投資運營成本外，還可以高效消除城市污水中的BOD 5、氮磷氣等化學污染物。目前，業界專家與學者已經加強了對技術智能化的研發力度，并利用對操作過程最優控制技術的實行，當水質條件發生改變時，可以利用在線的模糊控制，對其加以控制。要想徹底利用MSBR技術實現對城市污水管理，就離不開這樣的一些關鍵步驟。

1.缺氧攪拌

原水逐漸進入序批處理后，與回流水混合，而如果處在低溫自然環境中，那么反硝化菌就會通過對有機碳的再利用，促進無氧呼吸作用代謝過程的進行。在處理初期，表格內的混合液懸浮固體含量如果太高，將會使得碳源變成影響反硝化速度的制約條件，而隨著停留時間的持續變化，有機碳含量也會大幅提高，進而促進反硝化速率的提高。

2.停止進水

減少了原水的進入，如果將主批處理格中剩余的原水，直接導入到主曝氣格中，也會促進主曝氣格中有機碳的有效降解，從而使得微生物的內源呼吸速度持續下降，而且只要有機碳繼續減少，則其內源的呼吸作用速率即便在低氧要求下，也可以持續運行。

3.曝氣

曝氣過程可以進一步降低水體的有機碳和氨氮殘留，并進行對混合液中的硫加以吹脫，從而推動了連續循環的實現，促使主曝氣格內微生物濃度的提高，進一步降低懸浮固體和共混液中懸浮固體的含量，并進一步減少廢水排放量，從而帶動了沉淀池整體運行效能的提高。

4.靜置沉淀

靜置沉淀可以分開為傳統活性污泥法和細胞上清液，但隨著沉降的逐步完成，殘留溶解性氧就會促使硝化菌重新硝化殘留的氨，因此只需把混合液的氧減少到規定數量，按序批處理后，格里的細胞上清液的BOD、氨、亞硝酸鹽含量就會不斷減少，給城市廢水處理的高效實現帶來了方便。

（五）等離子體技術

對大多數城市污水處理技術工藝來說，溫度會對其造成嚴重的影響，如果氣溫過低，則處理效果會大幅降低，但是等離子技術不受溫度影響，即使是在寒冷區域，仍然可以運用等離子技術進行城市污水處理。通過相關研究發現，水溫在13℃以下，則活性污泥的處理效率就會急劇下降，而水溫在0℃左右時，活性污泥就不能發揮其處理效果。但是低溫等離子體不會受到低溫條件影響，即使是在低溫條件下，等離子體技術仍然能正常工作，全面處理污水，而且即使水溫接近0℃，最終出來的處理效果也能和預期目標達成一致。除此之外，等離子技術的氧化能力強，對水質也沒有任何要求，只需要對計算機控制系統的運用，就可以一鍵指揮所有污水設備。目前，等離子體技術在北方城市中運用廣泛，不僅有助于城市污水處理效率的提升，而且也大大縮短了城市污水處理周 期，降低了經濟成本。

（六）對強化一級污水處理技術進行分析

在城市污水處理過程中，強化一級污水處理技術的應用是十分廣泛的，此技術之所以能夠大范圍的應用主要是因為其成本比較低，而且污水處理能力比較高，能夠有效地除去污染負荷。但最重要的還是此技術應用管理較為靈活，在污水處理過程中不容易發生安全事故，所以中小城鎮都采用這一技術來進行污水處理。此污水處理技術可以分為兩種，一種是化學處理，另一種是生物處理。在處理過程中，需要根據實際的情況來選擇合適的處理方法，比如說，若是采用混凝法強化一級污水處理方法來進行處理；那么當污水中的有機物濃度比較低的時候，對此污水進行處理并使其達到一級排放標準的時候，所需要的費用是原來污水處理技術成本的70%。再比如說，利用回流一級污泥所具有的絮凝吸附作用來對城市中的生活污水進行處理，雖然其處理率比較高，但是此方法容易造成二次污染。所以使用絮凝吸附處理法時，必須對加污泥產量等問題進行解決，同時還應該對絮凝劑進行深入研究，提出有效的解決措施，確保此污泥處理方法的應用負面作用可以降至最低,進而拓寬其應用范圍。

（七）對厭氧污水處理技術進行分析

在城市污水處理技術中，厭氧處理技術的作用也是較為頻繁的。此技術的優點在于技術相對來說較為簡單，需要消耗的能源比較少，而且反應器的體積比較小，污水處理過程中產出的污泥數量少，也不需要大量的營養物，但此技術并不是沒有限制的，傳統的厭氧處理技術在對污染濃度比較低的污水進行處理中也存在問題,針對這一情況，相關人員對此進行了深入研究，改善后的厭氧技術使得污水處理水平有了顯著提高，其應用效果也越來越理想。

（八）對超聲污水處理技術的分析

在我國國民經濟中，農業經濟所占比重比較大，農業的發展促進了我國的經濟發展，但與此同時，在農業生產中所使用的農藥、化肥等產品也對水資源造成了污染，面對這一水資源污染現狀,經過研究后相關人員提出了超聲污水處理技術。在對城市污水進行處理的過程中，第一道處理工序就是利用超聲污水處理技術開展的,當此處理工序完成之后，膜生物反應器中的生物活性會有所增加，但同時反應器的負荷也隨之增加，這樣的情況為污水處理中的有機物凈化提供了便利。所以總結的來說，超聲污水處理技術的主要功能在于提供生物活性，此污水處理技術是較為先進的新技術，此技術的應用可以使得污水處理效率得到極大的提升，而且在處理過程中若是加入了光敏半導體材料，那么污水處理效果就相當于使用太陽能進行污水處理，其作用是十分顯著的。

三、環境工程中污水處置技術的選擇使用要點

（一）污水的水質

由于污水源頭的不同，水體情況自然存在差異。生活污水水質穩定，通常以生物處置、酸化、殺菌等為主要的解決方式。而工業污水水質來源多樣化，應結合實際情況選用最適宜的解決工藝流程。

（二）污水量

如果污染物量和水質發生持續改變，就必須嚴格選擇處置工藝技術，選擇耐沖擊負荷力量強的工藝技術，除此之外還可以采取對緩沖設備的調整，以降低污染的產生。

（三）建設及運維成本

應選用城市工業廢水處置技術效果好、經濟成本低的重點工序技術手段，但同時還要對城市工業廢水處理裝置設施建設投資和運維費用等作出全方面考量。所以，在選擇城市污水處理工藝技術手段的過程中，必須首先分析污泥的可生化性，可生化性如果大于0.3，則生物處置技術就可成為城市工業廢水處置的重點工序技術手段，一般以活性污泥法為主，被生物處置后的污泥水質要達到當地污染標準，即可直接實現生物排放。如果污水的可生化性小于0.3，則需要再進一步分析污水中含鹽質量分數，如果為含較低鹽分的污水，則可通過對污水生物處置實現去污，因此以處置效益好、經濟性強勁的城市廢水處理工藝技術為重點選擇工藝技術。假如污染物含鹽量較高，則可通過多效蒸發技術降低水體的含鹽量，進而借助生物工程技術的有效利用，以提高污染物的合理排放量。

四、從可持續性思考城鎮污水處理工藝技術

目前，我國污水處理廠所使用的主要工藝技術是不是真的可以充分適應當前的國情，是我們必須思考的一個問題。這就必須從科學技術的前瞻性，以及是不是代表著我國可持續發展的必然走向兩方面來思考。

在城市污水處理工作中，非常重要的內容就是對水環境加以保護，以及對城市人居環境加以優化，而最后所要達到的目標就是提高對自然資源的利用效率。想要實現上述目標，首先就是要使居民的水環境保護意識提高，人們必須在生產生活用水中對自己提出更嚴格的要求，對自然資源必須加以維護，并提倡人們養成節約用水的良好習慣。此外，還必須強化對城市廢水處理的管理，對污水處理設施，必須定期檢查，一旦設施發生了問題，就要及時進行維護和更新。這樣，才能使污水處理設施得以正常運行。此外，人們還必須對污水處理設施工藝加強科學管理，如果在污水處理中一旦發生了問題，就要迅速處理。最后，是針對污泥生產成本進行管理，根據污泥消耗資金的狀況，進行成本核算管理。

對可持續性的全面認識，必須參照全球環境與人類健康發展理事會在《我們共同努力的未來》的報道中對可持續性的界定∶“可持續性是適應當代人的需求，而又不影響后代人實現其要求的能力的發展。”從技術層面考察要求評價污水處理工藝能否遵循可持續發展原則，必須從可持續發展的公正性原則（能否反映資源和環境同步發展）、連續性（能否實現資源和環境的永續性使用）和共同性原則（能否有助于應對國際性問題）等幾個基本方面進行考察。

五、結語

綜上所說，在環保工作中的城市污水管理工作是一個系統性很強的工作。為了確保污水處理工作能夠達到國家排污標準，就必須科學合理地選用污水處理技術工藝。而污水處理工作不但要確保污水處理的有效性，而且必須兼顧污水處理的經濟效益、環境污染程度等各種因素，通過結合實際、因地制宜、綜合研究、合理選用，就可以極大地降低污水處理成本，從而有效避免了二次污染的產生。