環(huán)境保護(hù)中水污染處理技術(shù)和再生利用研究

孫 策

（大連市莊河（北黃海經(jīng)濟(jì)區(qū)）生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，遼寧 大連 116400）

引言

隨著我國生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的實(shí)施，綠色生態(tài)環(huán)境保護(hù)計(jì)劃一直在持續(xù)推進(jìn)，其中包括水污染防治行動計(jì)劃。近年來，我國各地城市在國家政策的指導(dǎo)下，不斷加強(qiáng)水污染防治工作，并取得了一定成效。

1 環(huán)境保護(hù)中水污染治理技術(shù)和再生利用的必要性

1.1 有助于水資源的可持續(xù)利用

在環(huán)境保護(hù)過程中，充分利用水污染治理技術(shù)，可以促進(jìn)污水的再生利用，并促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用[1]。從目前情況看，造成水污染的主要原因?yàn)楣I(yè)廢污水的排放、生活污水的排放以及農(nóng)藥化肥的滲透等。這些污水中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素含量較高，容易導(dǎo)致水體營養(yǎng)化，進(jìn)而加快藻類的生長，降低水體中氧氣的循環(huán)效果，造成水體中氧氣欠缺，不利于水生物的生存。而且，水體中各種污染物質(zhì)也會影響水資源質(zhì)量和功能，不利于水資源的可持續(xù)利用，所以必須加強(qiáng)對水污染的防治。在開展水污染防治工作過程中，通過應(yīng)用離心分離處理法、氧化還原法、厭氧生物處理技術(shù)等水污染處理技術(shù)，有助于去除廢污水中的有害物質(zhì)和污染物質(zhì)，在促進(jìn)水資源循環(huán)利用的同時(shí)，保證水資源的質(zhì)量，為水生物打造良好的生存環(huán)境，推動水資源的可持續(xù)利用[2]。

1.2 有助于水資源的合理配置

在環(huán)境保護(hù)中，充分利用水污染處理技術(shù)，可以促進(jìn)污水的再生利用，優(yōu)化水資源配置，使水資源配置更加合理。加強(qiáng)水污染治理的主要目的在于深化可持續(xù)、健康發(fā)展的理念，從“取水—輸水—用戶—排放”的用水模式轉(zhuǎn)變成“取水—輸水—用戶—中水適度”的新用水模式，促進(jìn)廢水的循環(huán)再生利用，提高水資源的利用率[3]。基于此，在開展水污染防治工作過程中，工作人員通過應(yīng)用離心分離處理法、氧化還原法、厭氧生物處理技術(shù)等水污染處理技術(shù)，一方面可以促進(jìn)城市廢污水的循環(huán)利用，有效節(jié)約水資源，保證城市居民的用水需要，另一方面還可以減少廢污水的排放量，保證水資源充足，提升水資源配置的合理性和科學(xué)性。

1.3 有助于保證人們的身體健康

在環(huán)境保護(hù)中，充分利用水污染處理技術(shù)，促進(jìn)污水的再生利用，可以促使人們周邊水資源環(huán)境的綠色化發(fā)展，保證人們的身體健康。水是人體新陳代謝中必不可少的物質(zhì)，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧Ｈ绻Y源被污染，那么將會增加有害物質(zhì)的生長，一旦被人們飲用，水中的有害物質(zhì)將會對人體造成傷害，從而威脅人們的身體健康。根據(jù)世界衛(wèi)生組織有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在人類疾病中，水污染造成疾病的占比達(dá)到了80%。因此，相關(guān)部門和企業(yè)必須要加強(qiáng)水污染防治工作。通過應(yīng)用水污染處理技術(shù)，可以有效去除廢污水中的有機(jī)物、有害物質(zhì)、無機(jī)物、重金屬以及放射性物質(zhì)等，并凈化廢污水，減少有害物質(zhì)的傳輸，從而保證人們的身體健康[4]。

2 環(huán)境保護(hù)中的水污染處理技術(shù)

2.1 物理處理技術(shù)

在城市污水處理過程中，物理處理技術(shù)應(yīng)用頻率較高，如離心分離處理法、浮選法等。

2.1.1 離心分離處理法

離心分離處理法是利用水與懸浮物密度不同的原理，即利用水與懸浮物所具有的不同密度來實(shí)現(xiàn)水與懸浮物的有效分離。相關(guān)技術(shù)裝置如水力旋流沉淀池、沉砂池等。

2.1.2 浮選法

針對直徑較小的顆粒，利用其比重特性，通過浮選的方式去除污水中的沉淀顆粒物，逐步凈化污水。比如氣浮法，這種水污染處理技術(shù)主要是在污水中注入高壓空氣或其他氣體，待產(chǎn)生微小氣泡后，粘附廢水中帶疏水基的固體或液體顆粒。在粘附上微小氣泡后，這些顆粒由于其整體密度下降而在裝置中上浮，最終富集在表層而被裝置刮除，從而實(shí)現(xiàn)顆粒與廢水的分離[5]。

2.1.3 高壓靜電場水污染處理技術(shù)

在高壓靜電場水污染處理技術(shù)的應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員需要利用高壓靜電場對廢污水進(jìn)行有效處理，這時(shí)活性氧的含量也會逐漸增加。當(dāng)活性氧的含量增加到一定程度時(shí)，水中細(xì)菌的整體結(jié)構(gòu)將會被破壞，最終達(dá)成消滅細(xì)菌的目的。而且，當(dāng)水中的含氧量超過一定范圍后，廢污水中溶解氧的含量就會隨之減少，因而導(dǎo)致水中氧氣不足，藻類等水生物生長速度受到限制，進(jìn)而達(dá)到凈化水資源、保護(hù)水資源的目的。

2.2 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)主要有混凝法和氧化還原法這兩種處理技術(shù)。

2.2.1 混凝法

混凝法，即選擇合適的藥劑，再根據(jù)水污染的具體情況，將藥劑量確定在合理范圍內(nèi)，再將配置好的藥劑注入需要處理的污水中，分別通過捕集、絮凝、沉降等方式，發(fā)揮藥劑的作用，從而有效去除廢水中的雜質(zhì)或污染物。在應(yīng)用混凝法過程中，需要格外注意凝聚和絮凝這兩個環(huán)節(jié)。在水污染治理過程中，凝聚就是通過投加電解質(zhì)，降低或直接消除膠粒的電動電勢，進(jìn)而降低膠體顆粒的穩(wěn)定性，從而脫離膠粒；絮凝是通過由高分子物質(zhì)吸附的搭橋，使膠體顆粒相互凝結(jié)在一起，再有效去除廢水中的膠體顆粒，最終實(shí)現(xiàn)逐步凈化廢水的目標(biāo)。相關(guān)工作人員可以選擇混凝劑，并將其與廢水相結(jié)合，發(fā)揮混凝劑本身的凝結(jié)作用，降低膠體顆粒之間的排斥力，促進(jìn)膠體顆粒的相互凝結(jié)，并形成較大的顆粒或絮凝體，從而將其從水中分離出來。

2.2.2 氧化還原法

氧化還原法就是根據(jù)水污染的具體情況，選擇合適的還原劑或氧化劑，并選擇合適的劑量，將其與廢水結(jié)合，發(fā)揮還原劑或氧化劑本身的作用，將廢水中的有機(jī)和無機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)或毒性較低的物質(zhì)。在廢水處理過程中，比較常用的氧化劑主要有空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等，比較常用的還原劑有硫酸亞鐵、鐵屑等[6]。

2.2.3 電化學(xué)法

電化學(xué)法，即選擇合適的對電極材料，并將其與廢水進(jìn)行接觸，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑、氣體或絮凝劑等無害物質(zhì)，使廢水中的有害物質(zhì)得以去除，從而達(dá)到凈化廢水的目的。

2.3 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)主要包括活性污泥技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)以及生物膜技術(shù)。

2.3.1 活性污泥技術(shù)

在應(yīng)用活性污泥技術(shù)時(shí)，工作人員需要先將廢污水輸送到曝氣池中，待靜置幾小時(shí)后，使廢污水與空氣充分結(jié)合，提高好氧微生物的生長速度，并形成絮凝體，有效發(fā)揮活性污泥的吸附作用，凈化廢污水中的有機(jī)物，同時(shí)去除了水中的微生物，達(dá)到凈化廢污水的目的。

2.3.2 厭氧生物處理技術(shù)

在應(yīng)用厭氧生物處理技術(shù)時(shí)，工作人員需要根據(jù)水量的大小調(diào)整COD的濃度。如果水量比較大，可以安裝監(jiān)控儀，實(shí)施在線監(jiān)控，隨時(shí)調(diào)整COD的濃度，以確保其穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。如果水量比較小，可以適當(dāng)提高COD的濃度，而且工作人員需要著重關(guān)注水解和酸化兩個環(huán)節(jié)，將廢污水中的COD去除。厭氧處理結(jié)束后，工作人員需要對其進(jìn)行沉淀處理，將初次凈化的原水清液倒入好氧池中進(jìn)行二次去污，從而有效降解或沉淀水中的金屬離子和懸浮物。

2.3.3 生物膜技術(shù)

生物膜技術(shù)，就是選擇合適的好氧菌和厭氧菌，將二者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，有效發(fā)揮水源本身的凈化能力，提高水污染的處理效果[7]。在應(yīng)用生物膜技術(shù)時(shí)，工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注高污染水源的含氧量。當(dāng)高污染水源的含氧量達(dá)到實(shí)際需要的范圍內(nèi)，那么生物菌類在廢污水中的存活率將大大提高。同時(shí)，工作人員還要隨時(shí)注意廢污水的流速，并將其控制在合理的范圍內(nèi)，這在一定程度上可以提高水中生物的自動分解速度，加快生物膜的脫落，并形成新的生物膜。這樣一來，就可以全方位地去除廢污水中的有機(jī)物，達(dá)到凈化廢污水的目的。

3 城市污水再生利用措施

3.1 生活污水“化身”工業(yè)用水

在實(shí)際污水處理過程中，污水處理可分為幾個不同等級，其中二級處理后的生活污水可以“化身”為工業(yè)用水，如工業(yè)制造中的冷卻水。通過利用離心分離處理法、氧化還原法等水污染處理技術(shù)，對城市生活污水進(jìn)行凈化處理，去除生活污水中的有害物質(zhì)、細(xì)菌等，并待檢測符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后，可將再生水源用于工業(yè)制造，以滿足工業(yè)用水的需要。例如，2023年3月22日，在浙江省紹興市的第三十一屆“世界水日”、第三十六屆“中國水周”的宣傳活動上，柯橋區(qū)15萬噸/日再生水利用配置項(xiàng)目正式通水，這意味著，今后紹興柯橋?yàn)I海工業(yè)區(qū)20%左右的工業(yè)用水，將由生活污水達(dá)標(biāo)出水資源化利用而成。基于此，各城市需要在地方政府的支持下，加強(qiáng)再生水利用配置項(xiàng)目的建設(shè)。通過選擇符合城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理水作為水源，再使用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù)，對生活污水進(jìn)行處理，優(yōu)化渾濁度、總氯等指標(biāo)，使再生水質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并在此基礎(chǔ)上，集中納管輸送給工業(yè)企業(yè)使用，以滿足工業(yè)企業(yè)車間制造用水的需要，從而實(shí)現(xiàn)全天候、自動化的生活污水與工業(yè)用水的“點(diǎn)對點(diǎn)”資源化利用，最大限度地利用水資源、節(jié)約水資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

3.2 通過農(nóng)業(yè)用水實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，水資源是必不可少的一部分。對城市污水進(jìn)行凈化處理后，使其成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水資源，是城市污水再生利用的重要途徑。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，工作人員需要結(jié)合農(nóng)作物的生長情況，采取合理的灌溉方式。農(nóng)業(yè)灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的重要環(huán)節(jié)，不僅對水資源的需求量較大，而且還要求水資源質(zhì)量與農(nóng)作物生長習(xí)慣相匹配。如果直接使用經(jīng)簡單處理的污水灌溉農(nóng)田，雖然可以短時(shí)間內(nèi)解決農(nóng)業(yè)用水問題，但長期下去必然會損害農(nóng)作物的生長環(huán)境，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)作物生長潛力下降，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量下降，不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，并影響農(nóng)民的創(chuàng)收。所以，為了促進(jìn)城市污水的再生利用，可以將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉，這既有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提升，又能促進(jìn)城市污水的再生利用，并節(jié)約水資源，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。相關(guān)工作人員需要從多個角度出發(fā)，并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，把握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的實(shí)際需求，制定合適的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，通過優(yōu)化灌溉技術(shù)，可以最大限度地發(fā)揮再生水的作用，促進(jìn)農(nóng)作物的生長。需要注意的是，在應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)等技術(shù)對城市污水進(jìn)行處理后，相關(guān)技術(shù)人員需要利用檢測儀器，對處理后的污水進(jìn)行檢測，以保證處理后的再生水質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長，實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

3.3 景觀環(huán)境再生水利用

除了農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水外，還可以將處理后的城市污水用于景觀環(huán)境建設(shè)中。近年來，城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快，再加上生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的實(shí)施，各城市在相關(guān)政策的指導(dǎo)下，積極進(jìn)行城市景觀環(huán)境設(shè)計(jì)，深化綠色化、低碳化理念，逐步推進(jìn)現(xiàn)代文明城市的建設(shè)。在這一過程中，水資源是必不可少的重要因素，可以將再生水用于景觀環(huán)境建設(shè)，最大限度地發(fā)揮水資源的作用，節(jié)約水資源，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，以實(shí)現(xiàn)城市景觀綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。城市再生水源在景觀環(huán)境建設(shè)中的具體用途主要包含以下幾方面：其一，城市綠化用水。應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù)，可以促進(jìn)城市污水再生，并將再生水源用于城市灌溉和綠化，既可以促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，又能促進(jìn)城市的綠化建設(shè)，從而推動現(xiàn)代、文明城市的建設(shè)和發(fā)展。其二，人工湖泊用水。通過應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù)，促使城市污水再生，并利用再生水源滿足人工湖泊的用水需要，從而進(jìn)一步推動城市景觀環(huán)境建設(shè)，優(yōu)化城市景觀環(huán)境。其三，城市基礎(chǔ)建設(shè)活動用水。通過應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù)，促進(jìn)城市污水再生，并利用再生水源滿足城市基礎(chǔ)建設(shè)的需要，如城市路面清掃、消防、防塵用水等，發(fā)揮再生水源的價(jià)值，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)源環(huán)保的目標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上所述，在環(huán)境保護(hù)中充分利用水污染處理技術(shù)，可以促進(jìn)污水的再生利用，這不僅可以促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，還能保證人們身體健康。基于此，在水污染治理過程中，工作人員需要把握水污染處理技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，從物理、化學(xué)以及生物等不同層面出發(fā)，充分、有效地應(yīng)用水污染處理技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上，將再生水應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及景觀環(huán)境等不同領(lǐng)域，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)城市污水的再生利用。