探析城市生活污水處理中的常見難題及應對策略

倪卉

（重慶 400000）

0 引言

近年來，我國經濟發展迅速，人們的生活水平不斷提高，城市化建設進程也在不斷推進。但隨著城市規模的不斷擴大，城市生活污水處理工作也面臨著更多的挑戰和困難。由于人口數量的快速增長，污水排放總量在不斷上升，水環境惡化的同時也制約著經濟的持續性發展。我國的水環境缺乏有效的監管系統，導致水污染問題不斷嚴峻并形成惡性循環。環保部門應重視并大力改進污水處理水平，提升污水治理工作的質量。

1 城市生活污水處理概述

城市生活污水一般是指生活中使用后產生的污水，主要來源是糞便污水和家庭產生的各種各樣的洗滌廢水、商貿企業在生產經營活動過程中產生的各種污廢水。生活污水中的污染物含量明顯低于工業廢水，但不同家庭生活污水中的污染物組成也是各種各樣的。目前，城市生活污水處理的主要困難是污水污染程度存在差異、評價的難度以及污水處理技術對自然環境的脆弱性[1]。

改善城市水環境就必須做好城市生活污水的處理工作，目前逐漸受到社會各界的廣泛關注，但污水處理水平尚未達到預期效果，限制了市民生活質量和社會經濟發展。

目前廣泛使用的污水處理方法有物理處理、生物處理及化學處理，其中化學處理是使用較為廣泛的處理工藝。在實際工作中，借助化學藥劑對污水中的污染物進行化學反應，從而降低有害物質的含量以達到凈化水體的效果。在化學處理方法中，攔截法以及離心分離法使用最為普遍。生物處理法是三類方法中最環保的方法，即將一些特殊的生物投放到污水中，借助它們的生命活動來降低污水中有害物質的含量，最終達到凈化水質的效果[2]。

2 城市生活污水處理現狀

2.1 污水系統規劃存在缺陷

城市污水系統專項規劃未根據生活污水治理現狀，充分發揮現有污水處理設施作用；未著重研究近期實施的可行性，考慮遠期規劃的合理性，不便于分期分步實施，規劃缺乏可操作性；未與其他各類專項規劃有機銜接；未充分綜合考慮經濟社會的發展情況、周圍環境功能規劃、生態環境體量與人口密集度等各種因素，科學統籌安排生活污水治理設施。

2.2 污水處理廠分布不合理

污水處理廠的布局是否合理直接關系到城市生活污水的處理效果。個別城市受地形和環境限制，污水處理廠分布過于集中，不僅浪費了管網建設的工程量，也影響污水處理廠的運營效果，此外，部分污水處理廠規模過大，系統風險較高。

2.3 污水收集管網不完善

現階段我國的污水收集管網建設尚不完善，導致城市生活污水處理效果大打折扣。通常情況下，我國的城鎮在進行污水處理工作過程中，主要是借助污水收集管網的建設作為主要防線，但由于忽視三級管網的建設重要性，往往導致在實際污水處理工作中缺乏效果。大部分城市早期建設的污水收集管網為雨污混流制，無法保證對收集到的污水進行徹底處理。

2.4 污染物排放指標未達到環保要求

在城市污水處理的早期，設計和施工通常是基于環境政策和城市規劃來進行的。隨著時間的變化，一些城市經過污水處理出來的水的污染濃度指標達不到標準要求。或者由于城市的發展變化、人口的聚集和工業的發展，污水處理規模剛好能滿足目前的要求，但由于進水濃度超過設計值或處理工藝的局限性，一些污染物指標達不到標準。對污水處理廠進行改造是使污水處理廠出水達到環保要求的最有效措施。

3 城市生活污水的治理對策

現階段，我國城市生活污水處理工作存在著許多問題，亟須對這些問題進行針對性的處理和改進。環保部門應對污水處理相關的運營和管理工作進行不斷完善，使其能符合現階段城市化建設工作的要求和標準。

3.1 制訂科學合理規劃

結合城市水環境持續改善和高質量發展等目標，針對現狀水污染治理和污水系統基礎設施建設面臨的問題，注重系統、時間、空間思維，做到點源污染、面源污染、溢流污染綜合治理，廠站、河道、管網統籌規劃，廠站用地、衛生防護、干線管廊同步預控，近期、遠期建設全面安排，通過全過程規劃，統籌推進污水處理基礎設施建設，打造優質、韌性、靈活和友好的污水系統[3]。

此外，重點地區的排水規劃應適時修訂。對于水質較差的區域，應全面考慮城市發展等因素，重點做好區域排水規劃工作。對生活污水處理設施容量進行評價，完善好生活污水處理的布局，進而提高污水處理能力，實現適度領先。

3.2 完善污水處理系統

城市污水處理系統是由污水管網和處理設施組成的收集、運輸、處理網絡。其中，污染源與處理設施之間的聯系可以抽象為網絡節點，管道網絡可以抽象為網絡的邊緣，它們是相互聯系的、系統的[4]。

為了更好地處理城市生活污水，污水處理系統只有不斷改進，在一定程度上，污水處理才可以充分發揮其作用。此外，污水處理設施的布局要充分考慮城市發展存在的問題、發展方向、水源和周邊環境，使城市污水處理設施的布局與城市總體規劃相一致，排污主干管與城市基礎設施相協調。

3.2.1 合理布局污水處理設施

污水廠應采用分布與集中相結合的方式合理布局，加快補齊污水處理設施缺口，需要做到以下5 點：①合理劃定污水處理廠服務范圍。②現狀服務范圍過大的污水處理廠，要考慮縮減分區。③合理確定各污水廠的規模，單個污水處理廠規模比例不宜過大。④考慮分布式污水處理布局。⑤污水處理廠選址時要綜合考慮各種風險，包括地震和地質災害風險，以及更為常見的城市洪澇災害風險，避開災害易發區。

工業廢水的理化性質和生活污水不同，建議單獨收集、單獨處理、單獨排放。對于經過評估、可生化性好且達到一定標準的少部分工業廢水，可以進入市政污水系統，但必須加強監管。這種情況下，應安裝在線流量計和水質檢測設施，確保排污企業按照約定的水質水量向市政管網中排污。

3.2.2 推進配套污水管網建設

在管網規劃設計中，必須將現有排水管網與新建道路之間的管網高度連接起來，綜合考慮管網的使用壽命，設計時控制好管網直徑，減少管網直徑過小的問題出現。優化新管網與既有管網的銜接工程，完善城中村、老城區、城鄉生活污水收集處理設施，避免有空白區的出現。

3.3 采用科學處理工藝

污水處理廠除了統一收集污水外，還應采用科學合理的污水處理工藝。一般來說，城市生活污水處理工藝分為三類。

3.3.1 物理處理法

物理處理法是通過物理作用，以分離、回收污水中不溶解的、呈懸浮狀的污染物質（包括油膜和油珠），在處理過程中不改變其化學性質。常用的有過濾法、沉淀法、浮選法等。

（1）過濾法。過濾介質用于截留污水中的懸浮固體。過濾介質有篩網、紗布、粒物，常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。

（2）沉淀法。沉降法是根據污水和水中懸浮物的相對密度不同的原理，通過重力將懸浮物從水中分離出來。根據水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性（即彼此帖結聚團的能力）可分為四種：分離沉降（或自由沉降）、混凝沉淀（或稱作絮凝沉降）、區域沉降（又稱擁擠沉降、成層沉降）、壓縮沉淀。

（3）浮選法。空氣被引入污水中，以微小氣泡的形式從水中沉淀出來。污水中的污染物（如乳化油等），其相對密度接近于水，都附著在氣泡上，并隨氣泡上升到水面，然后用機械的方法撇除，這樣就把污水中的污染物從污水中分離出來。疏水性的物質易氣浮，親水性物質不容易漂浮。因此，有時為了提高氣浮效率、改變污水中污染物的表面特性，有必要在污水中加入浮選劑，把一些親水性物質變成疏水性物質，然后氣浮除去，這種方法稱為“浮選”。回轉式格柵除污機如圖1 所示。

圖1 回轉式格柵除污機

3.3.2 生物處理法

生物處理法是利用微生物對污水進行處理，污水中的有機物成為一種無害化、穩定的生活污水處理方法。按照微生物的差異可分為厭氧和好氧兩種類型，其中好氧生物處理技術在國內廣泛應用，也就是說，在好氧條件下，依靠好氧菌和兼氧菌的生化作用來完成污水處理。同時，根據處理系統中好氧微生物的狀態，可分為活性污泥法和生物膜法。改良型奧貝爾氧化溝如圖2 所示。

圖2 改良型奧貝爾氧化溝

3.3.3 化學處理法

化學處理是指使用化學反應的形式，以分離、溶解、膠體等方法將污水中的有機物凈化成無害、穩定的物質的方法，其反應基礎為：中和、混凝、還原等。這種方法不僅可以將污染物從水中分離出來，回收一些有用的物質，還可以改變污染物的性質，如減少廢水的pH、去除金屬離子、氧化某些有毒有害物質等，因此，可以達到比物理方法更高的純化程度。常用的化學方法有化學沉淀法、中和法、氧化還原法和混凝法。

化學法處理的局限性如下。

由于化學試劑（或材料）常用于廢水的化學處理，處理成本普遍較高，運行和管理要求更加嚴格。

化學方法必須與物理方法結合使用。在化學處理之前，預處理常采用沉淀和過濾；在某些情況下，有必要采用沉淀、過濾等物理手段作為化學處理后的處理方式。臭氧曝氣塔如圖3 所示。

圖3 臭氧曝氣塔

3.4 加強執法檢查與在線監控

環保部門在進行執法檢查的同時，應對在線監控系統運行情況進行監督掌握。現場檢查污水處理廠的處理工況與治污設施，重點查看自動監控數據是否正常、在線監控設施參數設置是否規范、在線監控設備比對監測是否已按照要求開展等方面。督促污水處理自動監測設備的運行與維護，建立規范完善的運行臺賬，促進污水處理廠水質穩定，達標[5]。污水處理監控系統如圖4 所示。

圖4 污水處理監控系統

4 結語

城市是人民生產生活的重要場所，污水處理設施是城市必不可少的基礎設施。近年來，中國新型城鎮化建設不斷加速，開展城市生活污水短板整治是提高基本公共服務保障能力、建設健康、低碳、宜居城市的重要措施，其也是涵蓋污水收集管網、污水處理廠、污泥處理和污水循環利用的系統工程，不僅可以形成流動投資，還能吸引產業投資、帶動綠色產業發展，這對促進國內市場的形成，促進經濟社會全面發展意義重大。