城市污水監測與治理技術探討

王萬成

（濰坊市寒亭生態環境監控中心，山東 濰坊 261000）

引言

隨著社會的發展，落戶于城市的工業項目越來越多，對水源的潔凈程度造成影響，而相關技術又尚未發展完全，導致城市建設與生態環境保護之間存在較多矛盾性問題。隨著生態問題的加劇，人們的身體健康時刻受到威脅，影響了城市的可持續發展。基于此，我們需要加強對污水監測治理技術的研究，運用科學手段治理污水，為城市居民營造更為健康、潔凈的環境。

1 城市污水的危害

城市污水對水體造成的危害是有目共睹的，工業項目在生產過程中，如果將污染物隨意排放，城市及周邊水體必然會受到影響，嚴重威脅生態系統的穩定性。部分污染物有可能通過生活用水、飲食等渠道進入人體，引發惡性疾病，對公眾的生命健康造成影響[1]。相關數據表明，一旦人體攝取的硫酸鎘含量高于20 mg，就可能致死；同時，鉛也是十分典型的污染物，若攝入過多鉛元素，人有可能出現精神失常的癥狀；有些污染物會導致人體出現潰瘍，引發癌癥、慢性中毒等嚴峻的健康問題，甚至威脅人體的免疫系統。

2 城市污水監測治理存在的問題

近年來，隨著生態文明建設的開展，污水監測工作越發受到社會公眾的重視，在社會范圍內產生了較大的影響力。本文主要結合城市污水監測治理的實際情況，列舉現存問題。

2.1 污水監測力度不足

現階段，我國社會面臨的環境問題，相較于過去變得更為突出，城市污水長期受到細菌、微生物的腐蝕，散發出難聞氣味，時常影響城市環境，威脅大眾的生命健康。然而，受限于技術條件，現有的污水監測系統在監測范圍、監測力度等方面都有較大改善空間，監測效果不盡人意，很多污染物仍然會流入水體中，增加了水體污染治理的難度。部分污水會通過灌溉水對土壤造成污染，影響植物及農作物的養分供應，最終給農業造成巨大損失。出現此類問題的原因是很多政府部門對污水監管缺乏重視，污水監測、治理工作執行不力，對水體循環造成負面影響，甚至對生態及城市環境造成污染。同時部分污水排放管道具有較強的隱蔽性，從監測發現水質異常到排查出污水來源往往需要耗費較大的人力、物力與時間，這在一定程度上影響了監管效果。

2.2 污水處理廠處理能力不足

污水處理廠處理能力不足，會對城市的空氣、水體環境造成極為負面的影響。目前污水處理廠每日處理污水量十分龐大，其味道十分刺鼻，對城市環境造成惡劣影響，同時污水中夾雜的有害物質也威脅著大眾健康[2]。而出現這種問題的主要原因是污水處理廠未及時對設施、設備實施更新換代，導致污水處理能力不符合實際需求。

2.3 監測理念落后

目前城市中工業廢水的排放量較為龐大，很多監管部門會劃分專門的污水監測、治理重點區域，然而有些工作人員會過多地將時間、精力放在審查重點地區上，導致污水監測、治理網絡不夠密集，影響了對水生態系統的保護。

2.4 監測體系不完善

現階段，國內較多污水處理廠排放的污水不符合相關部門的排放標準，這些污水一旦流入生態系統中，會很快污染生態環境，尤其會對大氣、土壤、水體造成嚴重的負面影響。但目前為止，相關部門并未針對此類問題建立起完善的監測、治理體系，很多污水處理廠操作人員缺乏專業背景，未接受足夠的知識和技能培訓，其工作能力遠遠落后于工作要求，導致污水處理結果不達標。

2.5 監測處理設施不到位

目前看來，城市污水治理領域配套設施、基礎設施建設落后的問題，嚴重制約了污水監測、治理的效果，相關工作者必須著力解決這些問題，此外還應注意雨污分流，以及因雨污管網錯接、混接導致的污水溢流問題，避免地表水和地下水遭到污染。目前，很多中小城鎮不重視建立污水集中處理系統，加上近期經濟下行的壓力與財政緊缺的情況，更加重了上述問題，導致很多污水直接匯入當地水體中，影響城市環境。

3 城市污水監測技術

3.1 自動監測技術

自動監測技術的運行原理是借助傳感器監控生態環境，為污水處理提供依據。現階段，技術人員可采用此類技術，搜集并獲取與污水有關的信息數據，利用這些數據統籌完成污水監測與污水治理工作，使各項工作的開展變得更為協調。自動監測技術在前期需要進行設備采購及安裝，后期需要第三方機構定期維護與更換材料，投入資金較多，進行檢查、維護也存在一定難度，因此相關部門必須針對此類技術，加大資金投入力度，以更好地發揮技術效能。

3.2 試驗標準化及規范化

相關工作者可結合國家標準、生態環境保護需求，構建針對污水監測、治理的指標，使各項工作的開展變得更為規范且有序[3]。實踐表明，長期不進行資料更新，會導致儀器設備的靈敏度出現問題，因此相關工作者必須重視試驗標準化及規范化建設，力求為水質監測提供可靠、準確的依據和具有權威性的資料。

3.3 替代試驗

這種試驗方法尤其多見于一些規模相對較小的污水處理廠，多用于處理工業廢水。在中小城鎮及一些經濟欠發達地區，污水處理廠采用的處理設備精度較為有限，加之地域較為偏僻，有必要通過替代性的方式完成污水監測與污水治理，實踐證明，這種方法有著使用范圍廣、成本低廉的特征，優勢突出，應用價值顯著。

4 城市污水治理技術

4.1 污泥處理技術

在城市污水治理方面，相關工作者必須做好污泥過濾。污泥治理方式較為簡單，通常都是采用過濾的方式進行處理。在目前的污水治理中，技術人員通常會使用活性污泥工藝完成污水治理工作，實際操作中，污水與活性污泥會回流至曝氣中，同空氣混合在一起，這能夠提升含氧量，促進污水中有害物質的代謝。一般來講，在這一環節中，經由充分攪拌，最終可生成具有懸浮特征的溶液，有機物、微生物在接觸后會發生反應，溶液中的懸浮物會被分離出來，留下純凈的水，再通過沉淀槽提取純凈的水；但對于機械設備中殘留的沉淀渣還應進行進一步處理，將微生物、懸浮固體的濃度控制在合理范圍內。在曝氣池中，微生物常會大量繁殖，為提升系統的穩定性，大量微生物會從沉淀池中排放出來，基于此，技術人員應對有機物實施氧化與分解，這樣才能在出口處獲得純凈的水。這種方法主要采用物理、化學原理處理活性污泥，BOD脫除率在95%以上。整體來看，該方法有著投資高、運行費用少的特點，缺點是處理時間較長、設備量大，這會導致處理區域擴大，使污水處理變得更為困難。

該技術未來的發展趨勢：（1）為使得污水處理的組分、濃度變得均勻，有必要對預處理實施評價，并做好調節槽設計工作；（2）有必要篩選好活性污泥中含有的微生物株；（3）應加強對各種處理儀器的應用，將處理儀器引入活性污泥處理技術工藝設備中，并制定科學合理的管理指標。

4.2 智能把控技術

近年來，隨著科技的發展，污水監測、治理技術也呈現出了明顯的智能化特點，相較于傳統技術，采用智能化技術監測、治理污水，可顯著提升監測、治理的效率與精度。在智能控制系統中，主要需要 用到如下兩種技術：人工智能技術及數據挖掘技術，通過這些技術可實現對系統的控制，從而更為精確地監控污水的排放情況。

4.3 污水回收技術

污水經處理后可再次利用，目前，很多工業廢水含有較為豐富的重金屬及稀有金屬。污水經處理后，可對金屬材料進行回收，以節約能源。目前該技術在工業、農業等領域應用較多[4]。

4.4 人工濕地技術

人工濕地技術在一些發達國家較為常用，在具體實施中，其可通過潛流、表流兩種形式去除污水中含有的雜質。但此技術的經濟適用性較差，前期耗費成本較高，因此目前在我國，只有一些經濟發達城市推廣應用了此種技術。

4.5 穩定塘技術

穩定塘技術是一種傳統的污水治理技術，當前對該技術的研究已經取得了較大進展。這是一種將天然及人造池塘結合在一起，通過激發塘中藻類的化學反應，對污水實施降解、吸收的技術。穩定塘以太陽能為基礎，在實際應用中，相關工作人員可將水草種植在池塘中，通過飼養水禽等水生生物，在池塘中打造出一個微型的生態系統；并利用太陽能，促進穩定塘中食物鏈的遷移和轉化，將能量傳遞開來，最終對污水中的有機物起到一定的轉換作用，結合污水處理與資源利用技術，將污水轉化為資源，達到治理目的。

4.6 AO法與AAO法

這兩種方法是近年來興起的較新型的脫氮技術，同化學、生化方法相比，此類技術去除污水中含有的BOD、COD、SS效果較好。AO法是缺氧、好氧的縮寫，而AAO法是厭氧、缺氧、好氧的縮寫。目前看來，該工藝主要被用于進行脫氧操作，如需對污水成分進行除磷操作，則需要用到厭氧部分[4]。這兩種處理方法都需要技術人員做好曝氣工作，使有機物含量明顯上升，因此在實際操作中，工作人員應調控好污泥負載，使曝氣時間得以延長。AO工藝的污泥容量相較于其他幾類工藝更為充足，相較于常規活性污泥，它的鼓風量以及池內容積也更為可觀，但污泥負載較小，因此投資與能耗也更高。在AAO工藝中，厭氧池被設置在低氧區的前端部位，可通過這一設施對污水進行除磷操作，但這種工藝的投資與能耗也較高。

4.7 SPR高濁度污水處理技術

近年來，SPR廢水凈化裝置作為一種新工藝倍受重視，它可幫助技術人員用短短30分鐘完成對污水的處理。在實際操作中，工作人員有必要使用化學方法處理好雜質，形成微型粒子。技術人員選擇的吸附劑應當具有科學、高效的特征，分離污染物的速度較快，同時可將膠粒、懸浮粒子等結合在一起，構建出致密絮體。在SPR高濃度廢水凈化器中，技術人員可利用過濾、旋流等力學原理，將絮體和水分離開來；在這種情況下，可借助位于罐體體內的懸浮泥層進行過濾處理，實現對污水的回收再利用。在濃縮池中，污泥有著高度濃縮的特征，可借助壓力作用將這些污泥排放出去，其脫水效果相當好，還可使用最終得到的淤渣制作地磚等材料，實現二次利用。

4.8 生物膜技術

生物膜技術屬于生物膜分離工藝領域，這種膜主要由吸附在濾料上的微生物構成，在接觸污水時，污水中的有害物質會被這種膜隔離開來，從而實現污水凈化。在使用厭氧法處理污水時，一般需要用到生物厭氧濾池，厭氧生物附著在填料的表面，在這種情況下，廢水會從底層向上升起，受到厭氧微生物的影響，有機物會與污水分離，并生成甲烷等物質。

5 結語

綜上所述，監測、治理城市污水，對城市發展及群眾的日常生活都有極為重要的意義，因此在實際工作中，我們必須做好此項工作。在城市污水監測治理工作中，相關人員應當采用科學合理的方法，統計監測數據信息，提升監測運行效果；在實踐中，可加強對污水治理技術的應用，以實現節約能源的目的。