市政給排水工程污水處理的技術分析

摘 要：市政給排水工程污水處理作為城市環境治理的重要環節，其技術方法與應用效果直接影響著城市的可持續發展。本文詳細分析多種污水處理技術方法，并提出相應的對策，為未來的市政給排水工程污水處理提供了技術參考和發展方向。

關鍵詞：市政給排水工程；污水處理；對策文章編號：2095-4085（2024）03-0058-03

隨著城市化進程的快速推進，市政給排水工程污水處理逐漸成為城市環境改善的重要一環。作為城市治理中的核心環節，污水處理技術直接關系到城市的生態環境和生活品質。

1 市政給排水工程污水處理技術

1.1 生物活性炭法

生物活性炭法是一種高效的污水處理技術，結合活性炭的物理吸附能力和微生物的生物降解能力。這種方法主要依賴于活性炭的多孔性和高比表面積，能夠有效吸附污水中的有機污染物、重金屬離子以及其它無機物質。活性炭的這種吸附作用為非特異性的物理過程，可以有效去除多種污染物。然而，單純的物理吸附并不能完全降解污染物，因此生物活性炭法還結合了生物降解過程。在活性炭表面，微生物群落附著并形成生物膜，這些微生物能夠利用活性炭吸附的有機物作為食物來源，進行生物降解。通過微生物的代謝作用，有機物被轉化為二氧化碳、水等無害物質。生物活性炭法的優點在于其處理效果好、處理速度快，且活性炭可以再生和重復使用，降低了處理成本［1］。此外，該技術還能夠同時去除污水中的有機物和營養物質，避免了后續處理步驟的復雜性。但是，生物活性炭法也存在一些挑戰。首先，活性炭的再生和更換需要定期進行，這增加了操作復雜性和成本。其次，對于某些特殊污染物，如重金屬離子和難降解有機物，生物活性炭法的處理效果可能有限。在實際應用中，需要針對具體情況選擇合適的處理方法。

1.2 生物膜法

生物膜由多種微生物、原生動物、藻類等組成，具有復雜的生態結構和生物多樣性。當污水流經生物膜時，污水中的有機物和營養物質被生物膜上的微生物吸收利用，同時產生無害物質。生物膜法的核心在于生物膜的培養和維護，為了保持生物膜的活性，需要進行定期的曝氣和反沖洗操作。曝氣可以提供足夠的氧氣供微生物呼吸，促進微生物的生長和代謝活動；反沖洗則可以去除生物膜上的雜質和老化生物體，保持生物膜的通透性［2］。生物膜法的優點在于其處理效率高、能耗低且操作簡便。生物膜上的微生物群落能夠協同工作，利用不同的有機物進行生長和代謝，從而實現對多種污染物的去除。此外，生物膜法還具有較好的抗沖擊負荷能力，能夠適應水質波動較大的情況。缺點在于生物膜法對環境溫度、pH值等環境因素較為敏感，需要在實際操作中進行嚴格控制。其次，生物膜的培養和維護需要一定的時間和經驗，操作不當可能導致生物膜活性降低或失效。

1.3 活性污泥法

活性污泥法是目前污水處理中最常用且效果顯著的一種生物處理方法，這種方法基于懸浮生長的微生物在曝氣池中形成活性污泥，通過活性污泥中的微生物群體對污水中的有機物進行吸附和生物降解。活性污泥法包含多個階段：首先是曝氣階段，通過向污水中加入空氣，使活性污泥中的微生物進行有氧呼吸，進而分解有機物；其次是沉淀階段，活性污泥在二沉池中沉淀，將處理后的水與污泥分離；最后是污泥回流和剩余污泥排放階段，部分活性污泥回流到曝氣池以維持系統的微生物濃度，而剩余的污泥則被排放。活性污泥法的主要優點包括處理效果好、對多種有機物有廣泛的適應性、技術成熟且運行穩定。此外，通過調整曝氣池中的運行參數，如曝氣量、回流比等，可以實現對污水處理效果的靈活調控。缺點在于活性污泥的沉降性能會受到水質、微生物種群等因素的影響，導致二沉池中的泥水分離效果不佳。此外，活性污泥法對水溫、pH值等環境因素也有一定的要求，超出一定范圍可能會影響微生物的活性［3］。

1.4 膜生物反應器法

膜生物反應器通過超濾或微濾膜將活性污泥與處理后的水進行高效分離，從而實現污泥的零排放和出水的高品質。MBR主要由生物反應器和膜組件兩部分組成，在生物反應器中，活性污泥對污水進行生物降解；隨后，處理后的水通過膜組件進行過濾，將微生物和固體顆粒截留在膜的一側，而清潔的水則通過膜孔流出。由于膜的過濾作用，MBR的出水水質通常優于傳統活性污泥法。MBR的主要優點包括出水水質高、占地面積小、污泥產量少等，此外，MBR還具有較高的生物處理效率和對難降解有機物的處理能力［4］。然而，MBR也存在一些不足，如膜污染問題、運行成本較高以及膜組件的更換和清洗等維護工作。

1.5 生態處理系統

生態處理系統是近年來興起的一種新型的污水處理技術，其核心思想是借助自然界中的生態學原理，利用微生物、植物、動物等生物以及非生物的物理和化學作用，實現污水的凈化和生態修復。比如，人工濕地處理系統，人工濕地模擬自然濕地的功能，通過基質、植物和微生物的共同作用去除污水中的污染物質［5］。污水在流經人工濕地時，經過基質的過濾、吸附，植物的吸收和微生物的降解，達到凈化水質的目的。人工濕地不僅處理效果好，而且具有景觀美化、生態恢復等多重功能。又比如生態塘處理系統，利用天然或人工水體，通過水生植物、藻類、水生動物以及微生物等生物的生態作用，去除污水中的污染物。在生態塘中，污染物可以通過生物的攝食、代謝和微生物的分解等過程得到去除，同時，水體中的營養物質也可以通過藻類和水生植物的生長得以循環和利用。

1.6 化學沉淀法與化學絮凝沉淀法

化學沉淀法是通過向污水中投加適當的化學藥劑，使污水中的溶解性污染物轉化為難溶或微溶的化合物，進而通過沉淀、過濾等方式將其從污水中去除的方法。常用的化學沉淀劑包括石灰、硫化物、鐵鹽等。例如，向含重金屬離子的污水中投加石灰，可以使重金屬離子轉化為難溶的氫氧化物沉淀，從而實現重金屬的去除［6］。

化學絮凝沉淀法是在污水中投加適量的絮凝劑，使污水中的膠體顆粒和微小懸浮物通過電性中和、吸附架橋等作用形成較大的絮凝體，然后通過沉淀或氣浮等方式將其從污水中分離出來的方法。常用的絮凝劑包括無機絮凝劑（如鋁鹽、鐵鹽等）和有機絮凝劑（如聚丙烯酰胺等）。化學絮凝沉淀法可以有效去除污水中的懸浮物、色度以及部分溶解性有機物。

2 市政給排水工程污水處理技術實際應用

2.1 排污系統污水處理技術

污水通過排水管網收集后，被輸送到污水處理廠進行集中處理。處理過程中，根據污水性質選擇相應的物理、化學或生物方法去除污水中的污染物質。在實際應用中，排污系統污水處理技術具有處理量大、處理效果好等優點。以某城市為例，該城市通過構建覆蓋全城的排水管網和多個污水處理廠，實現對居民生活污水和工業廢水的有效收集和處理。通過格柵去除大塊雜物，利用活性污泥法進行生物處理，再通過沉淀、過濾等步驟去除懸浮物和微生物，最終使出水水質達到國家排放標準。

2.2 人工濕地污水處理技術

近年來，人工濕地污水處理技術在市政給排水工程中得到了廣泛應用。例如，在南方某城市的一個居民小區，就建設了一片人工濕地。該濕地采用水平潛流式設計，內部種植了多種水生植物，如蘆葦、慈姑等。小區的生活污水經過預處理后，進入人工濕地，通過植物吸收、微生物降解和基質過濾等多重作用，實現了污水的凈化［7］。經過人工濕地處理的污水，不僅水質得到了提升，還為小區居民創造了一個優美的休閑環境。

2.3 軌道交通污水處理技術

隨著城市軌道交通的迅猛發展，軌道交通站點產生的污水量逐漸增大，軌道交通污水處理技術應運而生。這種技術主要處理來自地鐵站、車輛段、軌道沿線設施等產生的污水，包括廁所污水、洗滌廢水和生活污水等。軌道交通污水處理技術通常采用生物處理法、物理處理法或化學處理法，確保出水水質達到相關標準。在實際應用中，軌道交通污水處理技術通常采用集中處理的方式。例如，在一些大城市的地鐵系統中，會在車輛段或站點附近建設污水處理站，集中處理站點產生的污水。這些污水處理站配備了專業的生物反應池、沉淀池和過濾設施，以去除污水中的有機污染物、懸浮物和病原微生物等。經過處理的污水，可以滿足一定的再利用要求，如灌溉、沖洗車輛等。

2.4 截留式分流制處理技術

截留式分流制處理技術它通過將城市污水分為生活污水和工業廢水等不同類型，分別進行收集和處理。截留式分流制處理技術旨在減少污水對環境的直接排放，提高污水處理的針對性和效率。在實際應用中，截留式分流制處理技術通常與城市的排水管網相結合［8］。生活污水和工業廢水通過不同的管道系統分別收集，然后輸送到相應的污水處理廠進行處理。在污水處理廠中，根據污水的性質選擇合適的處理工藝，如活性污泥法、A2O工藝等，以去除污水中的污染物。經過處理后的污水，可以滿足排放標準，部分甚至可以達到再利用的標準。但是，截留式分流制處理技術在應用過程中也面臨一些挑戰，如分流系統的設計和維護、不同類型污水的處理效果差異等。為了克服這些挑戰，需要不斷優化和完善截留式分流制處理技術，提高其穩定性和適應性。未來，隨著環境保護要求的提高和城市化進程的加速，截留式分流制處理技術將得到更廣泛的應用和推廣。

3 市政給排水工程污水處理改善措施

3.1 完善污水處理制度

一是建立嚴格的污水處理標準，污水處理的首要任務是確保出水水質達到環保標準。因此，制定并嚴格執行污水處理標準至關重要。各地應根據實際情況，參照國家標準和地方特色，制定更為嚴格的地方污水處理標準，明確水質指標、處理方法和排放標準。二是加強污水處理監管，監管是確保污水處理制度有效執行的關鍵。政府應建立健全污水處理監管體系，加強對污水處理設施運行情況的日常監督和管理［9］。通過定期巡查、抽樣檢測等方式，確保污水處理設施正常運行，出水水質穩定達標。三是推行污水處理責任制，明確污水處理的責任主體，推行污水處理責任制，將污水處理責任落實到具體單位和個人。通過簽訂責任狀、建立獎懲機制等措施，促使污水處理責任主體積極履行職責，確保污水處理工作的順利進行。

3.2 配備污水處理設施

政府應加大對污水處理設施建設的投入力度，確保設施建設的順利進行［10］。同時，鼓勵社會資本參與污水處理設施建設，形成多元化的投資格局。合理布局污水處理設施，是提高污水處理效率的重要保障。應根據城市規劃、人口分布和污水產生量等因素，科學規劃污水處理設施的位置和規模。同時，加強污水處理設施之間的互聯互通，形成完善的污水處理網絡。此外，應不斷提升污水處理設施的技術水平，引進先進的污水處理技術和設備。通過技術升級和改造，提高污水處理設施的處理效率和處理能力。

3.3 創新污水處理技術

政府應加大對污水處理技術研發的投入力度，鼓勵科研機構和企業開展污水處理技術研發和創新。通過不斷的技術突破和創新，提高污水處理技術的處理效果和效率。探索污水處理與資源利用相結合的模式，污水處理不僅是為了保護環境，還可以通過資源化利用實現資源的有效回收和利用。因此，應積極探索污水處理與資源利用相結合的模式，如污水處理后的中水回用、污泥的資源化利用等。通過這種模式創新，實現污水處理與資源利用的良性循環。

4 結語

總而言之，市政給排水工程污水處理技術已取得了顯著進展，但仍面臨諸多挑戰，未來市政給排水工程污水處理技術將朝著更高效、更環保、更智能化的方向發展。

參考文獻：

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