城市污水处理与回用研究

【摘要】为了提高城市污水回用率，对我国城市污水处理技术、再生水处理技术及其处理后出水的适用范围进行了研究分析，并提出了建立健全相关法规、合理定价、加强监管等建议，以期实现污水资源化的可持续发展。

【关键词】城市水；处理工艺；回用技术 ；污水资源化

1、城市污水的处理工艺

1.1 一级处理工艺

1.1.1 混凝沉淀强化法

研究表明，混凝沉淀法多用于城市给水处理中，以及城市工业轻度污染水处理中。近几年来，随着一些去污效果好、价格低的新型强化混凝剂的出现，不仅可以有效去除污水中的悬浮物，且可以去除水中有机质、氨氮等，其对污水处理效果较为明显。

例如，对北京市城市污水进行试验，结果表明，两种传统混凝剂（FeCl3 和聚合硫酸铁）及一种国外引进的混凝剂（Biofloc）， 经过混凝沉淀强化一级处理后，污水中COD的去除率可达50%～80%，而处理成本仅为二级处理的1/5～1/3。传统混凝剂与引进的新型混凝剂的联合使用出来效果好、成本低，其推广应用价值显而易见。

1.1.2 活化污泥法

活化污泥法即：具有生物絮凝吸附能力的污泥，其对污染物质的去除作用主要有四个方面：对微小污染物颗粒的絮凝作用；对溶解于污水中污染物的吸附作用；较大悬浮固体的自然沉淀作用；活化污泥中微生物对溶解性有机污物的氧化分解作用。

1.2 二级污水处理工艺

1.2.1 普通活性污泥法

普通活性污泥法系统的BOD去除率可达90%以上，但曝气池容积大， 占用的土地较多、 基建费用高，适合于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。

例如深圳市滨河污水处理厂， 日处理水量2.5万m3 。活性污泥工艺的设计参数： 进水水质： BOD5=200 mg/L、SS=240 mg/L；出水达到国家二级处理排放标准，PH6.5～8.5、SS<30 mg/L、BOD5<30 mg/L、CODCr<120 mg/L。

1.2.2 氧化沟

氧化沟的特点是混合液在封闭式的沟渠内连续循环且污泥负荷低。氧化沟工艺操作简便，具有稳定的处理效果，特别是在运行可靠性和脫氮方面具有独特的优势。

例如重庆某污水处理厂，主体工艺采用改良型Carrousel氧化沟工艺，运行结果表明：虽然进水水质、水量波动较大， 特别是以2月-5月份工业废水混入情况较严重时最为明显，但出水水质稳定， 各水质指标均能达到GB18918 -2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》

中规定的国家一级B标准。

1.2.3 SBR处理工艺

SBR处理工艺的主要结构是一个或多个曝气池，又称为非连续活性污泥处理法。在污水处理时，将污水分批次进入曝气池，在池中经活性污泥净化沉淀后，将污泥上层的清液体排放到池外，则完成一个正常的处理过程。

例如抚顺市三宝屯污水处理厂2001年底建成投入使用，日处理污水25万t。从运行情况来看，SBR工艺取得了理想的处理效果（COD去除率88.4%，BOD5去除率93.9%，SS去除率95.1%），NH4+-N和TP也低于设计值，并且在水量超出设计规模时各种设备运转正常。

1.3 脱氮除磷工艺

1.3.1 A2/O 工艺

A2/O污水处理工艺可以分为三段：好氧段、厌氧段、缺氧段。其中，厌氧段主要去除污水中的BOD5，并可以利用污泥中的聚磷菌吸收磷；在好氧段，污泥中的聚磷菌可以吸收大量的磷，使得污泥中含磷量大大增加，在排放多余污泥时，将污泥中的磷去除，并继续去除BOD5，在此过程中消化NH3-N，从而实现污水脱氮除磷的双功效，降低污水中多量元素。

例如昆明第二污水处理厂出水，处理规模为每日10万吨。CODCr、BOD5、SS TN 和TP的平均值分别为10 mg/L、19 mg/ L、8 mg/ L、3.5 mg/ L 和0.5 mg/L，基本达到标准。

1.3.2 UCT工艺

若含有硝酸盐的污水采用A/O 处理工艺，难以有效地除去水中的磷元素。为了完全避免污水中硝酸盐对除磷的影响，可以采用UCT污水处理工艺，它是污水处理过程中，可不降污泥放入磷释放池，直接将污泥放入到反硝化池，从而彻底去除污泥中的硝酸盐物质后，再将污泥放入到磷释放池，从而实现彻底脱氮除磷功效。

例如江苏徐州某工业园区污水处理厂，设计规模为3×104 m3 /d，污水处理厂进水中约50%为工业废水。目前该厂实际进水量仅为5000m3 /d，低于设计能力，出水各项指标均达到《 城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002） 的一级A标准。

1.3.3 CASS 工艺

CASS 工艺是利用微生物周期性地处于好氧、缺氧、厌氧的变化，充分应用好氧菌、兼性菌和厌氧菌各自的特点，以达到脱氮除磷的作用。例如：湖州碧浪污水处理厂和北京航天城污水处理厂均采用此工艺。

2、污水回用技术

按回用水的用途分为物理化学处理技术、生物处理技术、膜分离技术三大类。

2.1 物理化学处理技术

以物理化学处理技术为核心的污水深度处理工艺是我国早期部分城市污水处理厂的再生工程采用此类工艺。例如，西安北石桥污水净化中心、大连春柳河污水厂等都是采用此类工艺。这类工艺比较适合城市污水集中再生处理工程，可以在城市污水处理厂内增建再生处理设施，将现有的污水处理厂转换为集收集污水和生产再生水为一体的水质转化枢纽，真正实现城市污水资源化。

2.2 生物处理技术

以生物处理技术为核心的污水深度处理工艺。处理后的水能满足城市杂用水、简单工业用水（例如冷却用水）、农业灌溉的水质要求。其优点是流程短、运行稳定、管理方便，基建费用较低，但出水水质较物理化学处理技术工艺的出水水质低。

2.3 膜分离技术

膜分离技术是一种利用隔膜使溶剂与溶质或微粒分离的技术，包括电渗析、扩散渗析、反渗透和超过滤法等，处理后出水水质好，且结构紧凑、占地小、剩余污泥量少，易于自动控制和运行管理，但是具有运行成本较高的缺点。

例如乌鲁木齐米东科发再生水有限公司设计规模4.0万m3/d，采用“MBR-膜生物反应器”技术。乌鲁木齐米东区的市政生活污水经过该工艺处理后，出水水质优于国家一级A标准，可以直接作为城市景观、绿化及部分工业用水的水源。

3、建议

由于我国是世界人均水资源占有量较少的国家，人均水资源紧缺很大程度上限制了农业生产和工业发展。对大多数城市工业用水量进行调研分析，发现其用水量约占总城市用水量的50%～70%。从全国层面看，2009年全国城市污水处理回用总量为 21.8亿m 3 ，回用率为7.99% 。为了提高污水处理后的回用率，提出以下几点建议。

3.1 加强国家层面的相关政策、法规建设

当前再生水回用率低，人们对再生水利用的重要性和紧迫性还认识不足，尤其是水价的差距不大，為此首先需要加强国家层面的相关政策、法规建设，使得各级政府重视再生水的回用工作，并指导再生水生产企业科学管理，降低运行成本，同时引导更多的用户使用再生水，已提高我国的再生水回用率。

3.2 建立合理的定价机制

我国目前城市水价普遍存在需要调整的问题。应从宏观层面上建立合理的定价机制，一方面应提高自来水的价格，另一方面应采取其实有效的运行管理方法进一步降低再生水的运行成本。

3.3 加强再生水回用的安全监管

再生水的水质是再生水水厂发展的命脉，如果监管不到位，有可能使一些再生水厂的管理者用降低再

参考文献：

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作者简介：胡世琴（1967-），女，汉族，重庆人，副教授，硕士学位，全国注册公用设备工程师（给排水），研究方向：给排水工程技术