污水处理技术应用分析

许铁强++胡耀++马春雨++许云海

【摘 要】柯桥印染企业对于地区生产总值做出了重要贡献，但部分印染企业价排污水造成了极其恶劣的影响。加大三类污水治理，并做好地下水保护，在条件允许的情况下，积极引入先进技术用于污水处理，有着极其重要的意义。

【关键词】高效菌；一体化工艺；降雨径流；地下水保护；新技术；经济效益

前言

2015年，柯桥区实现地区生产总值1200.11亿元，其中印染企业贡献突出。但印染企业偷漏排污水，对附近居民造成了巨大的伤害，为此造成的矛盾也时有发生。作为转型升级的战略工程、腾笼换鸟的示范工程、改善环境的民生工程，柯桥区印染产业集聚升级工程被寄予厚望集聚不是简单搬迁，而是借集聚进行升级。柯桥区的目标是将滨海印染产业集聚区打造成全国印染产业绿色生态示范园区，即全区50%以上纺织印染装备达到国际先进水准；主要产品质量标准达到国际先进水平，每米印染布附加值年均提高10%以上；单位增加值能耗年均下降5%，单位增加值用水量、COD排放量等指标明显下降等等。

城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系统的各种工业废水、生活污水和城市降雨径流的混合水。本文针对以上三种污水来源以及地下水保护四方面分别加以阐述，并对未来可能在污水处理应用的新技术予以概括。

1 工业废水

工业废水是生产过程中排出的废水，包括生产工艺废水、循环冷却水冲洗废水以及综合废水。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等的不同，工业废水的性质千差万别。相比较于生活废水，工业废水水质水量差异大，具有浓度高、毒性大等特征，不易通过一种通用技术或工艺来治理，往往要求其在排出前在厂内处理到一定程度。

2015年，柯橋区实现全部工业总产值3971.83亿元，其中规模以上工业总产值3478.32亿元，增长2.5 %。全部工业实现主营业务收入3880.30亿元，其中规模以上工业实现主营业务收入3386.79亿元，增长2.9%。实现规模以上战略性新兴产业产值939.95亿元，占比为27.0%。大纺织业实现产值2263.76亿元，增长5.4%；实现利润120.75亿元，增长16.9%。印染行业是绍兴市柯桥区的支柱产业，但也面临环保等各方面的压力。如何有效降低以印染企业为主的工业废水对环境造成的危害，是摆在每个排水工作者面前的严峻课题。

1.1高效菌处理

用微生物处理工业废水是一种高效、节能和绿色的污水处理技术。其中，活性污泥法经过近百年的发展，在工艺上已非常完善，应用也越来越广泛。通常，运用该技术处理污水时会产生大师剩余污泥量。为了处理这些污泥，在工艺设计时就要增加大量与污泥分享和污泥浓缩相关的构筑物和设备。另外，为了处理这些污泥，还必须建造污泥填埋或焚烧系统，不但成本升高，还会对环境造成二次伤害。

为此，应筛选优势菌群：分解污染物的能力强； 耐受性和抗毒性强；有效抑制丝状菌生长；使用过程中不变异。通过试用，对工业废水处理效果好，系统维护管理简便；出水水质好，污泥大量减少。

存在的问题与解决方案

（1）总磷去除率低

运用高效菌处理方法后导致不排泥，致使总磷的去除率比较低，出水中的总磷含量不能达到一级A排放标准。通过基于气浮法的化学沉淀法、水生植物吸收法和流动性复合载体法可有效降低磷含量，具体采用哪种方法还需针对实际情况加以试验确定。

（2）依附多孔载体

目前，选用大孔海绵作填料，将高效菌依附其上。虽然价格便宜，附载微生物的效果好，但海绵浮力大，很难固定。通常，采用固定支架，但施工周期长，维修困难，新型快速拆装填料模块还在进一步实验当中。

2 生活污水

生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施（饭店、宾馆、影剧院、体育场馆、机关、学校和商店等）和工厂的厨房、卫生间、浴室和洗衣房等生活设施中排放的水。这类污水的水质特点是含有较高的有机物，如淀粉、蛋白质、油脂等，以及氮、磷、等无机物，此外，还含有病原微生物和较多的悬浮物。相比较于工业废水，生活污水的水质一般比较稳定，浓度较低。

近年来，柯桥地区的经济发展和居民生活水平提高较快，水资源消急剧增加。生活污水排放量也不断增大。生活污水的任意排放，不但会对流经河流造成污染，而且对饮用水安全构成潜在威胁。

生活污水与居民生活环境、经济水平、用水量等因素相关。一般而言，生活污水性质相差不大，但一天内的水质波动较大，可生化性良好。污水中含有的合成洗涤剂、细菌、病毒和寄生虫卵等，在一天中的不同时段也有所差异。

城市排水管理规划和管理相对规范，农村生活污水因排放点分散、水质水量变化幅度大、有机物和氮、磷含量高的特点，特别适合开展集预处理、生物处理、沉淀和消毒等为一体的生活污水处理装置。一体化A/O工艺、一体化MBR工艺、一体化氧化沟工艺、一体化生态组合工艺和一体化生物滤池系统等高效低能、污泥量少、一次性投资低、运行费用低、处理效果稳定、维护管理运行成本合理，对于从源头上控制水体富营养化形成条件，保障农村地区饮用水安全，满足农村地区生活污水处理的切实需要都具有非常重要的意义。

3 降雨径流

降雨径流是由降水或冰雪融化形成的。对于分别敷设污水管道和雨水管道的城市，降雨径流汇入雨水管道，对于采用雨污水合流排水管道的城市，可以使降雨径流与城市污水一同加以处理，但雨水量较大时由于超过截留干管的输送能力或污水处理厂的处理能力，大量的雨污水混合液出现溢流，将造成对水体更严重的污染。

根据柯桥降雨径流形成的特点及其与排水系统的关系，可从三方面加以控制：

3.1源头削减

在地表径流产生的源头采用一些工程性及非工程性的措施削减径流量，以降低进入径流的污染物总量。总体而言，通过源头削减不仅简单经济，而且效果较好。通常采用的工程性措施包括绿屋顶、雨水罐、透水铺面、植被过滤带、植草沟、入渗沟、砂滤池和生物滞留池等。以上几种措施的污染控制机理有所不同，因此在实际选用时要根据适宜去除的污染物和去除功效加以甄别。

非工程性措施包括加强城市固体废弃物管理、合理清扫街道、绿化工作中控制化肥和杀虫剂的使用、定期清洁下水道口及完善相应法律法规、加强宣传教育和公众参与。

3.2管路控制

当雨污水进入市政管网系统但尚未排入污水处理厂或受纳水体之前要针对管网溢流和雨水口排放带来的负荷，针对分流制系统中的（初期雨水）、合流制管网中的混合污水溢流以及分流制系统污水管网的溢流，分别采取：减少入流入渗或改善水力条件来提高既有管网的存储能力、改造雨水口、安装旋流分离器和雨水调蓄池等措施来加以控制。

3.3末端处理

在分流制雨水管网末端、雨水径流进入受纳水体之前的污染控制措施，或者用在分流制雨水管网末端且本身就是径流最终出路的措施，以及在合流制系统的污水处理厂中用来应对雨季污染负荷的措施。该类技术包括入渗池、干式滞留池、湿式滞留池、雨水湿地、滨水缓冲区，以及雨污合流体系中污水处理厂的就地调蓄和雨季专用系统等。

为達到城市水污染物减排的整体目标和效果，上述各种径流污染控制措施通常需要组合使用。受到用地类型、开发强度、人口密度、管网设施建设情况、占地面积、景观和谐程度等因素影响，不同措施之间可以有多种方式的组合，在空间上也有多种布局的可能性。因此，相应的污染控制效果和成本会有所不同，在设计和应用时需做好单项措施的筛选和总体方案的评估优化工作。

4 地下水保护

地下水资源是在一定期限内能提供给人类使用的，且能逐年得到恢复的地下淡水量，是水资源的重要组成部分。因此，在利用地下水资源时一定要注意开采量不得超过补给量。否则，将会给区域经济和社会生态造成严重危害，导致区域生态环境形成恶性循环。

柯桥区境内水资源的主要来源是雨水，常年雨量充沛，其年内时间分配随季节交替变换，差异明显：

1）2012年柯桥区按平均降雨量计算地表径流量为15.2272亿立方米，地下水资源3.0597亿立方米，两者重复计算水量2.0565亿立方米，按年末户籍人口72.72万计算，人均水资源占有量2231.9立方米。

2）2013年度柯桥区平均降水量为1581.4毫米，总水资源量为10.7669亿立方米，其中地表水资源量为9.9436亿立方米，地下水资源量为2.4331亿立方米，两者重复计算量为1.61亿立方米。全年全区总供水量为4.9681亿立方米，总用水量也为4.9681亿立方米，总耗水量为2.6492亿立方米。

3）2014年全市地下水资源量14.3254亿立方米，比多年平均（13.5300亿立方米）偏多5.9%，比上年（14.1689亿立方米）偏多1.1%，其中平原区（计算面积1990.4平方公里）地下水资源量4.4581亿立方米，山丘区（计算面积6174.2平方公里）10.0902亿立方米。地下水与地表水资源重复计算量12.2747亿立方米。

以上数据反映出随着柯桥经济建设的发展，对地下水的需求量也越来越大。为避免出现以及缓解对雨水资源的过度开采，应以区域城镇地下水管理为重点，建议地下水资源网络，逐步完善地下水开发利用审批制度。

柯桥区首个地下水监测站建设项目于2014年12月动工兴建，至2015年3月完成设备安装，于4月接入全省水利通信平台。该地下水监测站项目位于柯桥活水工程管理中心，主要包括土建凿深井施工和地下水位采集系统两方面建设内容，已通过省级技术验收，并正式投入运行。该项目可直接监控地下水动态变化情况，使地下水资料的采集更趋现代化，也将为柯桥区地下水资源评价、管理和保护提供重要的技术依据。柯桥境内地表水源相对丰富，加上丰富的客水资源，为全区社会经济的发展与稳定提供较优越的水源条件。水资源问题应从战略的调试引起各级政府的重视，在进行地下水的开发与利用时，要注重地下水开采的方式、加强地下水信息监控管理、善用水文地质环境，并做好地下水超采回灌。

5 新技术应用

污水会带来种种危害，加大对其的处理力度非常重要。目前，有几种新技术已经开始在污水处理厂应用：

5.1光催化氧化技术

以半导体作为主要的催化剂，通过导带中电子所具备的还原特性及价带中所产生空穴的氧化性，可将水体中的OH-和H2O氧化成OH自由基。这种自由基具有超强的反应能，对水中有机物的多种键均有极强的破坏作用。通过该技术能把多种难以降解的有机物氧化成二氧化碳和水等无机物。

对于有机污染物含量高、毒性大及多种难以降解有机物的印染废水处理和化工、医药和洗涤等行业中表面活性剂废水处理，该技术都具有较好的应用效果。

5.2VBF技术

VBF即蚯蚓生物滤池技术，是一种新型的污水处理技术。相对于传统的生物滤池而言，其环保性更高、处理效果更佳。该技术工艺流程简单，整个处理流程既不需要建设初沉池和二沉池，也不需要配套的曝气池，降低了建设和运行成本，具有良好的经济效益。通过采用蚯蚓生物滤池技术简化了处理流程，并且减少了剩余的污泥量，减轻了二次污染。不仅降低了能耗，而且不会产生臭味。可以在城市集中污水处理厂应用，也适用于各个污染源处。

5.3超声波联用技术

超声波在水中可以传送很远的距离，且具备杀菌和消毒的作用。在对污水进行处理时，可利用超声波的空化、弥散及机械等作用。作为一种新型污水处理技术，其既可单独使用，也可与其他处理工艺联用。与零价铁联用，可使PCP降解速度获得大幅度提升，使废水中苯胺的去除率达到90%以上；与光催化联用，可以使其反应有效面积大幅度增加，有助于光催化反应活性的提升。二者在功能上相互补充，能够将DOC的去除率提升到62%左右； 与臭氧联用，可以使臭氧降解有机物的能力得到显著提升。在降解废水中的结晶紫时，通过两种技术联用能使TOC的去除率达到89%以上。

6 结论

对于大纺织占有较大比重的柯桥而言，污水处理厂作为处理污水的重要场所，其采用的技术先进与否直接关系到污水处理效率和效果。在进行污水处理的同时 ，若条件允许，应在现有处理工艺基础上进行改进和完善，引入一些新的处理技术。同时做好地下水保护，不但能够给污水处理厂带来一定的经济效益，而且还能提高社会效益和环境效益。

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