城市污水处理的主要工艺及发展趋势

2020-10-13王磊

绿色科技 2020年16期

关键词：活性污泥城市污水处理工艺

王磊

(北京市环科环境工程设计所，北京 100037)

1 引言

污水的成分随着科技进步变得越来越复杂，但是我国在污水处理方面的实力还相对薄弱，在提倡可持续发展的大环境下，污水处理的压力也越来越大，所以研究城市污水处理的主要工艺及发展趋势已受到了社会各界人士的高度关注。

2 城市污水处理现状分析

我国在城市污水治理方面较国际形势稍晚，其污水处理技术也与世界发达国家存在一定的差距。当前，我国众多城市污水都是流向各地面河流或浅层地下水，其使得城镇和区县的水资源都存在一定程度的破坏。尽管如今我国各大城市都配置了污水处理厂，但采用的技术还不够全面、不够先进、不够有效，其在净水处理过程中都表现出了一定的短板。因此，我国污水治理效果仍然有待改善，相关的管理水平、业务处理能力也都急需提升。

3 城市污水处理的主要工艺

3.1 活性污泥法

传统的活性污泥法具有相当长的历史。很早以前，活性污泥法就被广泛应用在污水处理的过程中，其具体工艺流程如图1所示。这种工艺中最为重要的结构就是曝气池，在曝气池中通常会将污泥的浓度控制在2～4 g/L之间。曝气池能有效改善活化效果，使污泥得到更好的沉淀，并充分保持好氧状态。不过，此工艺通常只适用于污水的初步处理，还无法完全满足净水的全部要求。

图1 活性污泥法

3.2 氧化沟法

如今我国在进行城市污水处理时经常会使用到氧化沟法。这种方法与活性污泥法是有一定关联的，从某种程度上看，氧化沟法是以活性污泥法为基础发展得到的。在实际应用中，氧化沟法较活性污泥法能更好地利用水力流态实现更好的除污效果。由于氧化沟法可以使污泥的稳定性得到更好的改善，所以在污水处理方面通常效果更佳。特别是在氮元素问题上，氧化沟法的处理成效是十分明显的。并且，氧化沟法处理过程更为便捷、成本更为低廉。因此，氧化沟法已大量应用于城市污水处理工作。

3.3 SBR工艺

SBR工艺也被称为间歇活性污泥法，其通常是由一个或是多个曝气反应池共同构成。其处理过程主要包括：污水进水、池中反应、沉淀以及最终出水四大流程。一般情况下，污水会分批次地进出池中进行反应，通过SBR反应塔中曝气处理，经过反应、沉淀可以大大改善进水的水质。实践表明，这种工艺在污水除磷方面的效果较为理想，但这种方式必须有高度的自动化技术作为支持。

3.4 其它工艺的使用

3.4.1 过滤和紫外消毒结合处理工艺

图2给出了过滤和紫外消毒结合处理的工艺流程。此工艺经常用于城市污水的二级处理过程，由于此工艺所处理的污水通常是事先将水中大部分悬浮物以及较大胶体等杂质去除的进水，所以通过V型过滤是进一步对污水进行深度处理的最好办法。同时，该工艺中辅以紫外消毒的办法对污水进行充分消毒，其大大改善了原有的水质情况。实践表明，此工艺对城市污水处理的效果明显，且不会涉及二次污染的问题。

图2 过滤和紫外消毒结合处理工艺

3.4.2 水解酸化与两级上流生物滤池结合处理工艺

我国有部分城市采用水解酸化与两级上流生物滤池相结合的工艺对城市污水进行处理，其工艺流程如图3所示。事实表明，采用这种工艺具有显著的出水稳定、耐冲击以及脱氮优势，其在污水处理过程中表现出的效果也十分突出。

图3 水解酸化与两级上流生物滤池结合处理工艺

3.4.3 混凝沉淀、BAF与氯消毒结合处理工艺

图4给出了混凝沉淀、BAF与氯消毒结合处理的工艺流程。此工艺不仅能够有效去除污水中的悬浮杂质，还可以充分滤除亲水胶体絮凝，并且可以通过沉淀池实现固液分离。BAF主要是加入到出水中，其能够使污水中残余的可溶性有机物以及存在的无机物得到有效去除。另外，通过氯的消毒作用不仅能够达到杀菌的目的，还能去除异味，帮助污水脱色。

4 城市污水处理的未来发展趋势

4.1 强化一级处理技术的使用

在我国，强化一级处理技术已被大面积应用于城市污水的处理过程中。通常情况下，这种技术不仅耗资较少、过程简洁、操作容易，而且处理效果较为理想。目前，我国大部分人群已充分接纳强化一级处理技术，并将其有效应用于实践操作。但是此技术对于有难度的污水处理存在缺陷，急需研究制定出有针对性的解决方案。

图4 混凝沉淀、BAF与氯消毒结合处理工艺

4.2 膜分离技术的使用

对于城市污水处理还经常会运用到膜分离技术。较传统的污水处理技术而言，此技术属于新兴的先进技术。实践表明，膜分离技术对污水处理效果明显，但当污水被多次处理以后，处理膜的处理能力就会不断下降进而影响水处理效果，因此，其不得不面临膜污染问题。所以，膜污染问题已经成为了阻挠膜分离技术发展的一大绊脚石。

4.3 生物处理技术的使用

厌氧处理和生物膜法处理技术是生物处理技术的典型代表。在城市污水处理的过程中利用厌氧技术，不仅操作方便、消耗较少而且成效明显。目前，此技术已受到了普遍的欢迎。生物膜法处理技术是利用氧气加快污物处理，通过让微生物依附在表面形成膜状，在污水流经后转化成水和CO2等物质。这种方法不仅成本低廉，而且运作起来稳定性高。经以上分析不难看出，有效使用生物处理技术必将成为城市污水处理的重要发展方向。