生活污水处理工艺分析及比较

熊志明

(德州学院，山东 德州 253000)

在经济水平与生活质量持续提升的当下，城镇以及农村地区所排放污水的水量均较之前有所增加，对污水进行处理势在必行。事实证明，开展污水处理相关工作，可最大程度减小污水给环境所造成危害。要想使此项工作取得理想效果，关键是要以实际情况为依据选择适宜处理工艺。由此可见，围绕现有处理工艺展开讨论并对其性能加以了解，具有重要意义。

1 生活污水排放情况

通过调查可知，近年各地区所排放生活污水量均有所增加，当前，生活污水已成为污水主要来源，具体数据见表1[1]。随着兴建基础设施的工作逐渐由城镇延伸到农村，农民生活水平较之前有显著提高，这也使得农村地区所排放生活污水的水量逐年递增。仅2020年，我国农村地区所排放污水总量就已达到约260亿t。如何使生活污水得到有效处理，现已成为社会各界关注的焦点。

表1 国内污水排放情况 亿t

2 生活污水处理情况

近几年，各地区纷纷将兴建污水处理设备的工作提上日程，无论是处理速度还是能力，均较之前有所提升。由于生活污水往往具有一定的地域性特点，所适用处理技术也并不相同。现阶段，农村地区普遍存在缺少污水处理厂的情况，既有设备所能覆盖范围有限，已有污水处理厂的地区，同样存在着亟待解决的问题。例如，设备更新速度较慢，有关人员未对该项工作引起重视等。

受经济水平等因素影响，各地区所排放污水的水量，通常有显著差异存在，但整体趋势为持续走高。随着环保理念深入人心，污水排放量增速放缓，但整体水平仍然偏高。在此背景下，政府先后出台多项政策，为建设处理设备的工作提供支持，相关设备的覆盖率也因此而得到显著提升。由此可见，污水处理的发展态势良好。

3 污水处理常见工艺

3.1 污水处理工艺

3.1.1 氧化沟

生活污水往往含有大量有机物，而对有机物进行去除的首选方法为生物法，氧化沟便是生物法的代表。作为一种对悬浮生物进行处理的技术，氧化沟的运行原理和延时曝气大致相同，二者均属于活性污泥法。具体流程如下：第一步，基于格栅对污水进行初步净化；第二步，将处理后污水运送到提升泵房，由提升泵房负责对其水位进行提升；第三步，利用沉砂池将无机颗粒尽数去除；第四步，将氧化沟作为载体，确保污泥还有污水可得到充分混合；第五步，对净化后污水做沉淀和消毒处理，并对其进行排放[2]。事实证明，该工艺可被用来对有机物进行去除，实现污水脱氮目标。

3.1.2 A/O工艺

活性污泥法先要对沉淀池进行连续进水，在污水初步沉淀后，将其运往曝气池，和曝气池内活性污泥混合，获得相应混合物，随后，通过向混合物注入空气的方式，确保氧气能够与混合物发生充分反应，待混合物含氧量达到特定数值，便可开始下一环节，经由二沉池对混合液所含固体物质进行沉淀。活性污泥法能够有效净化有机物。一般来说，其净化率均可达到约85%。处理期间所形成产物可利用多种方法进行去除，无论是运行成本还是所耗费能源，均低于其他工艺，这也是该工艺得到广泛应用的主要原因。

近几年，由传统方法所衍生出A/O工艺逐渐进入大众视野，该工艺更适合被用来对具有富营养化特点的污水进行去除。在实际应用时，有关人员需要提前设置格栅、提升水泵等设施。与上文所介绍活性污泥法相比，该工艺所做出创新便是引入了缺氧池与氧化池。缺氧池的作用是充分混合污水，借助池内填料将溶解难度较大的有机物尽数转化成易于溶解的有机物，在将氨氮去除的基础上，为氧化池的氧化分解处理提供便利。作为污水处理核心的氧化池，通常分为两段。前段的有机复合较高，可借助填料所附着微生物群落，对有机杂质进行吸附并降解。有机负荷偏低的后段，主要依托硝化菌对污水氨氮进行溶解，通过降低COD的方式，确保污水能够得到有效净化。

3.1.3 自然处理

该工艺的特点是对水体所具备自净功能进行激发并加以利用。研究表明，在特定环境范围内，水体能够借助自身固有的化学、物理还有生物作用，对污染物的毒性和浓度进行降低。现阶段，该工艺在我国农村地区较为常见，这主要是由外界环境所决定的。其优点不仅有便于管理和成本低廉，在去除生化工艺无法降解细菌及有机物方面，能够取得十分理想的效果。除此之外，该工艺还使重复利用污水所含有营养物质的设想成为现实。例如，利用污水对农田进行灌溉，真正做到了一举多得。

3.1.4 SBR工艺

该工艺是活性污泥法的分支，强调以间歇曝气为依托，通过对污泥生长环境进行改变的方式，使污水得到充分净化。基于该工艺对污水进行处理的流程为进水—曝气—沉淀—排水—闲置。具体操作如下：第一步，利用格栅对污水进行预处理，将处理后污水运往调节池。第二步，利用调节池内部高度可控的浮球，对污水的水量与水质进行调节。第三步，在调节池注满污水后，便可对污水进行曝气处理。除特殊情况外，曝气时间均由污水相关参数所决定，若要对污水做除磷脱氮处理，应维持曝气状态，反之，则需要停止曝气。第四步，将污水沉淀 60～90 min，对沉淀后污水进行消毒以及杀菌。第五步，在保留活性污泥的前提下，将沉淀所得上清液去除。第六步，停止反应池的运行，为循环处理做准备[3]。在去除COD等元素方面，规模不同的SBR所取得效果往往有所差异(如表2所示)，有关人员应视情况对其进行选用，最大程度保证处理效果达到预期。

表2 SBR处理效果 %

3.1.5 人工湿地

作为仅需投入较少成本，就能够获得水质良好的污水的工艺。人工湿地的优点，还包括便于操作，符合当今社会对处理生活污水所提出要求。该工艺能够被用来处理污水的原理如下：湿地往往存在大量微生物及耐水植物，可借助二者间的相互作用，通过土壤、生物治理双管齐下的方式，使污水得到净化。现阶段，该工艺在乡镇地区得到了较为广泛的应用，其中，最为常见的形式为垂直流入。

在经过多次改进后，垂直流入工艺已具备较为完成的流程，强调先对污水进行初级处理，再将处理后污水经由配水系统被运输到人工湿地所对应地床基质，当污水逐渐渗入基层下方，湿地既有微生物及植物，便会主动吸收并快速分解污水所含有机物，待污水满足排放标准后，经由给水系统对其进行统一排放。研究证实，该工艺可对80%以上的氨氮进行净化，处理后污水满足二级排放标准，相较于常规生化工艺，该工艺的成本更加低廉，具有一定的推广价值。

3.2 污水消毒工艺

3.2.1 液氯

液氯消毒属于化学消毒法。在水中加入适量液氯，可生产次氯酸、次氯酸根，二者均可被用来对污水进行消毒，使其达到再次利用标准。现阶段，将液氯作为主要处理材料的处理工艺，主要有折点消毒、氯化消毒、过量消毒和氯氨消毒，其优势在于价格低廉。由于存在时间较长，该工艺已具备完善的使用流程，对其加以应用的难度较低。但要考虑到液氯储存较易出现泄漏的问题；在处理生活污水时，水中部分物质会和氯发生反应，生成可能影响人体健康的物质。由此可见，对液氯工艺进行推广所受限制较大，有关人员需酌情选用，避免带来不必要的问题。

3.2.2 臭氧

作为强氧化剂的臭氧，其特性是能够和水产生化学反应，生成有机物以及无机物。其中，有机物能够渗入生物细胞，通过对细胞进行灭活的方式，使污水得到全面消毒。实践证明，臭氧消毒具有极为突出的优点，即：适用范围较广，可保证消毒效果达到预期，无副产物生成，符合当今社会所提倡环保理念。当然，该工艺同样有尚未得到解决的问题。例如，污水有机物和臭氧发生反应后，将有大量絮状物生成，虽然污水有害物质含量减少，但其污浊度将出现一定程度的提高[4]。再例如，经由臭氧所消毒污水，通常具有腐蚀性，甚至会腐蚀排水管道，导致管道使用寿命缩短，要想避免该问题出现，关键是对尚未排出的污水做二次消毒处理。

3.2.3 紫外线

该工艺并不能直接消灭微生物，而是通过对微生物繁殖能力加以破坏的方式，达到消毒灭活的效果，简单说，就是用紫外线照射需要处理的污水，随着微生物遗传物质被摧毁，水质自然能够得到提升。与此同时，紫外线还能够破坏细胞膜结构，同样能够起到制约微生物繁殖的效果。

现阶段，对该工艺加以应用所依托设备以紫外线激光为主，有关人员只需购入能够产生紫外线的设备，便可对污水进行处理。可经由该工艺达到良好处理效果的污水类型，主要有再生水、溢流废水与低质量污水，对于紫外线难以穿透的污水，则更适宜采用其他工艺。

4 结语

由上文分析可知，每种能够被用来处理污水的工艺，均有相应的使用要求及条件，因此，在开展相关工作时，有关人员不应过分追求对新工艺加以应用，而忽略了污水处理所提出的诉求。由此可见，要想使污水得到快速且彻底的处理，关键是要做到因地制宜，根据污水的水量与水质，结合处理厂规模和能够提供的设备，对处理效果理想且具有良好经济性的工艺进行选择，通过高效处理污水的方式，为持续发展目标的达成助力。