城市污水处理的主要技术分析

2021-11-27张晴

科技与创新 2021年1期

关键词：活性污泥城市污水环境工程

张晴

城市污水处理的主要技术分析

张晴

（山东农业大学，山东泰安 271000）

一直以来，城市污水处理是环境工程中一个极为重要的工作环节，提高城市污水处理效果，需要完备的处理技术和有效的处理方法。分析了城市污水处理对环境工程的意义，阐述了城市污水处理的技术要点，论述了如何合理选用环境工程城市污水处理技术。

环境工程；城市污水处理；环境资源；水资源

1 引言

时代的发展，推动了中国现代工业化的发展，然而环境污染也成为威胁环境资源的首要问题，近年来，水资源保护与利用在中国扮演着重要作用，大量研究证明，水体污染不仅污染了水中生物体，而且对人体健康产生了威胁，成为中国急需解决的问题。除此之外，世界范围人口的持续增长，导致水资源出现严重不足现象，如何集中处理生产生活废水、促进水资源循环利用已成为重要课题。无论是经济效益、环境效益还是社会效益，废水处理在水资源的循环利用中扮演着重要作用。

城市生活污水指的是城市居民的日常生活排水和商业用水直接排进城市环境中，完全没有经过任何处理，严重污染了城市河道、湖泊等水体。水体污染物不仅污染了水体环境，对水体生物的生长繁殖产生了极大威胁，而且严重影响了居民的身体健康。一般来说，城市居民的清洗溶剂、垃圾粪便等是城市生活污水的主要组成部分。

2 环境工程中城市污水处理的主要技术

2.1 曝气生物滤池

这是一种生物处理技术，在膜生物反应技术中最为常见。其技术原理是：将生物滤池处理装置看作核心载体，通过适当填料的加入和人工供氧的实行，推动填料上微生物的生长。在这项处理工艺中，处理装置主要由生物滤床、布气、布水及排水装置等四部分组成，总体来说较为简单。生物反应池中污泥浓度高，处理装置布局紧凑，有助于节省设备占地面积，减少了处理装置的反应时间。这一处理装置的优点是，在刚开始就对污水杂质进行两次处理，所以有助于污水净化负荷消耗的降低，减少二次污染的形成。

2.2 动态内循环反应器

这种反应器将微网材料作为制作的主要工具，从根本上减少了反应器的造价成本，利用活性污泥原本的过滤性能，能进一步滤除污水中的各种污染物，促进水资源循环再利用目标的实现。从当下的应用情况可知，侧向曝气是城市污水处理中较为关键的一个环节，要想减少错流速度低频流动速度的情况，就需要优化改进内循环装置。以曝气装置为核心，使其变为竖向流动式结构，通过这种方式的运用，不仅解决了错流速度低的问题，而且有助于提升城市污水处理效果。

2.3 活性污泥法

活性污泥法是好氧生物处理法的重要组成部分，是目前城市污水处理中应用最广泛的技术之一。活性污泥法能对污水中的溶解性有机物进行快速去除，且能进一步吸附活性污泥中的悬浮固体物。在应用时，需要人工充氧，推动有城市污水处理能力的活性污泥的培养，通过活性污泥吸附、凝聚、氧化作用的帮助，有效处理污水中的有机污染物。在应用活性污泥法时，需要重点注意对曝气池和沉淀池的设计，不断促进城市污水处理物的处理效率的提升和经济效益的提高。

2.4 MSBR技术

MSBR技术是将传统SBR城市污水处理工艺改进后的一种新技术，可称为改良式序列间歇式反应器。此技术的运用，减少了对初沉池和二沉池的设置，MSBR技术既具有传统活性污泥法的优点，又有SBR工艺的优点，通过计算机运用，促进城市污水处理，减少投资运营成本。还能有效去除污水中的BOD5、氮磷等污染物，具有十分强劲的处理能力。目前，业内专家学者加大了技术智能化的研究力度，通过操作过程最优控制的实行，一旦水质出现变化时，利用在线模糊控制，对其进行控制。要想完全通过MSBR技术进行城市污水处理，离不开以下几个关键步骤。

2.4.1 缺氧搅拌

原水逐渐进入序批处理格中，与回流液混合，一旦处于缺氧环境中，则反硝化菌会借助对有机碳的运用，推动无氧呼吸代谢的完成。在处理初期，格内的混合液悬浮固体浓度太高，就会导致碳源成为反硝化速率的限制条件，随着时间的不断变化，有机碳浓度就会大大增加，从而推动反硝化速度的提升。

2.4.2 停止进水

减少原水的流入，将使序批处理格中剩下的原水直接引入到主曝气格中，就会推动主曝气格中有机碳的有效降解，导致微生物的内源呼吸持续减弱，但是只要有机碳不断降低，则其内源呼吸速率即使在缺氧条件下也能继续运行。

2.4.3 曝气

曝气能不断减少水中的有机碳和氨氮残留物，且通过对混合液中的氮气吹脱，促进连续循环的进行，推动主曝气格内中微生物含量的增加，减少悬浮固体和混合液悬浮固体浓度，不断降低污泥排放量，从而促进沉淀池运行效率的提升。

2.4.4 静置沉淀

净值沉淀有助于分离活性污泥和上清液，随着沉淀的进行，剩余溶解氧会促进硝化菌硝化残余的氨，只需将混合液的氧降低到指定数值，序批处理格里面的上清液的BOD、氨、亚硝酸盐浓度就会持续降低，为城市污水处理的有效进行提供便利。

2.5 等离子体技术

对大多数城市污水处理技术工艺来说，温度会对其造成严重的影响，如果气温过低，则处理效果会大幅降低，但是等离子技术不受温度影响，即使是在寒冷区域，仍然可以运用等离子技术进行城市污水处理。相关研究发现，水温在13 ℃以下，则活性污泥的处理效率就会急剧下降，而水温在0 ℃左右时，活性污泥就不能发挥其处理效果。但是低温等离子体不会受到低温条件影响，即使是低温，等离子体技术仍然能正常工作，全面处理污水，而且即使水温接近0 ℃，最终出来的处理效果也能和预期目标达成一致。除此之外，等离子技术的氧化能力强，对水质也没有任何要求，只需要计算机控制系统的运用，就可以一键指挥所有污水设备。目前，等离子体技术在北方城市中运用明显，不仅有助于城市污水处理效率的提升，而且也大大缩短了城市污水处理周期，降低了经济成本。

3 环境工程中城市污水处理技术的选用

选用城市污水处理技术，应对以下几点要素进行考虑。

3.1 污水的水质

污水来源不同，水质自然不同。生活污水水质稳定，一般以生物处理、酸化、消毒等作为主要处理方法。工业污水水质来源多样，应结合实际情况选择合适的处理工艺流程。

3.2 污水量

一旦污水水量和水质出现持续变化，则需要严格选择处理工艺，将抗冲击负荷能力强的技术作为主要选择技术，除此之外可以通过对缓冲设施的调整，减少不良影响的产生。

3.3 建设及运维成本

应选择城市污水处理技术好、经济成本低的技术，并且要对城市污水处理设备设施建设投入和运维费用进行全方面考虑。所以，在选用城市污水处理技术的过程中，需要先分析污水的可生化性，可生化性大于0.3，则生化处理技术就可以作为城市污水处理主要技术，主要以活性污泥法为主，被处理后的污水水质只要符合当地排放标准，可以直接进行排放。污水的可生化性小于0.3，要进一步分析污水中含盐发总质量分数，如果是低盐污水，则可以借助污水生化处理进行排放，将处理效果好、经济效益强劲的城市污水处理工艺作为主要选择工艺。假如污水含盐量高，可以借助多效蒸发技术减少水中的含盐量，从而通过生化技术的运用，促进污水的合理排放。

4 结语

总之，环境工程中的城市污水处理工作是一项系统性很强的工作。要保证城市污水处理取得排放标准资格，需要合理选择城市污水处理技术工艺。城市污水处理工作不仅要保证城市污水处理的效果，也要考虑城市污水处理的经济效益、环保等因素，结合实际、因地制宜、综合研判、合理选择，才能最大化的减少城市污水处理成本，有效防止二次污染的形成。

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10.15913/j.cnki.kjycx.2021.01.060