探索环保工程的污水处理思路及方法

摘要：环保问题日益受到重视，振瑞污水处理方法的研究也成为了热点问题。污水处理的原理多种多样，物理方法、生物方法、化学方法等针对的污染物质存在一定的差异，基于相关原理的污水处理工艺也适用于不同的场景，综合分析了各种污水处理方法的原理和适用场景。

关键词：环保工程;污水处理;思路;方法

引言：

污水处理的原理、工艺和方法呈现出多样性，在环保工程中通常是综合运用各种原理，在不同的阶段采用不同的方法，最终实现良好的处理效果。物理方法、化学方法以及生物方法适用的场景各有差异，其特点和效果也各不相同，充分研究这些工艺方法对提升污水处理效果具有显著的作用。

一、污水处理思路

（一）充分掌握污水的特点

污水的类型呈现出多样性的特点，生活污水中的主要污染物质包括油渍、洗涤剂、有机物残渣、日用化学制品、人体排泄物等。农业生产活动中经常使用农药来杀灭害虫和病菌，这些农药的残留物质随着雨水、地表水系等不断扩散，成为污染河流、土壤以及生活环境的主要污染物之一。工业生产活动产生的污染物质通常更为复杂，重金属离子、无机化学物质、有机化学物质等都是常见的工业污染源。不同类型的污水在处理工艺上存在很大的差异，技术上已经形成了比较成熟的处理工艺。因此在环保工程中，首先要充分掌握污水的特点，然后才能在其基础上制定出科学的质量方案。

（二）合理运用污水处理工艺

污水处理的原理涵盖了物理学、化学、生物学，每一种处理工艺在适用场景、实施成本、治理效果等方面都存在或多或少的差异，这就要求人们在环保工程中正确运用各种污水处理的工艺。例如，在处理污水中的金属阳离子时可采用化學沉淀法、电极法或者微生物吸收大等，化学沉淀法的效果通常比较明显，但是最终形成的沉淀物通常也难以处理，而且在大规模的污水处理中会经常性的产生大量的沉淀物，需要定期清理。电化学法的处理效果也比较突出，并且不易产生二次污染物。植物吸收法最环保，但是处理能力有限，并且效率也比较低。合理选择处理工艺是非常关键的一步。

（三）综合评估处理规模和成本

环保工程的污水处理具体选用哪一种工艺技术，除了考虑效果之外，还要评估其是否满足污水处理的规模效应和成本要求，也就是采用工程学的思维去综合考量污水处理的工艺。有些污水处理方法虽然效果显著，但是大规模应用时有可能面临巨大的成本，这样就不适宜在环保工程中大规模应用。因此，在从工程学角度出发，在污水处理中，要综合考虑成本、大规模治理的便捷性以及污水回收再利用的效果等因素。

二、环保工程污水处理方法

（一）污水处理的级别

污水中通常是各种污染物质混杂在一起，有些污染物呈固态，有些物质溶于水。工程实践中污水处理划分成三个等级，代表了污水处理的深度。表1中列举了这3种污水处理级别的具体要求。这三种处理级别按照由易到难的顺序，逐步清除污水中的各类污染物质，在污水处理工艺上，也是先一级，再二级，最后三级。并且前一级的处理结果通常是后一级处理的前提条件。（详见表1）

（二）选择污水处理工艺的基本原则

第一，经济性原则。环保工程污水处理的规模通常都比较大，这就要求工程应用中必须尽可能降低污水处理的成本，否则将无法大规模实施。相关的污水处理工艺应该充分考察其削减单位污染的成本、处理单位污水量的成本、处理单位水量的水电消耗量、处理工艺的占地面积、处理工艺的建造成本、运维管理的难度和成本以及总体的环境效益等。

第二，实效性原则。污水处理的根本目的其去除污水中的污染物质，在选择相应的工艺技术时，要充分考虑到其时效性。通常不会单纯地使用某一项污水处理技术，而是综合运用物理、化学、生物等各种技术手段。对于新的污水处理工艺，不要盲目进行建设并应用，必须通过中中试和生产性试验检验其污水处理的实际效果，提供可靠的参数，然后再去推广应用。

（三）污水处理的主要方法

第一，物理法。1）过滤。这种方法将污水从设置有格栅、微滤机或者筛网的通道中输送过去，借助这些过滤设施将其中的固体污染物、悬浮颗粒物或者凝胶状物质去除掉。例如，城市中的污水通过下水道流入污水处理厂，在下水道系统中就可设置格栅或者筛网，悬浮在污水中的树枝、塑料垃圾或者其他较大的有形垃圾均可被其过滤掉，显然这种处理方法针对体积较大的污染物。2）沉淀。污水中存在一些固相的悬浮颗粒物，这些物质的密度比较大，当污水的流速较大时，水平方向的冲量将这些固体颗粒物不断冲击，导致其悬浮在污水中。当水的流速下降，甚至静止，重力的作用更为突出，这些密度比水更大的悬浮颗粒物将会沉淀在污水池内，这样就达到了去除悬浮颗粒物的目标。沉淀法针对的物质包括选了悬浮固体颗粒物、絮凝状物质等。表2中展示了四种沉淀法的技术特点和应用场景。3）浮选法。这种处理方式常用于清除污水中的小分子有机物质，因为这些小分子的质量和水分子非常接近，并且具备一定的亲水性，将微小气泡送入水中，在其上浮的过程中会将这些小分子物质吸附在气泡表面，典型的物质为乳化油，此时再使用机械法将这些漂浮在污水表面的污染物质撇除掉。

第二，化学法。污水的酸碱度、含有的金属离子、有毒有害物质等大多可通过特定的化学试剂来清除，其实现原理具有多样性，此处介绍几种典型的处理方法。1）化学沉淀法。其原理是废水中的某些污染物质能够和特定的化学试剂发生反应，原本可溶于水的离子最终转化成固体难溶的物质，这样就达到了去除污染物质的目的。水体中的钙离子、镁离子等均可通过这种方法来清除。2）中和法。污水废水的酸碱度通常也不是中性的，在处理此类污水时必须采取有效的措施来消除其酸碱不平衡的问题，处理方式就是在酸性污水中加入适量的碱性物质，在碱性污水中加入适量的酸性物质。例如，在处理酸性废水时，经常加入的碱性物质为石灰、碳酸钠、石灰石等物质。3）氧化还原法。污水中有些物质和特定的化学药剂发生氧化还原反应，这样处理之后，有些毒性较大的化学物质就会转变成无毒的化学物质，或者其毒性显著下降，这样就实现了消除污染物毒性的目的。氧化还原反应中经常使用的方法是向污水中通入臭氧，因为臭氧的氧化能力非常突出，液氯也是一种比较常用的强氧化剂。4）混凝法。有些污水中含有较多不易凝结的细颗粒物质或者胶体颗粒物，并且这些物质在整个体系中形成了稳定状态，不易去除。此时可在污水中加入一些电解质，这样就可破坏其原本的稳定状态，使其中的胶体物质和细小颗粒物凝聚在一起，从污水中析出。

第三，生物法。1）好氧微生物处理法。这种技术方法的典型代表是活性污泥法，因为这种污泥中含有大量的好氧微生物，将污水在曝气池中停留4到6个小时，此时可通过其中的污泥中的微生物将大约90%的BOD6（有机质）清除掉。2）厌氧微生物处理法。污水处理中的厌氧硫化床、升流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池等都是利用这种原理来实现污水处理的，并且这种技术还具备能耗水平低、处理能力强、处理量大等优势，是一种相对节能的处理方式，应用前景广泛。

第四，物理化学法。1）萃取法。在污水中加入一种难溶于水的溶剂，并且这种溶剂对污染物的溶剂能力要强于水，将其加入之后，通过机械方式搅拌，新加入的溶剂和污水充分混合，由于新的溶剂密度小，因而逐渐汇聚在水地上层，在这一过程中将溶解在污水中的污染物质萃取出来，并且实现了和水的分離。显然，萃取剂对污染物要具备良好的选择性，并且效果要非常突出，否则成本会很高。2）离子交换法。这种污水处理方法中使用了离子交换剂，将其加入污水中，可直接将铜离子、锌离子、汞离子等重金属污染物从废水中置换出来，环境治理工程中主要使用离子交换树脂材料来实现这一目标。（详见表2）

三、环保工程污水处理的案例

此案例依托于某城镇的生活污水终端设施，该项目支撑着5万农户的生活污水处理，设置的污水处理终端为745个，包括普通人工湿地终端（420个）、自然湿地终端103个、PKA终端（70个）以及微动力终端（46）个，由于主要处理生活污水，其中污染物质种类比较适合于生物处理法。该项目最终设计的方案为厌氧池+好氧池+人工湿地。通过厌氧微生物和好氧微生物，将污水中的磷元素大量去除，COD、BOD等污染物也得到了有效地控制。

四、结束语

在环境污水处理中可综合运用各种技术和原理，物理法、化学法、生物法在适用性上存在一定的差异。因此，在原则具体的工艺方法时，要综合考虑经济性和实效性，根据污水的特点、处理成本、处理规模等因素，选择科学的处理工艺。

参考文献

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作者简介：江苏汇龙水务集团有限公司 沈超，男，1989年01月同，江西省瑞昌市，现为一级建造师，研究方向为施工管理。