现代环境工程中的城市污水治理问题与对策分析

石颖

（济南市排水服务中心，济南 250100）

1 引言

我国经济社会深入建设背景下，愈发严重的环境污染问题成为制约我国环境友好型社会建设的主要因素。随着环境保护理念在我国各领域行业中的渗透，各城市纷纷加入现代环境工程建设队伍中。作为环境工程中的核心问题之一，城市污水处理水平与城市生态均衡发展之间存在密切关联。但受限于部分因素，济南市污水治理工作开展中仍存在些许问题。为进一步推动济南市现代化、绿色化、生态化发展，急需借助科学的对策来提升污水治理水平。

2 济南市污水治理现状

经国家各级部门统计与计算得知，2020 年济南市年污水排放总量超过4.21×108t，年污水处理总量超过4.2×108t，经统计，山东省全年污水排放量超3.4×109t，济南市占比约12%。济南市2017 年污水排放总量超3.9×108t，2018 年污水排放总量超4×107t，2019 年污水排放总量超4.1×108t，呈现出逐年增高的发展态势（见图1）。2020 年，山东省年处理总量超过3.322×109t，济南市占比约12.3%。

图1 2018—2020 年济南市污水排放总量趋势

3 现代环境工程中城市污水治理问题分析

3.1 管网管护不到位

城市污水管网体系构建是否合理直接影响城市污水治理水平，而纵观当前城市管网系统的使用与运行，因缺乏应有的监管与维护，使管网系统在运行期间频繁出现破损、开裂等问题[1]。部分区域管网体系因常年缺乏维护养护，在运行期间频繁出现堵塞问题，不仅影响了城市污水治理工程的顺利推进，亦对城市居民日常生活产生一定的影响。

3.2 处理技术滞后

尽管现阶段各城市污水治理取得初步成效，但相较于发达国家而言，在处理技术与设备工艺等方面仍处于相对落后的状态[2]。目前仍有部分地区污水处理以SBR 反应器、氧化沟技术为主，尽管可发挥出应有的污水处理作用，但存在的高能耗、高物耗问题与我国国情相背离。虽然我国针对当前污水处理现状相继推出不同类型污水处理技术与工艺，但受限于认知不到位、资金条件、技术缺陷等方面的影响，使得先进处理技术尚未在各地区得到普及。

3.3 基础设施匮乏

尽管当前各城市对污水收集管网加大了建设力度，但在多方面因素的限制下，部分地区污水收集体系的建设仍无法满足污水治理需求，具体原因包括：（1）过度重视对污水处理厂、主干管网的建设，未对收集支管、分管系统建设加以重视，致使城市污水收集效果未呈现出显著提升的态势，且收集管网利用率仍处于较低水平[3]。（2）城市部分老旧街区排水管道仍存在雨污未分流设置的情况，大量污水经雨水管道排放传输，在污水管网改造后仍无法实现污水处理网与生活污水的有效匹配，对城市污水治理开展产生负面影响。

4 城市污水治理对策

4.1 科学应用污水处理技术

为避免因处理技术滞后影响城市整体治理效果，需结合实际治理需求选择合适的处理工艺，并与不同处理技术结合应用来促进污水处理的高效、高质开展。纵观现阶段城市污水治理中不同技术的应用，具体包括：

1）吸附生物降解工艺（AB 法）。目前，AB 处理法在诸多城市地区得以有效，相较于传统处理工艺应用，超负荷活性污泥法在成本控制、处理效率等方面存在显著优势（见图2）。处理期间，A 段具备较强的抗冲击能力，并以高负荷运行状态来实现对有害物质的侵蚀，通过破坏络合物来达到水质净化的目的[4]。结合对AB 处理工艺特点的分析，可将其应用于污染浓度高、水量大的污水处理区域。

图2 AB 法工艺流程

2）光催化技术。作为新型污水处理技术，光催化技术应用主要是在氧化还原反应下使污染物生成盐分、水以及二氧化碳，以此发挥水质净化的作用。在污水治理中光催化技术应用涉及对ZnO、CdS、TiO2等材料的应用，在紫外线照射下，TiO2会形成自由电子，空气中氧气分子在自由电子作用下产生活性氧、自由基，通过氧化还原反应来消除污染物。对光催化机理进行分析，可通过对光催化剂TiO2的再收集来达到提升污水净化效果的目的，TiO2颗粒可在处理过程中附着于多空腔沸石，在实现催化剂收集的同时避免活性中心被破坏。在实际处理过程中投入催化剂，沸石上的TiO2颗粒可分散至水中来发挥催化作用，待污水去除后再利用沸石进行静置TiO2颗粒的再收集，通过催化剂重复利用来延长使用寿命[5]。

2）A2O 法。目前，污水脱氮处理中A2O 技术应用较为常见，其净化机理主要是利用厌氧区、好氧区磷被释放与吸收的特性，且有机氮在硝化菌的作用下转化为硝态氮，在回流过程中硝态氮进入厌氧区，通过反硝化作用实现有效脱氮。可发挥去除COD、BOD5的功能（见图3）。

图3 A2O 法工艺原理

4.2 完善大污水处理基础设施

完善且配套的基础设施是提升城市污水治理水平的前提，为避免因基础设施匮乏问题影响污水治理效果，需结合城市污水治理需求、能力条件等方面的分析，进一步促进污水处理基础设施体系的完善[6]。以济南市为例，为进一步推进生态文明城市建设，分别对历阳湖、大辛河、历阳河、兴济河、凤凰湖等河道开展生态综合治理作业，结合河道实际情况实施亲水设施增设、沿河绿化、建坝蓄水、饮水补源等措施。将季节性旱沟打造成景观河道，在促进河道与周边生态环境改善的同时，通过生态河道建设来促进城市生态化、环保化发展。同时，加大对雨污河流管网与内涝治理项目的建设力度，结合实际污水治理要求的分析，积极推进小清河历山北路片区雨污分流、奥体中路片区雨污分流、山大路周边积水改造与雨污分流、彩石片区虎山路至孙村污水处理厂污水提升泵站、CBD 商务区周边积水改造及雨污分流等工程。通过对需求区域排涝、分流能力的提升来促进污水治理工程的有效开展。积极开展城区污水主干管功能修复工程，对城区内老旧、破损管线进行修复改造[7]。

4.3 加强排污管网体系的管理维护

污水治理过程中污水管网体系能否发挥出最大作用，受到管理维护工作开展的直接影响。为避免因管理维护不到位影响排污系统的稳定、可靠运行，需加大对排污管网系统的管护与维修力度。以济南市为例，相关部门对排水设施的监督管理提出明确要求，需在城市污水治理期间对208 km 排水主管网、4 座污水处理站、14 座排水泵站等加大运行管护力度[8]。定期开展人员技能、知识培训活动，以增强相关人员维护与管理能力，保证设备得到充分维护与保养，尽可能将设备完好率控制在100%。同时，需充分借助信息技术构建污水设施信息管理系统，以信息库构建为载体，对全市排水设施基础数据信息进行全面录入，并借助信息管理系统将检查、监督工作贯穿于城市各小区院落排水设施管理中。结合GPS 定位、GIS 技术等信息管理系统的应用，完善排水设施管理系统架构，并结合实际需求进行预案功能的增设与应用，重视对巡查养护功能的完善与改进，以确保信息管理系统的构建契合济南市城市污水治理需求。另外，济南市污水治理中做到对组织调度的定期开展，通过定期巡查、检查判断设备运行是否存在问题，结合运维服务考核开展来提升设施运维水平提升。基于运维管理工作的高水平开展，济南市实现全年污水管线巡查里程超过1.5×105km，截流井巡查次数超过2 340 次，闸门养护超过170 座，井盖更换超过90 个，管线重要检测点每日水位测量超4.2×104次，排水管线疏通超2 km，清理淤泥超123.5 m3，水泵等设备维修保养超2 800 台次，实现将设备完好率控制在98%以上，污水泵站提升污水超1.09×108t。通过对排污管网系统的有效维护与养护，促使金牛公园、玉顶山、赤霞广场、大涧沟4 座污水处理站污水处理量提升至9×106t 以上，COD 减排量超2 900 t，氨氮减排量超367.8 t。

此外，济南市强调对208 km 污水主干网、4 座污水处理站、电工所园区污水外排一体化泵站、14 座排水泵站等设施设备加大运维力度，重视对日常技能、知识培训工作的定期开展，以确保维护队伍的构建能够胜任基础设施体系管理与维护工作，通过提高设备设施完好率控制来促进城市污水治理能力的显著提升。

5 结语

综上所述，通过对现阶段城市污水治理现状与问题的深度剖析，发现在城市现代化建设发展中污水治理问题的出现不可避免。为避免因污水治理不到位影响生态文明城市建设进程，各城市需正确认知污水治理优化开展的必要性，结合城市当前现状分析污水治理问题成因，在此基础上通过引进先进的污水处理工艺，加大城市污水管网体系建设力度，结合对基础设施管理维护工作的优化开展，为城市污水治理水平的持续提升打下良好基础。