城市污水处理在环境工程中的作用及优化建议

2022-11-16周静

中国科技纵横 2022年13期

周静

（唐山市生态环境局迁安市分局，河北唐山 064400）

0.引言

最近几年，中国的城市化进程日益加快，同时各个城市产生的污水也在逐年增加，对城市污水处理厂的排放需求也在不断提升。城市污水主要包括降水径流、日常生活污水、工业废水等。城市污水是一类混合水体，其处理过程能耗高且耗费资源较多。如果对其进行有效处理，待污水流入到干净水体中后，污水中的微生物在自身分解过程中会大量消耗水中的溶解氧。在厌氧环境下将导致水中病原体数量的增多，导致水体发黑发臭。当城市生活污水进入到江河或者湖泊中后，水中的生物将会死亡；当工业废水进入到江河或者湖泊中后，会使水体的重金属指标严重超标。为了更好地解决上述问题，相关部门需要加强各个城市的污水处理工艺，促使水资源得到有效改善。

1.城市污水处理在环境工程中的作用

1.1 城市污水处理助力城市实现可持续发展

在城市发展建设中，人们的生产活动与日常生活都需要大量的水资源，同时也会产生大量的污水，若是城市污水处理工作达不到预期标准，不仅会降低城市水资源的利用率，而且也会对生态环境带来重大影响，甚至会阻碍城市的可持续发展。因此，要对城市污水展开有效处理、科学处理，实现城市污水的循环利用，促进城市的可持续发展。同样，工业生产活动也会产生大量污水，也需要对城市工业废水进行科学处理。例如启用工业水循环系统，配备相应的污水处理措施，以此实现工业废水地循环利用，在显著提升城市水资源利用率的基础上，进一步促进城市的可持续发展[1]。

1.2 提升水资源利用率

水资源是城市居民赖以生存和发展的重要资源，也是城市可持续发展的动力之源。随着居民人口的不断上涨，对水资源需求也不断上升。对城市污水进行治理，应通过净化及提纯处理将污水变成生活用水，从而有效提升水资源利用率。与此同时，在处理城市污水的过程中，对污水中的寄生虫及污染物处理有利于预防水资源的二次污染问题。

1.3 城市污水处理是城市环境工程的关键环节

城市环境工程是生态环境的有效保障，可有效控制污染物的排放与处理，尤其是可以监控部分城市工业企业的污水排放行为，以此消除或者淡化因生产活动与日常生活对城市环境所带来的影响。在城市水环境的污染中，城市污水排放是导致环境污染的重要原因之一。在城市污水中含有大量的有害物质，必须通过技术处理后方可达标精准排放，否则会对自然环境以及当地生态环境造成严重破坏和污染，甚至会对当地居民的人体健康带来负面影响。

2.污水的主要来源及产生原因

深入了解污水的主要来源及产生原因，是有效规划污水处理方案和提高排污处理质量与效率的必要条件。污水处理的关键在于针对不同来源和不同含量的污染物，要采取相对应的、具有针对性的净化方法来降低所排放废水的污染水平。目前在我国环境工程项目中所处理的污水，其主要来源为生活用水、工业废水、农业废水和畜禽废水4个方面。生活用水大多是人们在日常生活中用于洗涤和烹饪后，经由建筑物内的下水道排放至城市地下水管道中并收集获得的，因此其中包含有大量未经高效利用的洁净水。工业废水中的化学成分以及各元素的污染水平都与排放源头的厂家生产制造的技术有关，而在经过城市各处生产厂家排放的废水汇聚而成污水后，较大的排放量以及复杂的化学组成也导致处理难度的较高。而大部分农业污水和畜禽废水中所含有的毒性或放射性的元素含量并不高，因此简单处理后大多数情况都可以排放到地表水中用于促进生态循环，但对于部分无节制地使用农药化肥的地区，还需要对此类地区的污水进行慎重处理[2]。

3.环境工程中污水处理存在的问题

3.1 相关法律法规不完善

目前，我国农村生活污水处理的法律法规不够完善，很多法律法规都是从环境保护的层面进行规定的，其中涉及污水处理的内容，法律法规的内容并不具有针对性，只能从宏观上进行指导，没有考虑农村的现实情况，也没有考虑生活污水排放的实际情况。只有从农村生活污水处理的角度出发制定相应的法律法规，才能为农村生活污水处理提供法律依据。

3.2 污水处理工艺存在弊端

在城市化发展进程不断推进的背景下，很多城市的污水处理能力已达到了规定标准，且在污水处理环节，也能结合具体的处理要求来展开各项作业。但仍有部分污水处理厂的处理工艺存在诸多弊端，如很多污水处理厂可以对普通污水进行有效处理，却无法处理带有泥沙的污水。还有，在污水处理环节出现的部分臭气，这些气体若得不到有效解决，不仅会影响生态环境也会对城市居民的人体健康带来诸多影响。因此，提升城市污水处理厂的污水处理环节，可显著提升污水的处理效率，同时也为城市环境工程提供了一定保障。

3.3 环保工程中污水处理基础设施不完善

在环保工程中，由于污水处理过程中相关的工序较多，并且相应的污水处理中的负面问题也会较多，经过研究发现主要是污水管网的问题。很多城市都存在同样的问题，污水管网的安装率不符合污水处理标准，普遍远低于标准。难以达到预期的处理目标，从而导致了这个问题的出现。污水处理存在波动，许多城市在开展检查时，只关注污水处理厂的规模，对其设备质量问题重视不够，并不能决定污水处理质量。污水处理项目的主排水管不能正常输送，污水处理将失去正常处理功能。部分输气管道还存在质量问题，许多城市将污水处理主干道与雨水疏浚管道混在一起，一般雨水呈弱酸性，大部分污水会呈碱性的状态。当两者在处理过程中相遇时就会发生必要的化学反应，将对管道材料造成不同程度的损坏，并将直接缩短污水管道的使用寿命。

4.城市污水处理应用技术

4.1 活性污泥处理技术

活性污泥处理技术是一种生物环保型处理技术，它主要将活性污泥中的细菌与污水相融合、搅拌，经过静置分解后降解污水中的有机物，从而达到污水净化的目的。活性污泥处理技术需要曝气池、沉淀池、回流设备、排放设备、供氧设备等技术设备的支持。虽然这种技术能够同时处理大量污水，但是处理效率主要依靠生物活性泥的活性高低及使用寿命长短。所以，在实际的污水处理工作中，必须确保生活性污泥的活性，以提高其搅拌力度确保污泥与污水充分反应，从而有效提升处理效率[3]。

4.2 曝气生物滤池技术

曝气生物滤池是一项自动化程度较高，且应用效果较好的污水处理技术，该项技术的应用原理是借助滤料层对水体中的污染物进行科学处理，并起到将污染物截留的效果，且对附着生物展开氧化处理与降解处理。同时，也可以将有机物与降解物有效去除。通过该技术对污水进行处理后，水中的污泥会保留在过滤层，净化的水会直接通过过滤层。

该技术可以使城市污水在密闭形式下得到有效处理，不需要二沉池就可以得到良好的处理效果。在曝气滤池应用环节要提前设置排泥管与进水管涂料层，其位于曝气滤池上部，填料厚度在2.5m～3.5m。为了避免滤料流失，需将混凝土挡板设置于上方位置，使用时可以选择直接将滤头从板面上拆下，为设备维修工作提供便利。同时在挡板上部预留一定的使用空间，可将其作为除水区域。此空间需要结合反冲水来进行应用，同时在区域内设置回流泵。在滤液回流到滤池底部时进行反硝化处理，在反硝化处理环节可以结合具体情况来科学判定，若是判定结果不需要这一步骤，则可直接省略，但需在滤池底部与填料底部之间预留出填料膨胀的空间。在曝气生物滤池中，供气系统主要是由工艺空气管与空气管道构成，其中工艺空气管设置与填料层内部功能是为曝气风机提供充足的增氧曝气，同时将涂料层分为上部区域和下部区域。上部区域为好氧区域，下部区域则为缺氧区域，要结合原水质的情况以及污水处理需求进行科学设置，空气管道应设置在滤池底部，其作用是为曝气池提供充足的反冲洗空气。

4.3 磁混凝沉淀技术

磁混凝沉淀技术是将磁粉加入污水中，通过搅拌静置的方式让其和污染物结合并沉淀。这种技术操作简单，能够在短时间内有效吸附细菌、病毒、微粒污染物，在完成污染物处理后，工作人员可通过技术分离再次回收磁粉，实现循环利用，降低处理成本。因其经济性及适用范围广泛，磁混凝沉淀技术适用于大部分的污水处理情况。

5.加强城市污水处理成效的环境保护措施

5.1 选择合适的处理技术

一般来说，污水回用系统不仅可以体现活性炭本身的吸附作用，以及应用臭氧的应用作用，有效处理环保工程污水处理管道中的异味，消除管道中的部分污水。还要了解管道中污水中的悬浮物和其他有毒物质。在污水处理中，技术人员需要根据实际情况选择合适的技术去除这些重金属漂浮物，才能获得良好的处理效果。臭氧氧化不能完全去除污水中的污染物，但可以分解污染物，生物膜分离技术的使用可以过滤部分污水。因此，在环保工程污水处理中，结合污水情况选择处理技术，以更准确地反映污水处理效果。

在社会发展中，相关的应用技术体系不断完善，现代化应用技术水平也在得到提高。活性污泥在污水处理中的应用会有回流污泥，并且对于部分污泥会形成悬浮物。污泥处理在环保污水处理中应用时，范围比较广，不需要大量资金作为应用基础。但污泥处理也存在产能不足的问题，表现在运行稳定性差，各种物质的分离不是很好。在特殊污泥处理中，原有的活性污泥技术还包括生物膜处理技术，使用生物膜的工业污水处理可以有效地处理污水。捕捉污水中的微生物，可以全面了解对于过滤介质微生物，以此来形成生物透膜。因此，对于污水处理技术在实际环保工程中的应用，还需要根据实际情况选择处理技术，以达到处理最佳效果。

5.2 及时更新污水处理设备

污水处理设备是整个污水处理工作得以顺利开展的重要保障，为此，相关部门应积极对老旧设备定期升级与更换，使其充分满足城市污水处理的标准与要求。首先，因城市污水处理自动化程度要求较高，可选用自动化处理技术，以有效节约人力资源与物力资源，同时还可以显著提升污水的处理效率。所以，有能力的城市应针对老旧污水处理设备进行集体更换，且应引入更为高效、更为新型的污水处理设施，助力于城市污水处理的自动化发展、智能化发展。其次，设备维护工作与设备保养工作也是设备优化的关键内容之一，如果污水处理设备长期得不到有效保养与维护，就会出现各种技术故障问题，而潜在故障也会对污水处理的效率效果带来影响。因此，需要对污水处理设备进行定期保养、定期维护，确保污水处理设备一直处于正常运转状态。最后，在城市污水处理问题日益凸显的背景下，世界各国都在污水处理设备研发工作中加强了投入力度，可积极引进国际先进型的污水处理设备，以此提升城市污水的处理效率、处理效果。

5.3 提高环保工作人员的思想意识和专业能力

环保事业的发展是一项利国利民、实际作用高于表面现象的重要民生建设工程，而环保工作人员作为传承、接续以及进一步发展我国环保事业的主体，其自身应具备更高的专业能力和更先进的思想意识才能够胜任相关工作。对于污水处理以及排污管控工作而言，提高从业人员的质量控制意识与责任意识，可以大幅减少污水不达标排放等不良现象发生的可能性，从而有效改善我国污水处理管理方面存在的弊端。另外，专业能力的提升和工作经验的积累还能够促进环保工作人员进行积极反思和调整，这也是目前影响我国环境工程一个重要的潜在因素。

5.4 完善农村生活污水处理的法律法规

完善法律法规时，要确定农村生活污水处理的目标。不同农村地区有不同的环境情况和经济情况，要根据实际情况对农村地区进行分类，同时要对不同农村地区的生活污水问题进行调查，按照不同的农村类型和生活污水排放情况确定处理目标和处理方案，将不同情况的生活污水处理纳入法律法规中。法律法规应包含管理的内容，相关部门和人员可以根据法律法规进行处理和管理，对污水收集和处理的设备设施进行维护和管理。法律法规规定了不同部门的职责，为生活污水处理提供法律保障，使其依法得到处理。除了生活污水处理，还要完善招商投资、工程验收、监督管理等方面的法律法规。每个村都要有专门负责环境保护的管理人员，由专人进行监管，检查当地的生活污水排放情况，对生活污水处理过程进行监督。管理人员要和村民沟通，鼓励村民自主管理，让村民参与生活污水处理。