污水处理常用方法分析

祁振，王锋

1.山东省环科院环境工程有限公司；2.山东省环境保护科学研究设计院有限公司

随着我国现代工业化的蓬勃发展，水污染问题成为我国主要水环境。近年来，水资源保护和水资源开发利用受到了越来越多的关注，经过大量的科学研究与证实，水体污染物不但影响了水生物体，破坏了城市水域自然环境，也给水域动植物的生长繁衍造成了巨大危害，同时也严重影响了城市居民的身心健康，成为亟待处理的问题。此外，由于世界范围内人口的持续增长，也使得水资源产生了紧缺，因此如何集中处理工作生活污水、有效推进水资源的循环使用，已成为重大课题，不论从资源经济性、环境效益或是社会效益来说，日常生活废水处理都在自然资源的回收使用过程中产生了重大影响。

一、当前我国城市污水的主要来源

（一）城市生活垃圾对水源的污染

随着我国居民的生活水平不断提升，所产生的生活垃圾和生活污染也与日俱增。生活中的主要污染来源为家中与部门单元内的各类公用设备。因为废水大多是洗涤污水和粪便，从而在废水水质等方面产生了很大的时间上的差别。当前，中国大部分城市还未配有健全的排水管网，往往是将废水径直排放于水渠和管网中，从而导致对土壤、水域及大气环境造成严重污染，甚至还直接真影响了居民饮用水。

（二）工业废水

当前，工业生产污水主要来自企业在生产制造中形成的流程加水和制冷水，包括机器设备、工作场地等在清洗时所产生的制造业污水。但由于我国经济地告诉整张，各地城市化建成的不断加快，所以都只顾经济利益而忽视了环境保护，同时，有些污染企业还是一些造成很大污染的化工企业，而且这些企业中还有很大一部分技术设备比较落后。虽然这些企业对地方经济发展作出了贡献；但是企业中产生的污水直接影响着城市居民的饮用水安全和身体健康。

（三）城市径流产生的污水

在下雨或者下雪时，雨水（雪水）冲洗建筑体、地板和生活垃圾后产生了污染物。这些生活污染物都具有季节明显、成分复杂的基本特征。而在雨季初期的雨水中所含污染量要大大超过了一般生活污染物的浓度。

二、环境工程中，城市污水处置的最主要技术

（一）曝气生物滤池

这是一项生态处理技术，在膜生态反应技术中较为普遍。其技术机理为：以生态滤池处理设备作为核心载体，利用适当填充物的添加以及人工供氧技术的实施，促进填料上细菌的繁殖。在这项生物处理工艺中，处理设备主要是由生物滤床、布气、布水和排水设备等四部分构成，总体来说结构较为简单。由于生物反应池内污泥含量较高，因此处理设备布置密集，可以节约设备用地面积，从而降低了处理设备的总反应时间。这一处理设备的主要好处是，可以在刚启动时就对污泥的化学杂质进行二次处置，从而促进了污水净化负荷消耗的下降，减轻了二次污染的产生。

（二）动态内循环反应器

这些化学反应器使微网物料成为制备的重要工具，从根本上降低了传统化学反应器的生产成本，同时有效利用了其活性污水原有的过滤特性，可进一步过滤污水中的所有污染物，从而推动了水资源循环再利用目标的达成。由当下的使用状况可以得知，侧向曝气设备是污水处理中相当重要的一环，要想有效降低错流过滤速率与低频流动速度，就必须优化与改进其内循环设备结构。以曝气设备为核心，使之成为竖向流动性结构，而采用该种方法，不但克服了错流过滤速率降低的问题，而且也可以改善污水处理效率。

（三）活性污泥法

活性污泥法是好氧生物处理法的主要部分，是目前在城市污水处理中使用的最为普遍的技术之一。利用活性污泥法，可对城市污水中的可溶性有机质进行快速去除，并可逐步吸收活性污泥中的悬浮或固体物质。在使用时，还必须人工充氧，以促进具有强城市污水处理能力的传统活性污泥法的培养，并利用传统活性污泥法吸收、凝聚、氧化等作用，高效处置城市污水中的有机废水。在使用活性污泥法时，还必须着重注意对曝气池和沉降罐的设计，以不断提高对城市中废水处理物的处置效能。

（四）MSBR技术

MSBR技术是由传统SBR城市生活污水处理工艺改良后的一项新型工艺技术，也称之为改良式序列间歇式反应器。此工艺技术的使用，大大减少了对初沉池和二沉池的设置，MSBR工艺技术既具备了传统活性化污泥法的优势，又具有SBR工艺技术的优势，除了借助计算机技术，可以提高城市污水处理的效率，降低投资运营成本外，还可以高效消除城市污水中的BOD 5、氮磷气等化学污染物。目前，业界专家与学者已经加强了对技术智能化的研发力度，并利用对操作过程最优控制技术的实行，当水质条件发生改变时，可以利用在线的模糊控制，对其加以控制。要想彻底利用MSBR技术实现对城市污水管理，就离不开这样的一些关键步骤。

1.缺氧搅拌

原水逐渐进入序批处理后，与回流水混合，而如果处在低温自然环境中，那么反硝化菌就会通过对有机碳的再利用，促进无氧呼吸作用代谢过程的进行。在处理初期，表格内的混合液悬浮固体含量如果太高，将会使得碳源变成影响反硝化速度的制约条件，而随着停留时间的持续变化，有机碳含量也会大幅提高，进而促进反硝化速率的提高。

2.停止进水

减少了原水的进入，如果将主批处理格中剩余的原水，直接导入到主曝气格中，也会促进主曝气格中有机碳的有效降解，从而使得微生物的内源呼吸速度持续下降，而且只要有机碳继续减少，则其内源的呼吸作用速率即便在低氧要求下，也可以持续运行。

3.曝气

曝气过程可以进一步降低水体的有机碳和氨氮残留，并进行对混合液中的硫加以吹脱，从而推动了连续循环的实现，促使主曝气格内微生物浓度的提高，进一步降低悬浮固体和共混液中悬浮固体的含量，并进一步减少废水排放量，从而带动了沉淀池整体运行效能的提高。

4.静置沉淀

静置沉淀可以分开为传统活性污泥法和细胞上清液，但随着沉降的逐步完成，残留溶解性氧就会促使硝化菌重新硝化残留的氨，因此只需把混合液的氧减少到规定数量，按序批处理后，格里的细胞上清液的BOD、氨、亚硝酸盐含量就会不断减少，给城市废水处理的高效实现带来了方便。

（五）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。通过相关研究发现，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，即使是在低温条件下，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，只需要对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广泛，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。

（六）对强化一级污水处理技术进行分析

在城市污水处理过程中，强化一级污水处理技术的应用是十分广泛的，此技术之所以能够大范围的应用主要是因为其成本比较低，而且污水处理能力比较高，能够有效地除去污染负荷。但最重要的还是此技术应用管理较为灵活，在污水处理过程中不容易发生安全事故，所以中小城镇都采用这一技术来进行污水处理。此污水处理技术可以分为两种，一种是化学处理，另一种是生物处理。在处理过程中，需要根据实际的情况来选择合适的处理方法，比如说，若是采用混凝法强化一级污水处理方法来进行处理；那么当污水中的有机物浓度比较低的时候，对此污水进行处理并使其达到一级排放标准的时候，所需要的费用是原来污水处理技术成本的70%。再比如说，利用回流一级污泥所具有的絮凝吸附作用来对城市中的生活污水进行处理，虽然其处理率比较高，但是此方法容易造成二次污染。所以使用絮凝吸附处理法时，必须对加污泥产量等问题进行解决，同时还应该对絮凝剂进行深入研究，提出有效的解决措施，确保此污泥处理方法的应用负面作用可以降至最低,进而拓宽其应用范围。

（七）对厌氧污水处理技术进行分析

在城市污水处理技术中，厌氧处理技术的作用也是较为频繁的。此技术的优点在于技术相对来说较为简单，需要消耗的能源比较少，而且反应器的体积比较小，污水处理过程中产出的污泥数量少，也不需要大量的营养物，但此技术并不是没有限制的，传统的厌氧处理技术在对污染浓度比较低的污水进行处理中也存在问题,针对这一情况，相关人员对此进行了深入研究，改善后的厌氧技术使得污水处理水平有了显著提高，其应用效果也越来越理想。

（八）对超声污水处理技术的分析

在我国国民经济中，农业经济所占比重比较大，农业的发展促进了我国的经济发展，但与此同时，在农业生产中所使用的农药、化肥等产品也对水资源造成了污染，面对这一水资源污染现状,经过研究后相关人员提出了超声污水处理技术。在对城市污水进行处理的过程中，第一道处理工序就是利用超声污水处理技术开展的,当此处理工序完成之后，膜生物反应器中的生物活性会有所增加，但同时反应器的负荷也随之增加，这样的情况为污水处理中的有机物净化提供了便利。所以总结的来说，超声污水处理技术的主要功能在于提供生物活性，此污水处理技术是较为先进的新技术，此技术的应用可以使得污水处理效率得到极大的提升，而且在处理过程中若是加入了光敏半导体材料，那么污水处理效果就相当于使用太阳能进行污水处理，其作用是十分显著的。

三、环境工程中污水处置技术的选择使用要点

（一）污水的水质

由于污水源头的不同，水体情况自然存在差异。生活污水水质稳定，通常以生物处置、酸化、杀菌等为主要的解决方式。而工业污水水质来源多样化，应结合实际情况选用最适宜的解决工艺流程。

（二）污水量

如果污染物量和水质发生持续改变，就必须严格选择处置工艺技术，选择耐冲击负荷力量强的工艺技术，除此之外还可以采取对缓冲设备的调整，以降低污染的产生。

（三）建设及运维成本

应选用城市工业废水处置技术效果好、经济成本低的重点工序技术手段，但同时还要对城市工业废水处理装置设施建设投资和运维费用等作出全方面考量。所以，在选择城市污水处理工艺技术手段的过程中，必须首先分析污泥的可生化性，可生化性如果大于0.3，则生物处置技术就可成为城市工业废水处置的重点工序技术手段，一般以活性污泥法为主，被生物处置后的污泥水质要达到当地污染标准，即可直接实现生物排放。如果污水的可生化性小于0.3，则需要再进一步分析污水中含盐质量分数，如果为含较低盐分的污水，则可通过对污水生物处置实现去污，因此以处置效益好、经济性强劲的城市废水处理工艺技术为重点选择工艺技术。假如污染物含盐量较高，则可通过多效蒸发技术降低水体的含盐量，进而借助生物工程技术的有效利用，以提高污染物的合理排放量。

四、从可持续性思考城镇污水处理工艺技术

目前，我国污水处理厂所使用的主要工艺技术是不是真的可以充分适应当前的国情，是我们必须思考的一个问题。这就必须从科学技术的前瞻性，以及是不是代表着我国可持续发展的必然走向两方面来思考。

在城市污水处理工作中，非常重要的内容就是对水环境加以保护，以及对城市人居环境加以优化，而最后所要达到的目标就是提高对自然资源的利用效率。想要实现上述目标，首先就是要使居民的水环境保护意识提高，人们必须在生产生活用水中对自己提出更严格的要求，对自然资源必须加以维护，并提倡人们养成节约用水的良好习惯。此外，还必须强化对城市废水处理的管理，对污水处理设施，必须定期检查，一旦设施发生了问题，就要及时进行维护和更新。这样，才能使污水处理设施得以正常运行。此外，人们还必须对污水处理设施工艺加强科学管理，如果在污水处理中一旦发生了问题，就要迅速处理。最后，是针对污泥生产成本进行管理，根据污泥消耗资金的状况，进行成本核算管理。

对可持续性的全面认识，必须参照全球环境与人类健康发展理事会在《我们共同努力的未来》的报道中对可持续性的界定∶“可持续性是适应当代人的需求，而又不影响后代人实现其要求的能力的发展。”从技术层面考察要求评价污水处理工艺能否遵循可持续发展原则，必须从可持续发展的公正性原则（能否反映资源和环境同步发展）、连续性（能否实现资源和环境的永续性使用）和共同性原则（能否有助于应对国际性问题）等几个基本方面进行考察。

五、结语

综上所说，在环保工作中的城市污水管理工作是一个系统性很强的工作。为了确保污水处理工作能够达到国家排污标准，就必须科学合理地选用污水处理技术工艺。而污水处理工作不但要确保污水处理的有效性，而且必须兼顾污水处理的经济效益、环境污染程度等各种因素，通过结合实际、因地制宜、综合研究、合理选用，就可以极大地降低污水处理成本，从而有效避免了二次污染的产生。