城市生活废水处理及环境保护措施研究

2023-04-06张文蕾张小忆

大众标准化 2023年4期

张文蕾，张小忆

（常州市环境卫生管理中心，江苏常州 213000）

城市生活废水主要指城市居民日常生产、生活用水未经处理便直接排入城市环境，对城市河道、湖泊等主体造成污染。城市生活废水含有诸多污染物，不但破坏环境，同时也会影响水体生物的生长繁殖，还会影响城市居民的身体健康。现如今随着我国城市化发展步伐的加快，城市居民的数量呈现不断增加的趋势，同时也导致生活废水的排放量日益骤增，对城市污染处理工作带来了巨大的压力。同时，受到多种因素的影响，如资金限制、污水处理工艺不完善等，部分生活废水未得到及时处理，进而对周围自然生态环境造成严重破坏。现如今随着可持续发展战略的全面实施以及绿色发展理念的深入，城市生活废水处理工作得到了人们的广泛重视，并且研发出多种处理工艺、方法，最大程度避免生活废水对城市及周围生态环境造成影响。文章对城市生活废水处理及环境保护措施进行分析。

1 城市生活废水处理在环境保护中的必要性

1.1 有助于提高水资源利用率

我国各地区的水资源分布不均，很多地区存在水资源短缺的问题，随着工业产业的高速发展，工业耗水量、生活耗水量均在逐年剧增，城市废水排放量持续增加，水资源消耗及污染问题十分严重，对城市的可持续发展造成阻碍。近年来，随着工业废水处理效率的不断提高，需要加强对城市生活废水处理的重视，通过有效的处理能够实现城市生活废水的再利用，对于城市的建设和发展也具有重要作用，有助于提高水资源利用率，促进城市的可持续发展。

1.2 推动城市的健康发展

地表水是城市资源的重要组成部分，对城市形象以及广大居民的生活、健康有直接影响。但是结合现状分析，我国部分地区地表水仍存在一定的污染问题，对城市发展造成阻碍，对居民生活带来不便。因此做好城市生活废水处理十分必要，有助于提高地表水质量，为居民的健康生活提供保障，推动城市的健康发展。另外，目前很多城市由于废水管网配套不完善，很多生活废水只是通过化粪池简单处理未落实其他处理措施便直接排入外部环境，这些未经深度处理的废水进入河流或地下，极易造成环境污染问题，这也是导致城市水体质量下降的主要因素。同时，生活废水处理中产生的废弃物也会对周围土壤环境造成污染，影响生态平衡，阻碍可持续发展。因此加强城市生活废水处理工作十分必要，是保护生活环境，推动城市健康发展的主要途径。

1.3 完善城市旅游资源

旅游城市能够吸引大量游客的主要因素之一便是具备良好的地表水体质量，只有青山绿水才能吸引更多的游客，完善城市的旅游资源，为城市的发展提供动力。但是城市中市民、游客的大量聚集，难免会导致生活废水的排放增加，因此做好城市废水处理工作更能保证城市环境质量，吸引更多游客，是旅游产业发展的一项关键、基础工作。

2 目前城市生活废水处理现状

2.1 生活废水排出量超出处理工作负荷

随着城市步伐的加快及城市人口数量的增加，生活废水的排出量呈现逐年剧增的趋势，很多城市未更新废水处理工艺，导致废水排出量远远超过实际处理工作负荷，难以满足城市日常排放要求，因此废水处理效率及质量低下。另外，随着城市工艺的发展，很多城市周边涌现大量的工业生产企业，废水排放量明显增加，但是缺乏可靠的废水处理系统，导致废水处理工作水平低下，系统运行负荷持续增加，对废水处理效率造成严重影响。

2.2 资金支持力度有所不足

因为城市生活废水的排放量较大，对废水进行处理需要一定的资金保障，但是结合现状分析，多数废水处理厂存在资金不足的现象，因此难以全面落实废水处理措施，无法及时更新相关设备设施，无法对处理系统进行升级优化，严重影响城市生活废水的处理质量。甚至存在未经有效处理废水便排入自然生态环境的不良现象，对城市及周围生态环境造成严重破坏。另外，因为缺乏资金保障，难以及时维护废水处理系统，导致其运行水平低下，故障问题频发。

2.3 废水处理工艺存在的问题

目前，多数污水处理厂采用活性污泥工艺技术处理生活废水，虽然具有一定的效果，但是难以实现废水处理后的回收再利用，目前很多发达国家均采用深度处理工艺，能够实现污水处理后的再利用，但是国内多数污水处理厂并未认识到这一点，未积极引进先进的工艺技术手段。其次，生活废水处理工艺的耗能较高。城市生活废水处理具有高耗能的特点，目前常用的处理工艺包括活性污泥、氧化沟等，形成的污泥使用厌氧消化法需要耗费大量资源，如电能等，这样才能保证处理效果。多数污水处理厂仍采用传统工艺，因此能耗与成本较高，高能耗问题未得到有效重视。最后，所使用废水收集系统及处理设备滞后。目前部分废水处理厂未建设完善的废水收集管网，或者管网老化、故障问题严重，设备不完善导致运行效率低下，难以保证废水处理质量。

2.4 缺乏对生活废水处理工作的重视

结合现状分析，目前很多地区并不具备完善的污水处理设施，对城市生活废水处理的重视度不足，实际工作过程中过于重视生活废水处理厂的建设以及排水管道主干道的施工，缺乏对支线管道的重视，而支线管道质量、性能不佳必然导致废水处理难以达到预期目标，并且后期维护与管理工作不到位，偏远管道未得到有效维护，管道发生故障未及时维修，均会对生活废水的处理效率造成影响。

3 城市生活废水的处理工艺

3.1 活性污泥法

活性污泥法在目前城市生活废水处理的应用频率极高，该项工艺主要采用微生物氧化手段处理相应的污染物，之后在沉淀的作用下实现水和污泥的分离，进而完成生活废水的处理任务。该方法对于减少废水中有害物质含量具有一定的作用，能够有效去除氮和磷等元素。活性污泥处理工艺由多个部分组成，如曝气池、污泥回流系统、供氧系统等，采用曝气池有助于增加污泥和污水的接触面积，通过污泥中的大量好氧微生物清除水中的污染物，处理效果理想。但是，实际使用过程中，该项工艺针对很多生活废水的处理难度系数较高，仍需要进一步的优化与改进，或者联合厌氧与缺氧法共同使用，实现对废水中有机物及有害物质的深度处理。另外，该工艺方法的应用成本较高，仍需要深入研究，加大技术创新力度，以降低其成本。

3.2 膜分离处理方法

通过多年的发展，膜分离处理工艺的应用范围越来越大，取得明显成效。对其处理流程进行分析，首先需要通过微生物对水体中的有效成分进行筛选，之后对这些成分进行相应的处理，进而实现净化废水的目标。该方法具有操作便捷、适应性强等优势，目前已得到大力推广。但是该工艺方法也存在一定的不足，易受到物理作业的影响，内表面可能残留一定的杂质，如物料胶体、溶质大分子等，杂质的沉积将会导致膜孔缩小，进而对生活废水的处理质量和效率造成影响。为了能够避免膜污染问题的发散，需要从源头上进行根治，采用预处理手段初步净化废水，减少水体中悬浮物的含量，同时做好后期维护措施，采用反冲洗等手段清理膜组件。

3.3 化学处理法

该工艺方法的成本较低，处理效率较高，适用于对出生水质要求较低，建设规模较小、资金不足的小型废水处理厂，目前应用广泛。但是该方法也存在诸多不足，比如说能耗较高，伴随一定的安全风险问题等，因此对化学处理法进行优化和改进十分必要。另外，该工艺方法需要采用适量的药剂，需要加强管理，避免发生试剂渗漏等情况导致二次污染。

3.4 物理处理法

物理处理法主要包括气浮、格栅拦截、沉淀等，能够有效去除生活废水中的石块、油层、叶片等杂质，虽然对城市生活废水中COD等处理效果不理想，但这是其他化学、生物处理工艺的重要基础，能够有效减少影响生化处理工艺的物质，进而提高废水的可生化性，减少二次污染发生风险，是目前城市生活废水处理的一项基础工艺。

3.5 氧化法

氧化法也是常用的一种化学处理工艺，可以结合反应器及氧化剂的类型细化为多种处理手段，如光催化、化学催化、湿式氧化法等，该方法操作便捷，但是整体处理效果并不理想。比如说采用臭氧处理法能够对废水进行杀菌处理，但是实际作用较小，仍需要联合其他处理工艺使用，且不适用于较大外排废水量的杀菌处理。另外，氢化法的成本较高，实际应用具有一定的局限性。结合实践经验，光催化法采用的设备操作便捷，运行条件理想，具有良好的适用性。但是目前该方法仍处于实验室阶段，需要相关科研人员进行进一步研究和试验。

3.6 生物膜法

生物膜法是近年来新兴的一种废水处理工艺。生物膜主要指滤料介质表面附着的一层微生物，能够用于水中溶解性有机物的清除，与废水接触后，微生物能够将废水中的可溶性有机污染物吸附，并将其转化为微生物细胞物质或者二氧化碳、氨气等，进而实现废水净化目标。处理时多需要氧化反应参与，空气便是直接来源。整体而言，该方法适用于中小城市的废水处理厂，需要配备相应的生物转盘和高负荷生物滤池。随着技术水平的提高以及新型填料的研发，生物膜法不但趋于成熟，进步明显，且具有成本低、占地面积小、处理高效等优势。

4 城市生活废水治理及环境保护措施

4.1 建立完善的综合治理体系

对城市政府及环境管理相关部门而言，需要避免盲目追求经济发展建设，而是充分结合当地生活废水排放、治理现状，充分认识到城市生活废水治理工作的重要性，加大处理力度，构建完善的综合治理体系，制定科学合理的水资源保护方案，全面了解生活废水污染情况，集中治理。如果发生污染问题，及时开展工作，加大水污染的治理力度，最大程度减少生活废水污染对城市生态环境的影响，并按照相关法律法规进行处罚。另外，环保部门需要做好规划工作，保证生活废水得到有效处理，加大对废水排放的监管力度，全面落实综合治理体系，帮助更多居民了解废水处理体系，使其在日常生活中可以合理控制生活废水排放量，为环境保护夯实基础。

4.2 加大资金投入力度，积极引进先进处理技术、设备

随着科学技术的高速发展，水质检测设备更新换代非常快，为了保证城市生活废水处理措施的有效落实，政府部门需要加强与环保部门的合作，建立完善的废水监管机制。同时，针对目前生活废水处理情况，加大资金投入力度，积极引进先进的处理工艺手段，更新相关设备设施，进而有效提高生活废水处理效率，保证其满足国家标准要求，减少对生态环境的影响。同时，目前国家对出水水质的要求较为严格，因此很多污水处理厂的处理水质尚未达标，所以对技术、设备的升级优化十分必要，政府相关部门需要加大对新型工艺、技术的研发和投资，为生活废水处理提供资金保障。最后，还需要确保引进废水处理工艺的适宜性，比如说针对大型住宅区域、商业区域的生活废水处理，可采用生物膜工艺，利用膜分离技术提高处理效果，减少生活废水的排量，基于实际情况合理引进废水处理工艺。另外，政府相关部门需要结合当地城市各地区人口密度，针对性开展集中、分散生活废水处理工作，提高设备的利用率，避免出现大量设备闲置的现象。

4.3 制定生活废水处理的分期建设方案

随着市场经济的飞速发展，城市生活废水处理需要结合当地市场实际进行合理规划。相关部门可结合当地具体情况明确废水处理的具体目标，制定短期及长期发展规划。近年来，各地区废水处理厂存在盲目建设等情况，所以制定科学合理的分期建设方案十分必要，有助于解决废水处理厂荷载率低下、污水处理效果不理想等问题。分期建设的实施不仅有助于区域废水处理目标的实现，同时能够避免项目因资金等因素影响而中断。

4.4 合理规划城市排水分区

构建城市生活废水处理系统的过程中，需要充分结合当地地形条件、气候情况以及已建生活废水处理厂规模等对城市排水分区进行合理规划，确保在废水处理厂荷载的基础上保证废水处理效果。过往废水处理厂多集中于城市的中下游区域，易导致其分布区域密集程度较高，废水的处理压力较大，因此需要对废水处理厂进行合理布局。另外，还应做好污水管网的维护工作，只有保证污水管网的稳定运行，才能确保城市生活废水得到有效处理，因此日常应做好维护管理工作。