城市污水监测与治理技术探讨

2023-11-19王万成

皮革制作与环保科技 2023年16期

王万成

（潍坊市寒亭生态环境监控中心，山东潍坊 261000）

引言

随着社会的发展，落户于城市的工业项目越来越多，对水源的洁净程度造成影响，而相关技术又尚未发展完全，导致城市建设与生态环境保护之间存在较多矛盾性问题。随着生态问题的加剧，人们的身体健康时刻受到威胁，影响了城市的可持续发展。基于此，我们需要加强对污水监测治理技术的研究，运用科学手段治理污水，为城市居民营造更为健康、洁净的环境。

1 城市污水的危害

城市污水对水体造成的危害是有目共睹的，工业项目在生产过程中，如果将污染物随意排放，城市及周边水体必然会受到影响，严重威胁生态系统的稳定性。部分污染物有可能通过生活用水、饮食等渠道进入人体，引发恶性疾病，对公众的生命健康造成影响[1]。相关数据表明，一旦人体摄取的硫酸镉含量高于20 mg，就可能致死；同时，铅也是十分典型的污染物，若摄入过多铅元素，人有可能出现精神失常的症状；有些污染物会导致人体出现溃疡，引发癌症、慢性中毒等严峻的健康问题，甚至威胁人体的免疫系统。

2 城市污水监测治理存在的问题

近年来，随着生态文明建设的开展，污水监测工作越发受到社会公众的重视，在社会范围内产生了较大的影响力。本文主要结合城市污水监测治理的实际情况，列举现存问题。

2.1 污水监测力度不足

现阶段，我国社会面临的环境问题，相较于过去变得更为突出，城市污水长期受到细菌、微生物的腐蚀，散发出难闻气味，时常影响城市环境，威胁大众的生命健康。然而，受限于技术条件，现有的污水监测系统在监测范围、监测力度等方面都有较大改善空间，监测效果不尽人意，很多污染物仍然会流入水体中，增加了水体污染治理的难度。部分污水会通过灌溉水对土壤造成污染，影响植物及农作物的养分供应，最终给农业造成巨大损失。出现此类问题的原因是很多政府部门对污水监管缺乏重视，污水监测、治理工作执行不力，对水体循环造成负面影响，甚至对生态及城市环境造成污染。同时部分污水排放管道具有较强的隐蔽性，从监测发现水质异常到排查出污水来源往往需要耗费较大的人力、物力与时间，这在一定程度上影响了监管效果。

2.2 污水处理厂处理能力不足

污水处理厂处理能力不足，会对城市的空气、水体环境造成极为负面的影响。目前污水处理厂每日处理污水量十分庞大，其味道十分刺鼻，对城市环境造成恶劣影响，同时污水中夹杂的有害物质也威胁着大众健康[2]。而出现这种问题的主要原因是污水处理厂未及时对设施、设备实施更新换代，导致污水处理能力不符合实际需求。

2.3 监测理念落后

目前城市中工业废水的排放量较为庞大，很多监管部门会划分专门的污水监测、治理重点区域，然而有些工作人员会过多地将时间、精力放在审查重点地区上，导致污水监测、治理网络不够密集，影响了对水生态系统的保护。

2.4 监测体系不完善

现阶段，国内较多污水处理厂排放的污水不符合相关部门的排放标准，这些污水一旦流入生态系统中，会很快污染生态环境，尤其会对大气、土壤、水体造成严重的负面影响。但目前为止，相关部门并未针对此类问题建立起完善的监测、治理体系，很多污水处理厂操作人员缺乏专业背景，未接受足够的知识和技能培训，其工作能力远远落后于工作要求，导致污水处理结果不达标。

2.5 监测处理设施不到位

目前看来，城市污水治理领域配套设施、基础设施建设落后的问题，严重制约了污水监测、治理的效果，相关工作者必须着力解决这些问题，此外还应注意雨污分流，以及因雨污管网错接、混接导致的污水溢流问题，避免地表水和地下水遭到污染。目前，很多中小城镇不重视建立污水集中处理系统，加上近期经济下行的压力与财政紧缺的情况，更加重了上述问题，导致很多污水直接汇入当地水体中，影响城市环境。

3 城市污水监测技术

3.1 自动监测技术

自动监测技术的运行原理是借助传感器监控生态环境，为污水处理提供依据。现阶段，技术人员可采用此类技术，搜集并获取与污水有关的信息数据，利用这些数据统筹完成污水监测与污水治理工作，使各项工作的开展变得更为协调。自动监测技术在前期需要进行设备采购及安装，后期需要第三方机构定期维护与更换材料，投入资金较多，进行检查、维护也存在一定难度，因此相关部门必须针对此类技术，加大资金投入力度，以更好地发挥技术效能。

3.2 试验标准化及规范化

相关工作者可结合国家标准、生态环境保护需求，构建针对污水监测、治理的指标，使各项工作的开展变得更为规范且有序[3]。实践表明，长期不进行资料更新，会导致仪器设备的灵敏度出现问题，因此相关工作者必须重视试验标准化及规范化建设，力求为水质监测提供可靠、准确的依据和具有权威性的资料。

3.3 替代试验

这种试验方法尤其多见于一些规模相对较小的污水处理厂，多用于处理工业废水。在中小城镇及一些经济欠发达地区，污水处理厂采用的处理设备精度较为有限，加之地域较为偏僻，有必要通过替代性的方式完成污水监测与污水治理，实践证明，这种方法有着使用范围广、成本低廉的特征，优势突出，应用价值显著。

4 城市污水治理技术

4.1 污泥处理技术

在城市污水治理方面，相关工作者必须做好污泥过滤。污泥治理方式较为简单，通常都是采用过滤的方式进行处理。在目前的污水治理中，技术人员通常会使用活性污泥工艺完成污水治理工作，实际操作中，污水与活性污泥会回流至曝气中，同空气混合在一起，这能够提升含氧量，促进污水中有害物质的代谢。一般来讲，在这一环节中，经由充分搅拌，最终可生成具有悬浮特征的溶液，有机物、微生物在接触后会发生反应，溶液中的悬浮物会被分离出来，留下纯净的水，再通过沉淀槽提取纯净的水；但对于机械设备中残留的沉淀渣还应进行进一步处理，将微生物、悬浮固体的浓度控制在合理范围内。在曝气池中，微生物常会大量繁殖，为提升系统的稳定性，大量微生物会从沉淀池中排放出来，基于此，技术人员应对有机物实施氧化与分解，这样才能在出口处获得纯净的水。这种方法主要采用物理、化学原理处理活性污泥，BOD脱除率在95%以上。整体来看，该方法有着投资高、运行费用少的特点，缺点是处理时间较长、设备量大，这会导致处理区域扩大，使污水处理变得更为困难。

该技术未来的发展趋势：（1）为使得污水处理的组分、浓度变得均匀，有必要对预处理实施评价，并做好调节槽设计工作；（2）有必要筛选好活性污泥中含有的微生物株；（3）应加强对各种处理仪器的应用，将处理仪器引入活性污泥处理技术工艺设备中，并制定科学合理的管理指标。

4.2 智能把控技术

近年来，随着科技的发展，污水监测、治理技术也呈现出了明显的智能化特点，相较于传统技术，采用智能化技术监测、治理污水，可显著提升监测、治理的效率与精度。在智能控制系统中，主要需要用到如下两种技术：人工智能技术及数据挖掘技术，通过这些技术可实现对系统的控制，从而更为精确地监控污水的排放情况。

4.3 污水回收技术

污水经处理后可再次利用，目前，很多工业废水含有较为丰富的重金属及稀有金属。污水经处理后，可对金属材料进行回收，以节约能源。目前该技术在工业、农业等领域应用较多[4]。

4.4 人工湿地技术

人工湿地技术在一些发达国家较为常用，在具体实施中，其可通过潜流、表流两种形式去除污水中含有的杂质。但此技术的经济适用性较差，前期耗费成本较高，因此目前在我国，只有一些经济发达城市推广应用了此种技术。

4.5 稳定塘技术

稳定塘技术是一种传统的污水治理技术，当前对该技术的研究已经取得了较大进展。这是一种将天然及人造池塘结合在一起，通过激发塘中藻类的化学反应，对污水实施降解、吸收的技术。稳定塘以太阳能为基础，在实际应用中，相关工作人员可将水草种植在池塘中，通过饲养水禽等水生生物，在池塘中打造出一个微型的生态系统；并利用太阳能，促进稳定塘中食物链的迁移和转化，将能量传递开来，最终对污水中的有机物起到一定的转换作用，结合污水处理与资源利用技术，将污水转化为资源，达到治理目的。

4.6 AO法与AAO法

这两种方法是近年来兴起的较新型的脱氮技术，同化学、生化方法相比，此类技术去除污水中含有的BOD、COD、SS效果较好。AO法是缺氧、好氧的缩写，而AAO法是厌氧、缺氧、好氧的缩写。目前看来，该工艺主要被用于进行脱氧操作，如需对污水成分进行除磷操作，则需要用到厌氧部分[4]。这两种处理方法都需要技术人员做好曝气工作，使有机物含量明显上升，因此在实际操作中，工作人员应调控好污泥负载，使曝气时间得以延长。AO工艺的污泥容量相较于其他几类工艺更为充足，相较于常规活性污泥，它的鼓风量以及池内容积也更为可观，但污泥负载较小，因此投资与能耗也更高。在AAO工艺中，厌氧池被设置在低氧区的前端部位，可通过这一设施对污水进行除磷操作，但这种工艺的投资与能耗也较高。

4.7 SPR高浊度污水处理技术

近年来，SPR废水净化装置作为一种新工艺倍受重视，它可帮助技术人员用短短30分钟完成对污水的处理。在实际操作中，工作人员有必要使用化学方法处理好杂质，形成微型粒子。技术人员选择的吸附剂应当具有科学、高效的特征，分离污染物的速度较快，同时可将胶粒、悬浮粒子等结合在一起，构建出致密絮体。在SPR高浓度废水净化器中，技术人员可利用过滤、旋流等力学原理，将絮体和水分离开来；在这种情况下，可借助位于罐体体内的悬浮泥层进行过滤处理，实现对污水的回收再利用。在浓缩池中，污泥有着高度浓缩的特征，可借助压力作用将这些污泥排放出去，其脱水效果相当好，还可使用最终得到的淤渣制作地砖等材料，实现二次利用。

4.8 生物膜技术

生物膜技术属于生物膜分离工艺领域，这种膜主要由吸附在滤料上的微生物构成，在接触污水时，污水中的有害物质会被这种膜隔离开来，从而实现污水净化。在使用厌氧法处理污水时，一般需要用到生物厌氧滤池，厌氧生物附着在填料的表面，在这种情况下，废水会从底层向上升起，受到厌氧微生物的影响，有机物会与污水分离，并生成甲烷等物质。