污水处理技术在市政给排水工程中的有效运用

2023-12-09宋心北海市大禹建设工程有限公司广西北海536000

中国房地产业 2023年31期

文／宋心北海市大禹建设工程有限公司广西北海 536000

引言：

水资源是人类赖以生存的重要资源，更是当今环保工作的关键对象。城市建设与发展和给排水工程的完善程度存在直接关联，若是污水处理不当，既可能会对居民的生活质量造成影响，甚至还会导致整个城市经济增速放缓，由此可见，在给排水工程中合理引入污水处理技术具有重要的现实意义。

1.污水处理重要性

随着人类对环境影响的日益关注，环境保护成为全球关注的焦点。我国也积极推行环境保护理念，并取得了一定的成就。然而，人口众多和城市建设的快速发展导致了水资源短缺和用水危机的出现，这使得污水处理变得尤为重要。污水中含有大量的有机物、重金属和细菌等物质，如果直接排放到自然水体中，会导致水体富营养化、水质恶化，甚至引发藻华爆发和水生态系统崩溃。因此，通过污水处理技术，能够有效减少有害废水的排放，保护水体环境，维护生态平衡。污水可以经过一系列工艺，经过适当的处理和净化，变成可以再利用的水源，用于农业灌溉、工业用水甚至是城市的集中供水。这样不仅可以节约淡水资源，减轻了对地下水和河流水的依赖，也能够有效应对城市用水危机，提供可靠的水资源保障[1]。为了实现上述目标，市政给排水工程在我国得到了广泛的重视和实施。通过建设和完善污水处理设施，加强了对污水的收集、处理和再利用，取得了显著成效。这种可持续发展的做法不仅满足了城市的用水需求，还能够促进社会经济的持续发展，并且在道路、建筑物等基础设施建设中充分考虑了环保因素，真正实现了城市建设和环境保护的有机结合。

2.市政给排水系统常用污水处理技术

2.1 排污系统处理技术

排污系统处理技术是城市污水处理的关键，主要包括以下要点：

（1）需要展开实地调查，详细了解各个污水排放源头的产出量、排放总量以及处理要求，以此作为重新设计和优化污水处理系统的重要依据。通过根据调查结果重新设计系统、优化系统结构、增加处理设备、改进工艺流程等，以此确保系统的处理能力能够满足污水排放的规模需求。

（2）在考虑建设新的污水泵站之前，需要评估现有给排水管网的排污能力，并确定如何最大限度地利用这些已有资源来进行污水处理。每个泵站的位置和功能都应根据城市的具体情况进行合理规划。通过充分发挥各个泵站的污水处理作用，可以提高整体的处理效率和处理质量。

（3）规划建设污水泵站时，需要考虑多个因素。首先，选择靠近污水处理厂的位置可以减少运输成本和排放损失。其次，选择交通便利的位置可以方便维护和管理人员的进出。此外，选择地形开阔的位置可以更好地适应泵站的布局和扩建需求。基于对这些因素的综合考虑，可以提升污水处理能力，并为未来的扩展和改进留下空间[2]。

（4）由于污水中含有有毒有害物质，并且存在腐蚀问题，选用具备良好的密封性能和防腐蚀能力的材料非常重要。如此方可确保泵站设备和管线在长期运行中不会出现泄漏或外溢问题，保证设备的正常使用寿命，并减少对环境的污染风险。

（5）污水系统的关键结构的设计至关重要，特别是闸门和事故排出口等位置。在设计这些重要结构时，应考虑到事故排查和抢修工作的便利性。合理的布局和易于进入的设计可以确保抢修人员在发生事故时能够及时进入关键位置，进行紧急处理和维修工作，从而最大限度地减少事故造成的污染范围，避免事态扩大化。

（6）为了防止污水管道堵塞，可以在给排水管道主体加装柔性防水套管，此种套管具有良好的弹性和耐腐蚀性，能够减少管道内壁积聚物质导致堵塞的风险。另外，还可以在水泵吸水口加装过滤器，以阻止大体积的杂质进入排污管道。通过以上措施能够有效提升排污管道的畅通性，减少堵塞问题的发生。

2.2 雨污分流处理技术

雨污混流是指雨水和污水在同一管道中混合流动的情况，会导致污水处理设施超负荷运行，同时给水环境和生态系统造成严重影响。因此，建设适合城市未来发展的雨污分流处理系统至关重要。针对旧的雨污混流管道，需要进行改造和升级。并根据城市的发展状况，增加雨污管道的数量，确保其覆盖范围和容量能够应对未来的污水产量。同时，还需合理规划和划分管网，确保雨水和污水分流到不同的处理设施，并进行相应处理，以此减轻污水处理厂的负荷，提高处理效率，同时也降低对水环境的污染[3]。

2.3 轨道交通污废水集中收集分类处理技术

在城市地下轨道交通系统中，废水主要由生活污水和含油废水组成。生活污水主要来自乘客的厕所使用、洗手盆、饮水机等日常生活活动产生的废水，含有有机物、微生物、氮、磷等成分。含油废水则主要由列车运营过程中的排放物、轨道上的润滑剂和列车外表面的污染物等引起。这些废水对环境和健康具有潜在的危害，因此需要采取有效措施进行处理和控制。轨道交通污废水集中收集分类处理技术的核心思路是将轨道交通系统中的废水进行统一收集，并在特定的集中处理设施中进行预处理和终端处理。首先，废水被收集到专用的管道系统中，避免污水在地铁隧道和站台等地区外溢或渗漏。然后，通过预处理工艺，如粗筛分、沉淀和隔油器等，去除固体悬浮物、沉淀物和油质物质。该工艺能够有效地降低废水的浊度和有机物含量。接下来，将经过预处理的废水运送到污水处理厂内实行集中化处理。在处理厂中，采用高级处理工艺，如生物处理、深度过滤和消毒等，进一步净化废水。通过生物处理工艺，有机物可以被微生物分解为无害的物质，从而减少对水体的污染。深度过滤技术则用于去除微小颗粒和胶体物质，提高水质的澄清度。最后，废水经过消毒处理，以杀灭潜在的病原微生物，保证产出的水质符合排放标准。

2.4 人工湿地污水处理技术

人工湿地污水处理技术是一种环保且高效的污水处理方法，在城市中起到了关键的作用。通过沉淀、过滤和生物降解作用，人工湿地能够有效去除污水中的有机物，大幅改善水质。针对不同类型的污水，应选择适当的人工湿地技术进行处理，以确保处理效果达到最佳。同时，合理控制污水的排放量，避免超过湿地的承受范围，从而对湿地的生态环境造成破坏。在应用该技术时，还需注意合理选址。选址时需考虑污水管网的布局情况、地形地势和水文地质等因素。选址既要尽可能地接近污水源，方便连接管网，也要避免选址过于偏远，以减少运输成本和能源消耗。选址还应避免对周边居民的日常生活以及当地的经济发展造成不利影响，实现污水处理与城市发展的协调共生。根据具体的污水处理需求，制定科学合理的人工湿地建设方案。在设计过程中，需要考虑工艺以及技术是否适应实际情况，选择合适的湿地面积、湿地植被种类，并结合其他污水处理系统如氧化塘等进行联合运用，以进一步提高污水处理效果，确保系统的稳定性和可持续性发展[4]。

2.5 AB 污水处理工艺

该工艺的基本原理是将曝气池分为A 段和B 段两个阶段，分别进行高负荷和低负荷处理。A 段利用活性污泥的特性，通过吸附和降解有机物，达到有效净化水质的目的，一般选择具有絮凝沉降和易吸附特性的活性污泥，能够高效地吸附市政污水中的有机物质。为将活性污泥的功能有效发挥，回流系统需要进行专门设置，以降低出水负荷水平，并且专门选取泥龄较短的细菌群落作为吸附生物。而B 段则采用常规的污泥处理方法，其处于低负荷阶段，与传统工艺的污泥处理步骤相似。通过这种两段式的处理方式，AB 工艺既能够高效去除有机物，又能够确保系统的稳定运行。该工艺相较于传统工艺而言，具备了一些明显的优势。一方面，其能够显著降低电力资源的消耗，从而在污水处理成本方面具有明显的优势。另一方面，由于采用了两段式处理，使得去污效率更高，并且能够保证系统的稳定性。正因如此，AB 工艺在一些对出水水质要求不高的市政给排水工程中得到了广泛应用。

2.6 生物膜污水处理工艺

生物膜具备强大的吸附能力，可以有效地吸附污水中的有机物和胶状物质，阻止其进一步传播和污染环境。同时，吸附的有机物和胶状物质会被微生物分解，从而实现污水的净化处理。并且，生物膜法还能够通过控制微生物在膜表面的生长和代谢过程，可以达到除氮脱磷的效果，从而降低水体中的营养物质含量，减少富营养化现象的发生。生物膜法相比其他污水处理工艺，具有较低的应用成本和相对简单的操作。生物膜的制备和维护相对容易，不需要消耗大量的能源和化学药剂。工艺流程相对简单，只需设置沉淀池和二次沉淀池等基础设施即可。这使得生物膜法在许多地方都具备广泛应用的潜力，尤其是一些资源和技术有限的地区。

2.7 AA0 污水处理工艺

AA0 污水处理工艺主要用于解决污水中氮和磷的排放问题，可细分为以下三个阶段：（1）在厌氧池阶段，污水中的生物降解有机物经过微生物的作用，转化为具备挥发性低分子物质的产物。这种转化可以有效减少有机物的浓度，并将其转化为更易挥发的形式，从而为后续处理提供了便利。（2）在缺氧池阶段，反硝化细菌利用有机物作为碳源，并通过与回流消化液中的硝态氮发生反应，逐步将硝态氮转变为氮气。这个过程不仅有效地去除了氮污染物，还带来了进一步的能量回收和资源利用。（3）在好氧池阶段，除磷细菌发挥作用，分解储存在污水中的聚β-羟丁酸，释放出其中储存的磷。与此同时，好氧微生物进一步降解污水中的有机物，进一步净化水质。通过综合运用好氧微生物和除磷微生物的相互配合，污水中的磷得到有效去除。这种处理工艺是将生物转化过程和微生物反应结合起来，最大限度地提高了污水处理效率，并且具备能量回收和资源利用的优势。该技术在市政给排水工程中的应用，为城市环境保护和可持续发展做出了重要贡献。

2.8 超滤污水处理工艺

该工艺利用超滤微孔膜的筛分和吸附作用，能够有效地将污水中的悬浮固体、高分子有机物和胶质等杂质从液体中分离出来，达到净化水质的目的。在实际运用时，首先，需根据污水的水质、浊度、有机物含量等指标，确定适合的超滤微孔膜类型和孔径大小。不同的超滤微孔膜具有不同的筛分效果和吸附能力，因此选择合适的膜材料和规格对于提高处理效果至关重要。其次，处理人员还需要根据污水的流量和水质波动情况来调整操作参数，如操作压力、流速、回收率等，以提高超滤膜的通透性和运行稳定性，从而增加处理效率。相比传统的沉淀过滤工艺，超滤工艺更加稳定可靠，能够处理含有较高浊度和高浓度有机物的污水，且不受水质波动影响。

3.市政给排水污水处理优化策略

3.1 健全污水处理设施

有效的污水处理技术需要依赖完善基础设施，因此，需要建设完善的污水管网系统，将覆盖面扩大到城市的各个角落，并实行科学的分区规划，合理划分不同区域的污水处理任务，准确计算排水量，从而确保设施的运行效能和处理负荷。根据实际需求，对管网进行布局优化、管径设计和流速控制等方面的调整，以提高污水的流动性和处理效果。在旧城区的改造和道路改造等工程项目，要与污水管网建设同步进行，实施分流处理，避免雨水与污水混合，减轻处理压力。同时，为了进一步提高污水处理设施的工作效率和管理水平，应该致力于推动设施的自动化和智能化，引入先进的控制系统和自动化设备，如智能泵站、自动化排污阀门等，可以提高操作的准确性和响应速度，降低人为干预的需求，并且提高能源利用效率。

3.2 强化污水处理技术与排水系统的契合性

为了有效处理污水，首先需要进行彻底的调查研究，了解城市排水系统的运行状况。通过收集有关城市规模、人口数量和产业分布等方面的数据，并详细分析这些数据，全面评估城市给排水系统的实际情况，识别出存在的问题和潜在的瓶颈。基于对排水系统的深入了解，可以根据城市的具体情况选择合适的污水处理技术。现代污水处理技术具有更高的效率和更广泛的适应性，可以更好地处理大规模的污水排放。例如，一些先进的技术包括生物膜反应器（MBR）、激活污泥工艺和生物活性炭法等，能够更有效地去除有机物和氮、磷等污染物。在设计排水网络时，必须综合考虑城市的发展状况，在此基础上进行合理的规划，包括确定合适的管道规格和位置，以便污水能够顺利排放，并避免出现拥堵和泄漏等问题。此外，还可以考虑采用分区治理的方式，根据不同区域的特点和需求，采用不同的处理技术和策略，以最大程度地提高处理效果和达到排放标准。

3.3 构建雨污分流与处理系统

构建雨污分流与处理系统对于城市的水利建设和环境保护具有重要意义，其能减轻污水处理设施的负荷，提高处理效率，降低排放污染物对自然水体的影响。同时，雨污分流还有助于提高城市抗洪排涝能力，减少城市内涝的发生。因此，政府和环保部门应高度重视这一问题，加大投入，完善相关法规和政策，推动雨污分流与处理系统的建设和改造。只有通过全面的系统建设和长期的维护管理，才能实现城市污水治理的可持续发展。在新建城区的规划设计初期，就应当充分考虑雨水和污水管网的分离，设计雨水和污水的独立通道，以便将来能够有效地分流和处理。通过合理的管道设置和布局，可以避免雨水和污水混合排放，减轻污水处理设施的负荷，提高处理效率。对于老旧城区，由于已有的管网系统通常是将雨水和污水混合排放的，需要逐步进行改造，对此，可通过管道分隔、联接控制等方式实现。不过也需注意，改造过程需要合理安排，以免给居民和交通带来不便。老旧城区的雨污分流改造可在管网维修和保养的过程中逐步进行，确保改造的顺利进行。

3.4 合理建设污水处理厂

污水处理厂作为水环境治理的关键环节，能够有效净化和处理城市污水，维护环境卫生和公共健康。然而，在水流下游地带的污水处理厂数量有限，很多地区仍然面临着缺乏或不足的情况。这导致了一些地区污水处理能力不足，无法及时处理和排放大量废水，对环境造成了负面影响。为了解决上述问题，首先，应该按照实际需求，合理分配污水处理厂的规划和建设，避免数量有限、分布不均的问题。其次，要致力于改进污水处理技术设备和工艺方式，提高处理效率和水质净化能力，以适应不同区域的需求和特点。此外，还需要增加对污水处理厂的投资，提高设施的运行和维护水平，确保其合理使用和分配。

3.5 提高污水处理技术的研发能力

城市的快速扩张和居民生活水平的提高导致了更多的污水产生。污水中含有有机物、氮、磷等有害物质，如果不进行有效处理，将对水资源和周边环境造成严重的污染和破坏。因此，迫切需要改进和升级传统的污水处理方法，提高污水处理技术的研发能力，以应对这一挑战。一方面，可通过引入新材料、新工艺和先进的设备，不断提高污水处理效率和处理质量。例如，可以探索利用先进的膜技术、生物降解技术和化学处理技术等，提高污水的去除率和降解效果。另一方面，应加强污水处理技术的集成与优化。将不同的处理方法和工艺相结合，形成系统化、集成化的处理流程，优化处理步骤和设备配置，最大限度地提高整体处理效率和资源利用率。例如，可以将生物处理、化学处理和物理处理等技术相结合，形成高效的污水处理系统。此外，还应借助先进的信息技术和自动化控制技术，实现对污水处理过程的实时监测和控制，提高处理效果和运行稳定性。通过智能化管理系统的建设，可以实现对污水处理设施的远程监控和优化运行，减少人为干预和维护成本。