环保工程中污水回收与再利用技术的探讨

栾松明

烟台市招远环境执法大队 山东 烟台 265400

污水是一种常见的环境问题，它不仅对人类身体和生态环境产生严重的危害，而且也是对珍贵的水源的一种浪费。但是，随着科技的进步，人们可以把污水变成一种资源，并加以循环使用。城市污水的产生与生活污水、工业污水和农业污水等密切相关，但由于污水中所含的有毒成分较多，若不加以处理，将会对土壤、水体和空气产生很大的影响。这就要求对城市生活用水进行合理的治理与治理，以保证可持续发展的水源与良好的生态环境。再生水的循环使用，对缓解我国缺水问题具有重要意义。污水资源化可以降低对淡水的需求量，并为农业、工业及生活等领域提供新的水源，既能节省水资源，又能减轻其带来的环境污染，达到可持续发展的目的。

1 环保工程中污水的来源与类型

污水的来源很复杂，有工业污水，生活污水，农业污水，以及一些特定污染源。由于它们的成分、性质、浓度和危害都各不相同，所以在治理上要有不同的要求。

1.1 工业污水

工业污水是一种重要的环境污染物。城市生活污水是指各类行业排放的各类污染物，具有成分复杂、浓度高等特征。主要污染物有有机物，无机物，重金属，化学药剂等。就化学工业而言，它所生产的污水中往往包含着大量的酸碱盐等有毒化合物，如果将它们直接排出，将给生态系统带来巨大的危害。然而，由于钢铁行业排放的污水中含有大量的重金属，如铁、锰等，它们在天然水中的富集将对水环境中的生命健康构成威胁。针对不同类型的工业污水，采用物理、化学、生物等多种手段对其进行治理，以期达到对污染物的高效净化，从而达到对水体及生态环境的保护[1]。

1.2 生活污水

与工业污水比较，城市生活污水具有更广阔的发展空间，它是指人们在洗澡、洗衣、做饭和冲厕所等生产过程中，会不断地产生大量的污染物。城市污水中含有有机物，悬浮物，微生物，油脂及少量的无机盐。比如，从厨房排出的污水中会包含很多的食品残留物和油污；另外，卫生间的污水中可能含有诸如洗发水，沐浴露之类的化学物质。虽然每户人家制造的污水量很少，但是全市的污水排放量却很大。

1.3 农业污水

农业也是污水的一个重要源头。在农业生产中，农药、化肥等化学品是保障作物正常生长、增产的重要手段。这种化学物质和田间的灌溉用水相结合，就会产生一种农业污水。生活垃圾中添加了大量的杀虫剂、肥料，不仅会引起水质恶化，还会对水生生物造成危害，严重时还会对人体健康产生危害。另外，畜牧业生产过程中排放的大量有机污水也是我国农村生活的重要污染源。由于畜牧养殖业的发展，其污水中有机物、氮磷等污染物的排放呈逐年上升趋势。未经治理的污水排放会引起水体氮磷浓度的升高，进而引发水华和蓝藻暴发等生态问题。

2 环保工程污水处理的思路

2.1 评价污水处理工艺

目前国内的污水处理中，所采用的技术与工艺很多，在对其进行评估的同时，要与现实相融合，并对其进行客观的评估，评估工作要全面，不能只从工艺的适用问题上去思考，要从整体的观点去进行分析，只有如此，才能得出比较全面、高效的分析结论，从而达到对各项流程的合理调节[2]。

2.2 显现污水水质的特点

在污水处理中，不管是什么属性的污水，都要确保它符合现行的处理规范，在确保该指标的前提下，方能将污水引入厂内进行处理，在对污水进行处理的时候，要确保不会采用毒性物质，并且要严格遵守有关的处置规程，不能有任何违规现象发生。在对污水进行治理前，应对污水的污染程度，污染种类，污染程度等做进一步的研究。

2.3 选择处理工艺

在对污水的各种参数进行了分析之后，要依据这些数据来对污水的处理方法进行合理的筛选，这是一项十分关键的工作，因为工艺的是否合理，将会对污水的处理效果产生很大的影响，因此，有必要确保污水处理过程的合理性。

2.4 合理应用污水回收处理技术

在可持续发展思想指导下，怎样减少对资源的浪费，是环保工作中要考虑的一个重要问题。水资源是我们国家的一项重大资源，它关乎着整个人类的生存，一旦缺水，将会对人民的生命造成极大的危害，因此，强化对水资源的保护，对污水治理中的水资源进行主动的循环利用，是十分必要的。要想构建一个较好的污水循环利用体系，就必须对污水进行分类收集和利用。

3 环保工程中的污水回收技术

3.1 物理处理方法

物理法作为一种主要的污水治理技术，其主要优点是不依靠化学试剂或生化作用，而采用物理的方式对其进行有效的分离与净化[3]。

3.1.1 沉淀法

其中，沉降是最基础的一种物理方法。在沉降槽内，大颗粒在重力的影响下向底层沉降，而表层水体则趋于澄清。这种方法能够降低水中悬浮物质的浓度，从而为以后的污水治理提供了有利的条件。

3.1.2 过滤法

过滤法也是一种常见的物理工艺。采用砂、石、炭、化纤等多种滤料，将污水中的固体颗粒、有机物及微生物等物质拦截于膜内，形成洁净的滤渣。近年来，越来越多的微细过滤工艺被采用，如微孔过滤和超微孔过滤等。

3.1.3 浮选法

通过将空气或其它气体吹入污水，将一些污染物质吸附在这些气泡表面，并漂浮到表面，从而达到将污染物从水中分离出来的目的。

3.1.4 膜技术

近年来，随着膜分离工艺的发展，膜分离工艺逐渐发展起来，并逐渐发展为一种新的工艺。反渗透，纳滤，超滤，都是利用半渗透膜来实现的。这种薄膜能阻挡大部分的污染，仅允许水分和一些好的材料通过。通过本项目研究，有望实现水体中污染物的有效脱除，并大幅提升水体的回用效率，为实现我国水资源的绿色循环与循环使用奠定理论基础[4]。

表1 环保工程中污水物理处理方法

3.2 化学处理方法

在污水的治理中，化学法占有很大的比重。此类技术常可对污水中某一种特殊的污染物进行高效降解或转换（参见表2）。

表2 环保工程中污水的化学处理方法

3.2.1 化学沉淀技术

化学沉降法是一种常用的污水净化方法，其主要作用是在污水中添加一定数量的化学剂，通过化学反应将原有的难溶于水中的污染物转化为沉淀物。

3.2.2 中和反应

中和是一种常用的污水处理工艺，它可以将污水中的pH调节到近中性，既可以为后续生化工艺提供有利的条件，又可以防止一些毒害性污染物对人类健康造成的危害。

3.2.3 氧化还原技术

在污水的治理方面，采用了一种新的方法，即将污水中含有的有机化合物和重金属离子等污染物经过氧化或还原后，转变成更加稳定、无害或易处置的污染物。如采用氯和臭氧等强氧化剂对污水进行消毒，能对污水中的致病菌和难降解的有机污染物进行降解。

3.2.4 高级氧化技术

目前，已被普遍重视并被用于处理污水中难生物降解的有机污染物，并将其完全矿化成CO2和H2O。在这些污染物中，以臭氧和紫外光最为普遍。采用上述工艺，不仅能提高污水的处理质量，而且能满足污水处理后的污水处理和再生处理的需要[5]。

3.3 生物处理法

在污水处理领域，由于其对污染物的模拟与放大作用，可以有效地去除污水中的有机污染物。

3.3.1 活性污泥法

活性污泥工艺是当前应用最为普遍的一种生化工艺，其原理是利用微生物对有机物的吸收与分解作用。在对污水进行理化预处理之后，将其导入厌氧发酵池等含有大量微生物的反应器内。只要有足够的氧，这些微生物就会大量地生长，把污水里的有机物质分解为微生物所需的物质，二氧化碳和水。通过一定的工艺，可以大幅度地减少污水中的有机污染物含量，满足规定的达标或回收使用。

3.3.2 好氧和厌氧消化技术

好氧与厌氧发酵工艺的区别在于它们在其新陈代谢过程中所需的氧环境。好氧发酵适合于污水中有机质含量不高的情况。而厌氧发酵是指在好氧条件下进行，适合于高有机质含量污水的生物降解。厌氧发酵技术的另外一大优势在于它可以生成大量的生物气，其中含有大量的甲烷，是一种重要的可再生资源。

生物工艺具有环境友好性强的优点。与物理化学法相比，生化法具有不需要加入过量的外源化学剂、无二次污染等优点。另外，这种方法具有操作费用低廉、能够生产生物气等优点。然而，目前的生化技术仍存在诸多问题，例如，如何精确调控运行参数，保证微生物的高效运行。

4 环保工程中的污水再利用技术

4.1 高级氧化技术

高级氧化法是一种将传统的化学氧化法与现代工艺相融合的新型化工工艺。该方法利用臭氧，双氧水，紫外线等强力氧化剂，快速高效地分解污水中的有机物。

4.2 湿地处理系统

在人工湿地中，植被既能从污水中吸取养分，又能为土壤中的微生物生长繁殖场所。它们不仅能有效地对有机物进行有效的分解，还能对诸如重金属等有毒污染物进行吸附、转换。同时，该湿地还可以调节水体流动，美化环境，为人类生存和发展创造良好的环境条件。

4.3 零排放技术

“零排放”既是一种污水治理方法，也是一种综合的环保思想，它体现了对生态环境的最大限度的重视与维护。这项科技的中心思想就是把污水当作一种可循环使用的能源，而不仅仅是污水的处置与释放。在实际生产中，零排排放工艺需要对其进行更精细的处理。首先，必须详尽地剖析污水的源头及成分，才能有目标地加以处置。其次，采用物理化学、生物等多项技术相组合，对污水进行分步治理。并对各工序进行特殊监测与调节，以保证出水达标。另外，要想达到“零”的目的，还必须与源头减量、工艺优化、资源回收等其它环保治理手段有机融合，实现零排放。

5 环保工程中污水处理新技术

在我国，由于经济发展的需要，各类高科技产品层出不穷，为解决城市生活用水问题开辟了新的途径。目前，污水治理的新工艺有很多，其中有如下方面：

5.1 矿物质水处理技术

污水中的杂质较多，可以通过物理吸收的方法来去除或降低污水中所含的杂质，提高污水的处理效率，其中最常用和最高效的方法就是矿物处理。矿物的处理方法在实际的应用中有着十分显著的优点，因为矿物中含有的各种物质，这些物质的类型很多，对于污水的治理有着很好的作用，并且矿物的成本比较低廉，能够很好地减少在污水处理方面的费用，也能得到较好的治理结果，因其为一种物理方法，故不会出现二次污染。例如：硅藻土、皂土等，对污水有很好的净化作用。

5.2 光催化技术

光催化法作为一种较为高档的污水处理技术，使用该技术，同样能够取得良好的污水治理效果，其技术含量很高，使用过程中需要大量的专业技术，对于工艺设备的要求也不断提升。光催化技术的基本原理是基于光照的催化效应，使得污水中的各类物质能够发生分解反应或者氧化还原反应，将其中的化学物质组成发生变化，由原本的有毒有害物质转化为可处理、无毒无害的物质，是一个化学变化过程。在后续过程中可以进一步将污水中的物质转化为二氧化碳、甲烷、水等物质。一方面对污水进行了净化，另一方面减少了二次污染的可能性，具有较好的污水处理效果。在利用光催化技术的应用过程中，二氧化钛是最基础的物质，具有较强的化学稳定性且无毒无害，基本不与其他物质发生反应。在光的催化作用下，二氧化钛的活性被充分激活，其中游离的电子可以激发各种化学反应的发生，与污水中的各类物质接触后发生了氧化还原反应，实现了污水的净化。

6 结论

在世界范围内，由于水资源日益匮乏，环境问题日趋严重，污水的回收与回收变得越来越重要。随着科技的发展与运用，不但能高效地处理生活污水，而且能为工农业生产及生态环境提供珍贵的水源。本项目的研究成果将为我国水资源的可持续利用提供新的思路，为我国水资源的可持续利用提供科学依据。在此过程中，应加大对市民的宣传力度，在社会内形成对污水循环与再生的统一认识，并把相关的科技和战略转变为现实，从而保证水资源的长期有效保护。