城市污水處理新技術(shù)探析

劉勇亮

（中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所，遼寧 盤錦 124010）

1 我國城市污水處理的現(xiàn)狀及原因

我國城市的人口、環(huán)境以及工業(yè)建設(shè)等的發(fā)展十分迅速，相比之下，我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展和建設(shè)就很緩慢，這就造成了我國城市中的基礎(chǔ)設(shè)施長期處于超負荷承載的狀態(tài)，其中城市中環(huán)境保護基礎(chǔ)設(shè)施，更是在近幾年才開始建設(shè)，這就導(dǎo)致我國絕不大部分的城市的污水處理能力無法滿足實際的需要。2000年時，在我國的大約600多個城市中，只有大概123個城市建成了307座污水處理工廠，與世界上的其他先進國家相比，我國的城市污水處理能力和水平都還是比較落后的，我國城市中的污水處理廠的建設(shè)比較滯后是最重要的原因。根據(jù)一些資料的數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達國家對建設(shè)城市污水處理廠有很大的投資，他們從上個世界70年代就已經(jīng)開始建設(shè)污水處理工廠。在上個世紀(jì)，英國、美國、日本等國家對建設(shè)城市污水廠的投資已經(jīng)達到了其國民生產(chǎn)總值的0.5%了，而我國在前幾年對建設(shè)城市污水廠的投資才達到國民生產(chǎn)總值的0.003%。在英國，平均每8000人就擁有了一座城市污水處理廠；在美國，也只要每一萬人就能夠擁有一座城市污水處理廠；而在我國，在150萬人之中才能夠擁有一座城市污水處理廠。

2 我國城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 超聲水處理技術(shù)

在我國城市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥和農(nóng)藥的早已被大量的使用了，同時還伴隨著氣體、粉塵以及其它固體的污染，這對地下水、河流和湖泊等水質(zhì)都造成了污染，而超聲水處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于強化微污染水的生物處理。當(dāng)城市中的污水首先經(jīng)過一定強度的超聲處理后，這就會增強膜生物反應(yīng)器的生物活性，同時也會增加反應(yīng)器的有機負荷，從而使有機物的凈化效率得到有效的提高，因此超聲水處理技術(shù)實際上就是提高了污水中生物的活性。這種技術(shù)在將聲空化的過程中有效集中聲場中的能量，然后在空化泡崩潰的過程中很小的空間釋放這些能量，這樣就會產(chǎn)生異常的高壓和高溫，形成所謂的“局部熱點”，化學(xué)反應(yīng)的速率也就得到了加快。在處理城市污水的方法中，利用超聲技術(shù)降解水中的化學(xué)污染物，是才起步的一種新型污水處理技術(shù)，使用這種技術(shù)處理污水時不但能夠提高污水處理的效率，若在水中加入光敏半導(dǎo)體材料時，還能夠達到利用太陽能凈化城市污水的效果。

2.2 二級處理過程中的一級處理強化技術(shù)

一級處理強化技術(shù)是城市污水處理廠進行二級生物處理的前置處理方法，它的主要功能是能夠除去水中的懸浮物和漂浮物。一級處理技術(shù)具有動力消耗低和投資低的優(yōu)點，并且一級處理技術(shù)在能夠有效除去污水中部分有機物的同時，還能夠影響后續(xù)的二級處理。通常，二級處理之前的一級處理強化技術(shù)可以分為兩類：一類處理技術(shù)是側(cè)重于微生物的絮凝吸附處理，而另一類則是側(cè)重于物化處理?；瘜W(xué)強化一級處理技術(shù)對SS、TP等重金屬材料有很好的的處理效果，并且它的抗沖擊的能力也更強。系統(tǒng)的占地面積、基建投資等參數(shù)都要優(yōu)于活性污泥法，同時其處理過程相對可靠穩(wěn)定、運行管理的過程也簡單靈活、投資的效益和環(huán)境的效益也更加好，同時采用了高效絮凝的技術(shù)，具有投資更少、運行費用更低的特點。

2.3 高級氧化處理技術(shù)

高級氧化處理技術(shù)就是指利用在特定的條件下產(chǎn)生的具有一定氧化能力的自由基，從而強化并分解污水中的有機污染物，這種技術(shù)一般是被應(yīng)用在水質(zhì)要求較高或是水源污染較重的情況下的。但是這種技術(shù)的成本是比較高的，由于這種技術(shù)的處理效果也是更好的，因此其可以作為未來發(fā)展的重點內(nèi)容來研究。通過利用光的激發(fā)產(chǎn)生或是通過使用合成特殊的催化劑引發(fā)能夠產(chǎn)生自由基，其研究的內(nèi)容主要有：光化學(xué)催化氧化處理工藝理論與技術(shù)，同位素、紫外靜水工藝理論與技術(shù)等內(nèi)容。高級氧化處理技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)代環(huán)保型水處理技術(shù)的重點研究課題，其在未來也將引領(lǐng)我國的環(huán)保型水處理技術(shù)的快速發(fā)展。

2.4 曝氣生物濾池處理工藝

曝氣生物濾池處理工藝最主要的特點是基建投資小并且占地面積少。處理城市污水時若采用此工藝就不需設(shè)置二次沉淀池了，這也是出水SS較低的原因，一般都是小于10毫克每升的。在曝氣生物的濾池中，氧的利用效率一般都能夠達到25%左右，曝氣量也是明顯的低于其它的方法的。其還具有耐低溫和抗沖擊負荷能力強的特點，因此即使在正常負荷約3倍的短期沖擊負荷的作用下，曝氣生物濾池依然是可以運行的，并且其水質(zhì)的變化也不大。另外，由于曝氣生物濾池自身所采用的模塊化的結(jié)構(gòu)，所以其也很便于進行后期的改建和擴建。

2.5 污水生態(tài)工程處理技術(shù)的應(yīng)用

這種技術(shù)具有的特點主要有：運行更加安全、節(jié)省資源、具有更低運行維護費用并且還能夠使污水實現(xiàn)資源化，氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)是這種技術(shù)主要包含的兩種系統(tǒng)。近些年來，從我國城市中已經(jīng)修建完成并且運行的氧化塘的數(shù)據(jù)中分析，其出水水質(zhì)基本上已經(jīng)能夠達到常規(guī)的二級處理出水的水質(zhì)了，這樣再采取一定的強化措施后，其出水水質(zhì)就可以達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求了。而對于養(yǎng)魚塘以及水生物塘等生態(tài)凈化塘，他們的除菌能力和脫氧脫磷能力都是能夠達到三級處理的要求的，而塘系統(tǒng)的運行維護費用還不到常規(guī)的一般，其基建費用的單價也僅僅為常規(guī)的二級污水處理廠基建費用的0.3。

2.6 SBR工藝的革新。SBR工藝進行革新的最終目的就是盡量簡化處理城市污水的操作過程、降低基建費用的同時還能夠提高系統(tǒng)的靈活性以及穩(wěn)定性。通常情況下革新的SBR工藝進行城市污水處理的過程中主要具備以下幾個技術(shù)要點：(1)確定合理的瀉水體積；(2)設(shè)計高效的連續(xù)流SBR工藝；(3)為了能夠達到同硝化和反硝化的目的，必須準(zhǔn)確的設(shè)計溶解氧；(4)合理的設(shè)計革新的SBR工藝的配套系統(tǒng)；(5)確定污水水質(zhì)脫氮、脫磷和脫碳的關(guān)鍵參數(shù)。

通過以上的論述，我們對我國城市污水處理的現(xiàn)狀及原因以及我國城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用兩個方面的內(nèi)容進行了詳細的分析和探討。根據(jù)我國長期的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，環(huán)保型污水處理技術(shù)的革新必將成為城市污水處理技術(shù)未來的最重要的研究方向，所以我們應(yīng)當(dāng)熟練的掌握城市污水處理的各種新技術(shù)以及其工藝流程，只有這樣，我們面對城市不同的條件和地理環(huán)境，才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術(shù)，只有這樣，才能真正的防治水污染，從而保護城市環(huán)境，促進城市污水處理行業(yè)的健康發(fā)展。

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