污水處理工藝的生態(tài)安全性研究進(jìn)展

耿世洲，陳俊

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北　武漢　430060）

污水處理工藝的生態(tài)安全性研究進(jìn)展

耿世洲，陳俊

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北武漢430060）

污水在處理之后的再利用是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，通常在污水進(jìn)行處理時(shí)都需要污水排放時(shí)需要達(dá)到一定的指標(biāo)，但是污水達(dá)到排放指標(biāo)并不意味著排放的污水沒有任何有害的物質(zhì)。文章從國內(nèi)外三個(gè)研究方面對(duì)污水處理工藝的生態(tài)安全性進(jìn)行研究，盡可能地尋求污水排放后更加無害的工藝方法。

污水處理工藝；生態(tài)安全性；特定污水處理

0　前言

污水處理廠的污水是各種生產(chǎn)生活污水的混合，其中所含有的物質(zhì)極其復(fù)雜，甚至還包括一些難以降解的物質(zhì)，雖然這類物質(zhì)在污水中比例很低，甚至在污水排放時(shí)已經(jīng)達(dá)到了污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但是由于這些物質(zhì)可能難以通過污水處理工藝進(jìn)行削減，造成這類物質(zhì)跟隨著處理后的污水進(jìn)行再利用，進(jìn)入環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成難以估計(jì)的損害。因此，經(jīng)過處理后的污水常常成為危害環(huán)境生態(tài)安全的重要因素之一而人們不自知，對(duì)于污水處理前后的毒性研究是一個(gè)必要的課題，這樣才能更好地進(jìn)行污水再利用和保護(hù)環(huán)境。對(duì)于污水處理工藝的生態(tài)安全性研究在國內(nèi)外主要集中在三個(gè)方面，第一是針對(duì)特定的行業(yè)污水處理工藝，第二是針對(duì)以再利用為目的處理工藝，第三是針對(duì)接受排放后污水的水體處理工藝。

1　特定污水處理工藝的生態(tài)安全性研究

首先對(duì)特定物水處理工藝的生態(tài)安全性進(jìn)行研究，因?yàn)?，污水處理工藝是否具有生態(tài)安全性這關(guān)系到人民的生活健康。關(guān)乎國民生產(chǎn)生活的相關(guān)制藥、染料、紡織等行業(yè)，排放出的污水常常具有毒性較高、毒性物質(zhì)成分復(fù)雜等特征，對(duì)這類污水按照普通的污水處理工藝難以達(dá)到相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。這就需要利用特定的污水處理工藝來解決生態(tài)安全性存在的隱患，尤其是對(duì)于對(duì)于這種類型的污水就需要利用強(qiáng)化污水處理工藝，大大地削減污水中的有毒性物質(zhì)，盡可能達(dá)到排放要求。對(duì)于這類污水除了進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)之外，在污水處理過程進(jìn)行嚴(yán)格地削減有毒物質(zhì)，增加生態(tài)安全性也是一個(gè)研究方向。

1.1醫(yī)藥污水

首先對(duì)醫(yī)藥污水進(jìn)行研究，因?yàn)獒t(yī)藥污水很有可能用一些化學(xué)成分，如果處理不當(dāng)?shù)脑挄?huì)給人們的生活或者是生命造成威脅。俗話說：是藥三分毒。那么醫(yī)藥污水也一定有很多毒素，如果這里污水處理不當(dāng)，會(huì)帶來很嚴(yán)重的后果。而且很多時(shí)候醫(yī)藥污水在經(jīng)過傳統(tǒng)的污水工藝，雖然達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，但是這些處理后的污水進(jìn)入環(huán)境中還是會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，水中的藻類、魚類都會(huì)產(chǎn)生不同程度的中毒現(xiàn)象。如果醫(yī)藥污水處理不當(dāng)，在這些污水排放到河流中時(shí)，不僅會(huì)影響到水中藻類、魚類的生命，如果人類在吃水中藻類或者是魚類時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生中毒現(xiàn)象，從而影響到人類的生命健康。所以，醫(yī)藥污水處理的生態(tài)安全性關(guān)乎著人類的生命健康，必須對(duì)這里污水進(jìn)行特殊的處理方式。又因?yàn)槲鬯兴幬锏慕Y(jié)構(gòu)、處理時(shí)的溫度以及氧化還原程度等都會(huì)影響污水處理工藝的處理效果。而采用優(yōu)化的策略，將高級(jí)氧化技術(shù)只作為削減醫(yī)藥污水中難以降解的物質(zhì)進(jìn)行生物處理的前處理，醫(yī)藥污水中難以降解的物質(zhì)就會(huì)大大削減，達(dá)到較令人滿意的處理效果。

1.2染料、紡織工業(yè)污水

染料、紡織工業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)使用大量的水，同時(shí)在最后會(huì)產(chǎn)生大量染料、無機(jī)鹽、有機(jī)化合物混合的工業(yè)污水，這些有毒物質(zhì)難以被傳統(tǒng)的污水處理工藝進(jìn)行削減，如果排放到環(huán)境中會(huì)對(duì)植物的生長產(chǎn)生影響。對(duì)于染料、紡織工業(yè)污水主要有三種研究方向：第一，采用臭氧氧化處理染料污水，但是可能會(huì)產(chǎn)生一些新的物質(zhì)，甚至在削減的過程中有可能增加酸性紅染料廢水的毒性；第二，采用高級(jí)氧化技術(shù)、芬頓氧化技術(shù)，但是這種方式只有在光芬頓/好氧生物兩種工藝聯(lián)合處理效率才會(huì)提高，單獨(dú)的光芬頓處理有可能造成毒性增加的情況；第三，真菌處理技術(shù)，但是這種真菌處理及時(shí)和臭氧氧化技術(shù)結(jié)合起來處理效果最好。只有對(duì)染料、紡織工業(yè)污水處理工藝更加科學(xué)合理，才能有效避免有毒物質(zhì)進(jìn)入人體，這也對(duì)保障人類的生命健康具有重要的意義。

對(duì)于特定行業(yè)的污水利用傳統(tǒng)的污水處理工藝難以達(dá)到削減有毒物質(zhì)的效果，單一的處理工藝也是如此，常常采用在生物處理主體前增加一些預(yù)處理工藝，將不同的工藝進(jìn)行結(jié)合，往往可以達(dá)到較好的效果，改善污水的可利用性。

2　以再利用為目的的處理工藝的生態(tài)安全性研究

污水的再利用是節(jié)約用水的重要環(huán)節(jié)之一，在再利用的過程中，尤其是污水再利用與人體直接接觸、農(nóng)作物的灌溉等方面，其生態(tài)安全性值得注意。所以，也對(duì)以再利用為目的的處理工藝的生態(tài)安全性進(jìn)行研究。

2.1以化學(xué)氧化為主體的處理工藝

首先來研究以化學(xué)氧化為主體的處理工藝。進(jìn)行化學(xué)氧化處理工藝的氧化劑主要是氯氣、二氧化氯以及臭氧三種，但是之用氯氣進(jìn)行處理時(shí)，如果水中含有銨態(tài)氮存在時(shí)，反而增加遺傳毒性。在使用臭氧處理工藝時(shí)，由于其常常加大脊椎動(dòng)物生存的風(fēng)險(xiǎn)，需要與其他工藝相結(jié)合進(jìn)行使用。這種處理工藝可以有利于水資源的再利用，這對(duì)于污水處理來說也是一種進(jìn)展。

2.2物理化學(xué)法的處理工藝

接著，我們?cè)賮碚務(wù)勎锢砘瘜W(xué)法的處理工藝。物理化學(xué)處理工藝是以物理和化學(xué)為基礎(chǔ)，利用物理和化學(xué)方法的相結(jié)合，來對(duì)污水進(jìn)行處理，從而達(dá)到湖水處理工藝的生態(tài)安全性?？墒牵锢砘瘜W(xué)的處理工藝常常難以單獨(dú)使用，物理化學(xué)的處理工藝是作為其他工藝的后處理，主要有混凝沉淀、活性炭吸附、砂濾等幾種?；炷恋砑夹g(shù)通常指適用于漂浮的固體，而活性炭吸附和砂濾常用于小分子有機(jī)物的處理，特別是二者結(jié)合處理效果較好。

2.3組合處理工藝

最后，我們?cè)賮硌芯恳幌陆M合處理工藝。所謂的組合處理工藝，就是把很多種處理工藝方法組合在一起來進(jìn)行污水處理。因?yàn)楦鞣N處理工藝在單獨(dú)進(jìn)行處理時(shí)往往效果不是很好，但是如果將這些工藝進(jìn)行組合，就會(huì)優(yōu)劣互補(bǔ)，產(chǎn)生良好的效果。比如臭氧+生物濾池工藝就很好的克服了臭氧產(chǎn)生的副作用，從而不會(huì)危害脊椎生物的成長。這種組合處理工藝相對(duì)來說還是比較科學(xué)合理的污水處理方法。

污水在進(jìn)行再利用是必須要經(jīng)過深度的處理，化學(xué)氧化處理中氯由于成本低、效果好為大量使用，但是氯氣可能與污水中的一些物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生新的有毒物質(zhì)，而利用臭氧氧化處理與其他處理工藝結(jié)合會(huì)避免氧化的副作用，但是需要根據(jù)實(shí)際情況來規(guī)劃更加合理高效的處理工藝。

3　以直接排放為目的處理工藝的生態(tài)安全性研究

如果處理后的污水直接進(jìn)行排放進(jìn)入天然水體，如果沒有進(jìn)行徹底的污水處理，其中的有毒物質(zhì)就會(huì)直接或間接地對(duì)天然水體中的動(dòng)植物造成威脅。所以，以直接排放為目的的處理工藝生態(tài)安全性很差。好氧生物對(duì)毒性物質(zhì)的削減起到了重要的作用，但是單獨(dú)使用好氧生物并不能達(dá)到滿意的效果，但是將好氧處理工藝作為后處理，將厭氧或缺氧作為前處理，會(huì)增加難降解物質(zhì)的削減程度，并且增加好氧處理工藝的效能。

目前我國還沒有關(guān)于污水綜合毒性的排放標(biāo)準(zhǔn)，僅僅是對(duì)于其中的個(gè)別進(jìn)行量化處理。為了彌補(bǔ)現(xiàn)行的不足，最好的方法就是對(duì)綜合毒性排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化，對(duì)污水中的有毒物質(zhì)處理工藝生態(tài)安全性優(yōu)化。在制定綜合毒性排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不僅僅需要對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各種生物生存進(jìn)行考慮，還要考慮實(shí)際情況中接受排放處理后污水的自然水體，著重考慮影響較大的生物生存體驗(yàn)。

［1］楊賽，華濤.污水處理工藝的生態(tài)安全性研究進(jìn)展［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013（5）：1468-1478.

［2］王奇.典型城市污水廠二級(jí)出水水質(zhì)特征分析及混凝深度處理技術(shù)研究［D］.青島：青島理工大學(xué)，2011.

X703

A

1007-7359（2016）04-0247-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.097

耿世洲（1986-），男，湖北武漢人，工程師，研究方向：環(huán)境保護(hù)工程。