市政污水處理工藝與污水回用技術(shù)研究

韋 煒

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團環(huán)境保護科學(xué)研究所，烏魯木齊 830002）

水資源關(guān)乎整個社會的生存與發(fā)展，因此人們在日常生活中必須減少水資源的浪費，提高水源的利用率，這樣才能夠緩解當前水資源緊張的局面。市政污水回用和污水處理技術(shù)是提高水資源利用的主要手段，因此市政部門需將污水處理作為重點工作，從根本上構(gòu)建城市水循環(huán)系統(tǒng)，有效改善城市污水的問題。

1 市政污水處理以及回用的意義

近年來，全球水資源日趨緊張，世界上已經(jīng)有越來越多的地區(qū)缺少水源，如今很多國家都對污水處理、回用進行規(guī)劃，將處理后的污水作為一種新的水源重新投入使用，以緩解水資源的緊張情況。若污水的重新利用率和再生利用率均能達到20%，就能緩解國家的缺水情況，將污水回用。這樣不僅能夠減少污水排放量，還能夠在農(nóng)業(yè)中發(fā)展污水再生技術(shù)，促進循環(huán)用水，在工業(yè)中將循環(huán)給水系統(tǒng)應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)中[1]。

污水經(jīng)過處理后回用，不僅能夠減少污水排放量，還能夠回收污水中的其他有用物質(zhì)，從而降低湖泊、江河等水源的污染率，保護自然環(huán)境，保護水資源，維持生態(tài)平衡。污水經(jīng)過處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉，植物能夠有效吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，因此污水回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠有效解決和防治環(huán)境衛(wèi)生問題。生活中排放生活污水、工業(yè)廢水還會造成地下水污染，從某種意義上看，處理后的污水重新用于生活，能夠保護自然環(huán)境，減少污染。

2 污水處理工藝

2.1 外置正壓膜過濾工藝

外置正壓膜過濾工藝是如今應(yīng)用最為廣泛和成熟的過濾法，該工藝是在傳統(tǒng)膜過濾工藝的基礎(chǔ)上加入氣水雙洗、反洗、加藥清洗等控制手段，能夠讓膜過濾在不同狀態(tài)下穩(wěn)定運行。如今，外置正壓膜過濾工藝已經(jīng)被廣泛用于市政污水深度處理中，主要用于預(yù)處理海水淡化、凈化地表水、處理工業(yè)用水等方面，同時該工藝也是最為常用的反滲透技術(shù)，其與反滲透共同組成的雙膜工藝技術(shù)是目前用于再生水資源的常規(guī)技術(shù)[2]。

2.2 生物濾池法

生物濾池法主要是指在污水處理中利用需氧微生物對有機廢水和污水進行氧化處理，以達到凈化水源的目的，這也是一種生物膜處理的工藝技術(shù)。生物濾池法主要以焦炭、淬石、礦渣等作為填層濾膜，在污水流過過濾床后，污水中的部分細菌和污染物便會附著于過濾床的表面，因此生物膜上便聚集了大量的微生物，這樣就能夠很好地對污水中污染物進行降解，從而讓污水得到凈化[3]。生物濾池主要通過沉淀池、生物濾池、二沉池進行整合，主要依靠生物膜中的微生物反應(yīng)對污水進行凈化。生物濾池既能夠與其他工藝相互結(jié)合，也能有效去除污水中的污染物，實現(xiàn)污水中有機物的降解。

2.3 超濾工藝

2.3.1 基本原理

超濾工藝主要是指在靜壓狀態(tài)下對液體進行分離，分離機制主要利用物理的篩分作用，在一定狀態(tài)下對液體施加一定的壓力，在膜微孔上吸附一定的膠體物質(zhì)和高分子物質(zhì)，膜表面的篩分作用、孔內(nèi)阻塞截留等方式都被超濾膜所阻斷，而其他低分子物質(zhì)和水都能夠通過膜。超濾膜比一些微濾膜的孔徑要小，因此在一定的壓力下，能夠分離直徑較小的微粒和分子，且超濾材料大部分由無機膜和分子膜材料構(gòu)成。

2.3.2 超濾工藝的要點分析

超濾工藝的工作溫度一般為60℃，工作壓力為0.1～0.6 MPa，超濾膜的過濾量一般為500 L/m2·h。根據(jù)工藝及經(jīng)驗可得出，超濾膜透過的通透性主要受操作壓力、液體流速、運行周期、運行溫度以及膜的維護清洗等因素的影響，在實際工作中可以通過工藝技術(shù)的具體參數(shù)選取合適的通透量，讓超濾膜始終保持在優(yōu)良的狀態(tài)，以保證水質(zhì)的可靠性和穩(wěn)定性[4]。

2.4 膜生物反應(yīng)器工藝

膜生物反應(yīng)器工藝主要是將膜浸泡在活性污泥中，將泥水直接分離，這樣能夠截留各種微生物，提高污泥的濃度，有效去除氨氮、有機物等污染因子，減少城市用地面積。因此，在高標準排放以及用地緊張的區(qū)域，膜生物反應(yīng)器污水處理工藝具有極大的優(yōu)勢，在污水處理領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

3 污水回用技術(shù)

3.1 污水回用SBR技術(shù)

污水處理工藝主要采用間歇式活性污泥技術(shù)（SBR）進行處理，其整個工藝流程都獨具特色，在工序處理過程中具有一定的分隔性，工藝主要是根據(jù)時間不同進行控制和安排，具有明顯的周期性和間歇性。市政污水處理主要經(jīng)過進水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等流程，在具體處理過程中，需要在污水處理池中進行反復(fù)處理，基本操作流程如下。

3.1.1 進水

污水處理操作人員打開進水口的閥門，使用粗格柵過濾需要處理的污水，污水經(jīng)過水泵后由細格柵進行二次過濾，過濾完成后將污水排放到SBR污水處理池中進行下一步操作[5]。

3.1.2 曝氣反應(yīng)

污水池中的污水達到一定的水位后，關(guān)閉閥門，隨后在池中啟動鼓風機，進行曝氣反應(yīng)，與此同時利用回流污泥泵和潛水攪拌器對污水進行混合和攪拌處理。

3.1.3 沉淀

當曝氣反應(yīng)達到一定程度后停止反應(yīng)，關(guān)閉池中的潛水攪拌器、空氣閥門以及回流污泥泵，然后開始對污水進行逆水分離、重力分離操作。

3.1.4 排水

當SBR池中的水位達到最高水位后，在完成沉淀操作的基礎(chǔ)上，將池水中的上清液向外緩緩排放，并利用潷水器協(xié)助排放污水，然后將SBR池水中下部分的沉淀物排放到淤泥地。SBR系統(tǒng)涉及較多的技術(shù)和工藝，較為復(fù)雜，一些老式的設(shè)備往往難以滿足該系統(tǒng)的要求，因此可以利用PLC技術(shù)，這樣能夠讓整個操作流程變得簡化，提升系統(tǒng)的工作效率[6]。

3.2 市政污水回用類型

3.2.1 工業(yè)

許多發(fā)達城市有較多的工業(yè)企業(yè)，工業(yè)在生產(chǎn)過程中用水量較大，所需的水資源完全可以使用處理后的城市生活污水，這樣對水資源來說是一種節(jié)約。但工業(yè)廢水必須處理后再排放，注重保護城市環(huán)境[7]。

3.2.2 農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到城市的發(fā)展，城市污水含有一定的礦物質(zhì)，對農(nóng)作物的生長具有一定的促進作用，因此城市污水在處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉，以提高水源利用率。

3.2.3 城市綠化

如今，隨著水資源的緊張，城市景觀、城市綠化維護工作都需要大量的水資源。在城市景觀建設(shè)及綠化過程中，植物的生長需要大量的水源，因此可利用處理過的城市污水進行澆灌，這樣不僅節(jié)約了大量水資源，也促進了水源的可持續(xù)發(fā)展[8]。

4 結(jié)語

目前，世界上有很多國家屬于貧水國家，淡水資源環(huán)境遭到破壞，水資源再生較難?？偟膩碚f，國家經(jīng)濟發(fā)展離不開自然資源，水資源作為重要的資源之一，關(guān)系到國家的總體發(fā)展。因此，人們要合理利用水資源，不斷提升市政污水處理和回用技術(shù)水平，從而維持城市乃至國家的生態(tài)平衡，促進國家城市化的建設(shè)，最終促進國家的全面發(fā)展。