城市生活污水處理工藝綜述

曾洋 朱寶玉

摘要：簡述了目前城市生活污水處理的主要工藝的特點，包括膜分離法、活性污泥法、生物膜法、強化一級處理技術。

關鍵詞：城市污水;污水處理技術;工藝

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.044

Abstract：This paper briefly describes the main characteristics of the current municipal sewage treatment processes，including membrane separation method，activated sludge method，biofilm method，and enhanced primary treatment.

Keywords：Urban wastewater;Wastewater treatment technology;Technique

隨著我國經濟發(fā)展，人們生活水平不斷提高，污水排放量逐年增加，水資源遭到嚴重的污染，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，直接威脅著我們人類的生存。近年來，各城市都面臨著不同的水污染，處理城市污水顯得十分迫切。因此，有效地將生活污水處理達到排放標準后再排放到自然水體，是保護城市水環(huán)境的必不可少的措施。

1 城市生活污水處理方法

1.1 膜分離法

膜分離法[1]是利用膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異，實現對液體的分離、分級、提純和富集的方法的統(tǒng)稱。從1864年Traube研制出第一片人造膜以來，人類對膜分離技術進行了不斷的研發(fā)，從微濾（MF）和超濾（UF）的出現，再到電滲析（ED）的問世，接著出現反滲透（RO），再后來是納濾（NF）。膜分離技術的不斷進步為城市污水處理提供了重要的手段。

MF可去除懸浮物和細菌;UF可分離大分子和病毒;NF可去除部分硬度、重金屬和農藥等有毒化合物;RO幾乎可去除所有雜質，對污水進行脫氮、脫磷、脫鹽;ED可除氟，電化膜過程可對水消毒及產生酸性水和堿性水，膜接觸器可去除水中揮發(fā)性有害物質。2005年劉研萍等[2]對某高校家屬院區(qū)化糞池上清液的生活污水利用新型抗污染納濾膜進行處理，經過濾處理后的水，其水質除氨氮外，均達到生活雜用水標準。

與傳統(tǒng)的分離技術相比，膜分離法處理污水的優(yōu)點有：在常溫下操作，沒有相變、能耗低、效率高、工藝簡單、投資小。其缺點是：處理能力有限，除擴散滲析外，都需要消耗一定的能量，有較高預處理要求。但目前，膜制備工藝和膜污損問題，仍然限制著膜分離法在污水處理領域中的推廣。

1.2 活性污泥法

活性污泥法是一種應用最廣的好氧生物處理污水的方法[3]，1913年由Clark和Gage在曼徹斯特的勞倫斯污水試驗站發(fā)明的?；钚晕勰嗍怯杉毦?、真菌、原生動物、后生動物等微生物群體與污水中的懸浮物質、膠體物質混雜在一起所形成的、具有很強的吸附分解有機物能力和良好沉降性能的絮絨狀污泥顆粒，具有生物化學活性，同時，也能去除部分磷素和氮素。傳統(tǒng)的活性污泥法，常?；ㄙM用高、運行成本高、能耗大、管理復雜，會產生大量的污泥，需對這些污泥進行無害處理。

活性污泥法經歷了近百年的發(fā)展，已經衍生出多種不同的工藝類型，有傳統(tǒng)活性污泥法工藝、完全混合活性污泥法工藝、吸附-再生活性污泥法工藝、吸附生物降解工藝、氧化溝工藝、序批式活性污泥法（SBR）工藝 以及SBR工藝的變形工藝（包括ICEAS、CASS、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等SBR的變形工藝）、多孔懸浮載體活性污泥工藝和膜生物反應器工藝等。

1.3 生物膜法

生物膜法和活性污泥法一樣大多屬于好氧生物法[4]。污水與生物膜接觸后，溶解性有機物和少量懸浮物被生物膜吸附降解為穩(wěn)定的無機物（如：二氧化碳、水等），從而，起到凈化效果的一種生物處理方法。

該方法具有管理方便、運行成本低等優(yōu)點，對污水的水質和水量變化有著較強的適應能力，不會發(fā)生污泥絲狀膨脹，剩余污泥量少。與活性污泥法相比，其缺點是對環(huán)境溫度有較高要求，因為溫度太低或太高都會影響生物膜的活性，而導致生物膜的壞死和脫落;作為載體的濾料，其比表面積對生物膜法凈化效果有較大的影響，為了達到預期處理效果，需選用比表面積符合要求的濾料;同時，濾料屬于消耗品，需要進行周期性的更換，增大了管理費用。生物膜法常見的工藝類型有生物濾池、生物轉盤、接觸氧化、生物流化床等。

2 強化一級處理技術

普通的一級處理主要以自然沉淀為主，其處理效果有限;城市生活污水的二級處理成本較高;我國眾多的中小城鎮(zhèn)污水排放量大，用于污水處理的資金有限，因此，采用強化二級處理的方法既可降低二級處理的負荷，亦可近期采用強化一級處理，待有條件再建二級處理工藝。城市生活污水強化一級處理工藝主要有化學法強化一級處理、生物絮凝吸附法強化一級處理、化學—生物聯合絮凝強化一級處理、改善反應器強化一級處理等工藝[5]?；瘜W法強化一級處理工藝設備簡單、維護操作簡單、除磷效果好，但除磷所需的藥劑（絮凝劑）需要一定的成本。生物絮凝吸附法是以微生物及其代謝產物作為吸附劑和絮凝劑，主要是利用活性污泥的絮凝吸附作用，來提高沉淀池對污水中非溶解性有機污染物的去除率，還有一定量的生物降解，該工藝產生的污泥有較大農用價值?；瘜W—生物聯合絮凝法綜合化學法和生物法的優(yōu)點，取長補短，使處理效果可靠穩(wěn)定、減少使用藥劑和處理污泥的成本。

3 結論

城市生活污水經過凈化處理后的中水可用于對水質要求不高的場合，如工業(yè)用水（冷卻用水、洗車用水等）、生活用水（沖廁等）、市政用水（消防、綠化等）以及農業(yè)用水。因此，城市生活污水處理是解決水體污染保護環(huán)境和合理利用水資源的重要途徑之一。生活污水處理技術相對成熟，為了節(jié)約初投資和運行成本，應當因地制宜，對不同工藝方案進行對比，根據城市污水的水量、水質、出水要求和占地面積及當地的實際情況，選擇合理可行的污水處理工藝方案。

參考文獻

[1]雷曉東，熊蓉春，魏剛.膜分離法污水處理技術[J].工業(yè)水處理，2002，22（2）：1-3.

[2]劉研萍，王琳，王寶貞，等.一體化納濾設備處理生活污水的中試研究[J].水處理技術，2005，31（1）：41-45.

[3]許倩，王增長.處理城市污水的活性污泥法綜述[J].能源與節(jié)能，2010（1）：54-57.

[4]劉雨，趙慶良，鄭興燦.生物膜法污水處理技術[M].中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[5]張智，邱維，張國慶.城市污水強化一級處理技術及發(fā)展趨勢[J].重慶環(huán)境科學，2001，23（1）：46-49.

收稿日期：2019-03-01

作者簡介：曾洋（1980-），男，漢族，本科學歷，研究方向為生物化學及環(huán)保。