城市污水處理工藝技術(shù)探究

曹名帥

摘 要：水資源是人類(lèi)生活生產(chǎn)的必要資源，水質(zhì)安全至關(guān)重要。在城市污水處理中，科學(xué)高效的污水處理技術(shù)是確保水質(zhì)安全達(dá)標(biāo)的重要途徑。本文圍繞城市污水處理工藝技術(shù)的議題進(jìn)行了探討，概述了城市污水的特點(diǎn)，闡述了當(dāng)前污水處理問(wèn)題，并對(duì)目前城市污水處理工藝進(jìn)行了論述，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：污水處理;城市污水

1、引言

城市污水處理是關(guān)系人們生活生產(chǎn)水質(zhì)安全的重要工作內(nèi)容，對(duì)國(guó)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的影響。在當(dāng)前水環(huán)境惡化且水資源缺乏的形勢(shì)下，對(duì)城市污水處理工藝技術(shù)進(jìn)行分析和研究是十分必要的。

2、城市污水處理概述

城市污水處理水平反應(yīng)了城市發(fā)展文明程度的高低，同時(shí)也關(guān)系著居民生活環(huán)境質(zhì)量水平的高低。城市污水處理主要有三大特征：一是城市人口較多，污水處理量大;二是城市污水處理的收益緩慢，在短期內(nèi)投入大于盈利，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)成本回收;三是城市污水處理的地域性特征明顯，各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況不同，人口數(shù)量不同，水資源狀況不同，因此在城市污水處理上必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，采取因地制宜的原則。

3、當(dāng)前我國(guó)城市污水處理工作中存在的問(wèn)題

當(dāng)前階段，我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)已經(jīng)超過(guò)4500座，建立起基本的污水處理框架體系，日處理規(guī)模超過(guò)2億頓，占據(jù)全球污水總處理規(guī)模9.8億噸的20%左右。雖然我國(guó)污水處理規(guī)模很大，但是在工藝技術(shù)水平上，在污水處理效果上卻還不是最強(qiáng)。從某種程度上來(lái)說(shuō)，城市污水處理的強(qiáng)弱除了處理規(guī)模以外，還要看污水處理的可持續(xù)運(yùn)營(yíng)能力以及污水處理的投入產(chǎn)出水平。這從側(cè)面反映出我國(guó)的城市污水處理工藝技術(shù)水平仍有很大的進(jìn)步空間。在對(duì)我國(guó)多個(gè)城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行調(diào)研分析后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)城市污水處理工藝中主要存在以下問(wèn)題：

（1）活性污泥濃度過(guò)高。我國(guó)污水處理廠(chǎng)的二沉池普遍存在容積小的特點(diǎn)，但是近年來(lái)污水處理氨氮指標(biāo)不斷提高，為了提高生物活性污泥的濃度，城市污水處理廠(chǎng)通常利用提高二沉池泥水分離效率來(lái)達(dá)到污水處理目標(biāo)。這就導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)的污泥濃度過(guò)高的問(wèn)題。增加曝氣會(huì)導(dǎo)致溶解氧濃度增加，反而不利于污水的脫氮除磷。

（2）活性污泥的活性過(guò)低。城市污水處理廠(chǎng)的污泥活性衡量的標(biāo)準(zhǔn)通常采用VSS/SS比值來(lái)表示，當(dāng)該比值過(guò)低時(shí)說(shuō)明曝氣池中的污泥活性很低。當(dāng)該比值抵御0.5時(shí)，說(shuō)明污泥中只有一半有活性，另一半只是曝氣作用下循環(huán)，會(huì)大大降低系統(tǒng)的處理效率，同時(shí)也增加了能耗。

（3）活性污泥的沉降性差。通常情況下，污泥體積指數(shù)為100較為適宜，當(dāng)超過(guò)150時(shí)可視為污泥體積出現(xiàn)微膨脹，超過(guò)200時(shí)可視為污泥體積較膨脹，超過(guò)400時(shí)可視為污泥出現(xiàn)絲狀膨脹。我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)的污泥體積指數(shù)通常低于100，雖然沒(méi)有沒(méi)有會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的情況，但是沉降速度過(guò)快未能發(fā)揮出活性污泥對(duì)污水的網(wǎng)捕作用，尤其是對(duì)污水中的膠狀物及生物絮體具有較差的沉降性能。這也導(dǎo)致了在后續(xù)的深度處理工序中，活性污泥容易導(dǎo)致設(shè)備單元堵塞，繼而增加了反沖洗水量，導(dǎo)致設(shè)備負(fù)荷增加和水資源浪費(fèi)。

（4）處理負(fù)荷高。目前城市污水處理廠(chǎng)大多處于超負(fù)荷、超水量處理的運(yùn)行狀態(tài)。從側(cè)面反映出污水處理廠(chǎng)規(guī)模、污水處理管網(wǎng)、處理工藝還需要進(jìn)行優(yōu)化改善，以滿(mǎn)足城市污水處理的實(shí)際需求。

（5）化學(xué)試劑加入量過(guò)多。由于城市污水處理廠(chǎng)多采用缺氧厭氧的處理工藝，因此以污水為碳源進(jìn)行反硝化的速率很低，隨著脫氮除磷處理指標(biāo)的提高，必須借助化學(xué)試劑來(lái)提高反硝化速率。在使用這些化學(xué)試劑的過(guò)程中，容易導(dǎo)致污泥量增加，而且也會(huì)消耗過(guò)量的溶解氧，給污水處理工藝參數(shù)控制增加了難度。

4、常用的城市污水處理工藝技術(shù)

活性污泥處理技術(shù)：該技術(shù)是最常用的一種污水處理技術(shù)。通過(guò)活性污泥和污水相互混合、攪拌、曝氣，促使污泥中的生物活性菌發(fā)生作用，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，得到污水凈化的目標(biāo)。該技術(shù)處理效率在很大程度上取決于生物活性污泥的活性高低以及泥齡長(zhǎng)短，而上述工藝參數(shù)又取決于曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此，必須優(yōu)化曝氣系統(tǒng)，確保生物活性污泥的供氧量，實(shí)現(xiàn)泥水充分混合，提高污水處理效率。

膜處理技術(shù)：利用過(guò)濾材質(zhì)對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，去除其中的污染物。該技術(shù)簡(jiǎn)單，處理效率較高，去除范圍較廣，能夠?qū)ξ鬯袘腋∥铩⒂袡C(jī)物、病菌去除。不足之處在于過(guò)濾基材容易污染堵塞，影響到使用壽命，因此必須對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，降低膜處理負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)使用壽命。不足之處在于過(guò)濾材質(zhì)成本較高。目前，城市污水處理中，通常利用膜處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行水中大分子物質(zhì)的回收。

氧化處理技術(shù)：通過(guò)使用催化劑或紫外光等特殊反應(yīng)條件，使污水中大分子物質(zhì)由相對(duì)惰性穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚约ぐl(fā)態(tài)，促使小分子物質(zhì)或自由基形成，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中大分子有機(jī)物的分解，實(shí)現(xiàn)污水凈化的目標(biāo)。該技術(shù)又可分為臭氧氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、Fenton氧化技術(shù)、濕式氧化技術(shù)等類(lèi)別。氧化處理技術(shù)的處理效率高，尤其對(duì)于一些高濃度的有機(jī)物廢水，或者污染嚴(yán)重的污水具有較好的處理效果，比較適用于一些水資源污染嚴(yán)重的情況。不足之處在于處理廠(chǎng)前期需要投入較高的設(shè)備成本。

除磷技術(shù)：除磷技術(shù)可采用生物除磷，通過(guò)創(chuàng)造厭氧環(huán)境，促使厭氧微生物大量繁殖，利用微生物自身代謝來(lái)吸收和轉(zhuǎn)化水中的磷。生物除磷技術(shù)對(duì)污泥中磷的釋放技術(shù)要求較高，需要嚴(yán)格控制污泥的厭氧狀態(tài)。

5、結(jié)語(yǔ)

水資源是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)，加強(qiáng)城市污水處理工藝技術(shù)水平是民眾安全用水的重要保障。為此，政府部門(mén)及污水處理單位必須結(jié)合污水處理的實(shí)際問(wèn)題，加快探索和研究，攻克當(dāng)前制約處理效果的難題，提高污水處理技術(shù)水平，為城市民眾用水提供可靠的保障，不斷推動(dòng)水資源利用率的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 環(huán)境工程中城市污水處理存在的問(wèn)題及優(yōu)化對(duì)策，江華鋒，《中國(guó)資源綜合利用》，2019（7）

[2] 關(guān)于環(huán)境工程中城市污水處理的思考，盛雄健，《環(huán)境與發(fā)展》，2019（03）

[3] 現(xiàn)代城市生活污水處理技術(shù)創(chuàng)新研究，陳兵，《科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)》，2019（08）