污水處理工藝流程的優(yōu)化

摘? ? 要：現(xiàn)代社會發(fā)展至今，由于人口的劇增以及經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市污水的排放與處理就成為了一項重要問題。為了能夠進(jìn)一步推動我國城市化的進(jìn)程，以及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展理念的推廣，需要興建起足夠的污水處理廠和排污設(shè)施來解決該項問題，基于此，對于污水處理工藝流程的優(yōu)化就成為了重中之重。污水由于物質(zhì)繁雜，水質(zhì)、水量也會出現(xiàn)較大的變化，一般來說固體懸浮物的含量較大，而有機(jī)化合物的含量較少。由于污染企業(yè)基本會分布在郊縣與遠(yuǎn)離城市中心的區(qū)域，所以相對而言，小城鎮(zhèn)的水體當(dāng)中比較容易含有超標(biāo)毒害物質(zhì)。為了能夠更好的促進(jìn)污水處理流程的優(yōu)化，本文將針對該項內(nèi)容展開綜合分析，希望能夠解決在中小城鎮(zhèn)污水治理當(dāng)中存在的困難。

關(guān)鍵詞：污水處理;工藝流程;優(yōu)化對策;具體手段

1? 引言

國家為了大力促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一直在著力于構(gòu)建更加有效的經(jīng)濟(jì)體制，隨著工廠企業(yè)的大面積建立，污水排放量居高不下，加之部分企業(yè)對于污水處理不夠重視，也就為污水處理工藝的發(fā)展帶來了更多的難題。為了防止水污染情況的進(jìn)一步加重，相關(guān)工作人員需要針對污水處理技術(shù)的改進(jìn)引起充分的重視，防止因為氮磷超標(biāo)而造成水體的富營養(yǎng)化。長期的水體富養(yǎng)化，很有可能會加劇湖泊河流的水土流失，以至于喪失基本的自凈能力，將會對周邊居民的日常生活與健康帶來巨大隱患。此外，更應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)規(guī)劃污水處理與環(huán)境保護(hù)內(nèi)容，各級部門都應(yīng)當(dāng)對此引起關(guān)注。

2? 污水處理工藝研究現(xiàn)狀的分析

2.1? 發(fā)展現(xiàn)狀

對于大中城市來說，由于其污水排放量較大，所以相關(guān)配套的污水處理廠所采用的工藝就會更加適合大水量的配方，并且相對而言在短期內(nèi)并不會受到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行因素的制約與影響。但是對于中小城鎮(zhèn)來說，則不能夠?qū)⒋笾谐鞘械奈鬯幚砟Ｊ竭M(jìn)行生搬硬套，而是采用更為科學(xué)合理的手段，同時也要以貫徹國家可持續(xù)發(fā)展理念為先，來選取最為有效的污水處理技術(shù)。一般來說，大中城市的污水成分更多的是有機(jī)物，運(yùn)用活性污泥法來進(jìn)行處理會得到比較好的效果。這主要是因為，由于工業(yè)化廠區(qū)轉(zhuǎn)移至郊縣之后，城市污水的水質(zhì)趨于穩(wěn)定，雖然水量巨大，但是并不影響污水處理工作的正常運(yùn)行。而且對于大中城市來說，資金調(diào)配上的問題并不會成為制約因素，又因為水量較大，實際上分?jǐn)傁聛沓杀静⒉粫浅８?。但是中小城?zhèn)當(dāng)中，就與大中城市的經(jīng)濟(jì)環(huán)境存在較大差別，同樣采用活性污泥法來對污水進(jìn)行處理的地區(qū)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，而在西部以及高緯度的東北地區(qū)則較少見。不得不承認(rèn)的是，在中小城鎮(zhèn)當(dāng)中針對污水采取活性污泥法來進(jìn)行處理并不能夠真正地解決實質(zhì)性問題，在實際操作過程中，還是應(yīng)當(dāng)結(jié)合城鎮(zhèn)的水質(zhì)水量特點(diǎn)來進(jìn)行綜合考量分析，從而將各項影響因素納入到其中，從當(dāng)前的工藝經(jīng)驗當(dāng)中總結(jié)出最優(yōu)結(jié)果。

2.2? 工藝現(xiàn)狀

對于污水處理問題，需要結(jié)合地區(qū)的實際情況來進(jìn)行探討。一般來說，SBR工藝、氧化溝工藝、曝氣生物濾池以及氧化塘等都是不錯的選擇，更為理想與生態(tài)化的污水處理工藝就可以選擇人工濕地與引進(jìn)國外的新工藝與新設(shè)備來實現(xiàn)。之前我們所提到的活性污泥法之所以能夠在大中城市當(dāng)中受到廣泛的應(yīng)用，就在于其原理是以好養(yǎng)生物為基礎(chǔ)的，通過調(diào)節(jié)作用來發(fā)揮作用，并且在此基礎(chǔ)上衍生出了更多技術(shù)先進(jìn)的新工藝。比如CWSBR工藝，其就是由活性污泥法發(fā)展而來的一種工藝，其仍然具備原有工藝的基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上也進(jìn)一步地進(jìn)行了改良，采用了恒水位序批式反應(yīng)器，體現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果，也簡化了具體的工藝流程。CWSBR工藝具有更為靈活的形式與操作管理方式，能夠在低溫地區(qū)展現(xiàn)出良好的性能，并且在其工藝運(yùn)行下所產(chǎn)生的污泥也較為穩(wěn)定。還有一種為Bio-Dopp的新技術(shù)也是值得引進(jìn)的，其誕生之初主要是為了能夠?qū)⑺械某酃に嚱y(tǒng)一到一個反應(yīng)池當(dāng)中，并且進(jìn)一步的實現(xiàn)工作效率的提升，幫助污水處理節(jié)約成本。以上兩種新技術(shù)都是經(jīng)由國外領(lǐng)域的先進(jìn)公司研發(fā)而成的，在國內(nèi)，現(xiàn)在也有一批研究學(xué)者正在著力于針對城市污水生物處理技術(shù)展開系統(tǒng)的研究，例如IBR生物反應(yīng)技術(shù)及其反應(yīng)器的生成，就是我國技術(shù)人員綜合考量SBR與一體化氧化溝之間的關(guān)系，融入UASB技術(shù)，并運(yùn)用三相分離器，將污水池底部的生化反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

3? 污水處理的工藝要求

3.1? 成本與投資

污水處理廠的建設(shè)工程時常要依靠于國家的支持來進(jìn)行落實，相對而言，我國各地各級政府以及人民對于環(huán)保的認(rèn)知與意識都存在差距，部分居民、企業(yè)與事業(yè)單位對于自身污水排放超標(biāo)的問題都沒有引起充分的重視，甚至針對上級部門處以的罰金都會無視。鑒于上述綜合情況的差別，對于不同地區(qū)所采用的污水處理工藝，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)來進(jìn)行選擇，例如對于中小城鎮(zhèn)來說，所采用的污水處理技術(shù)就應(yīng)當(dāng)具備正常運(yùn)行時成本較低，并且所需的建設(shè)投資較少的優(yōu)勢特點(diǎn)，要讓中小城鎮(zhèn)能夠承受住污水處理廠的運(yùn)行成本與投資費(fèi)用。

3.2? 運(yùn)行管理與操作

污水處理工藝的落實，需要管理操作人員具備良好的知識結(jié)構(gòu)，能夠針對污水處理設(shè)施的工藝內(nèi)容展開有效工作。為了能夠確保污水處理工藝的持續(xù)性與穩(wěn)定性，在工藝的應(yīng)用上需要盡可能確保運(yùn)行管理的簡化，不要讓技術(shù)門檻成為污水處理工藝的決定要素，而是要考慮到技術(shù)運(yùn)行人員的實操性來進(jìn)行具體設(shè)計。

3.3? 抗沖擊負(fù)荷

我國在人口分布上呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性遷徙的特點(diǎn)，幾乎在每年的春運(yùn)前后，各地之間在用水量以及污水排放量的具體情況都具有一定的變化。同時因為人口結(jié)構(gòu)以及地理環(huán)境上的綜合特點(diǎn)，也使得污水變化具有一定的季節(jié)性，這主要是因為勞務(wù)輸出與輸入的情形而導(dǎo)致的。水污染的程度也隨著上述內(nèi)容在城市與村鎮(zhèn)之間交替變化，一部分城鎮(zhèn)屬于旅游地區(qū)，其污水排放量會在旅游旺季與淡季間產(chǎn)生巨大的變化。所以對于污水處理設(shè)施的建立來說，就必須考慮到該污水處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力，這樣才能夠水質(zhì)出現(xiàn)巨大變化的過程中具有較好的適應(yīng)性，不會因負(fù)荷不了污水排放量的增加，而導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)崩潰。

3.4? 處理效果波動

我國地域面積廣闊，各地分布的水資源也存在一定差異，對于重要水源地區(qū)與旅游景點(diǎn)來說，其對于水質(zhì)的要求的更高的，同時也要考慮到各地之間所存在風(fēng)土人情差異，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件來展開污水處理設(shè)施的建設(shè)。那么為了能夠充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c地形條件，就需要確保處理工藝的效果能夠始終保持在穩(wěn)定的水平，在經(jīng)過污水處理工藝運(yùn)行過后的水質(zhì)能夠具備較低的氮磷含量。

4? 污水處理流程的優(yōu)化要點(diǎn)

4.1? 活性污泥法

眾所周知，活性炭能夠吸收雜質(zhì)，而活性污泥法則是運(yùn)用好氧微生物來對有機(jī)物進(jìn)行分解。在活性污泥法的應(yīng)用下，空氣會不斷地鼓入到曝氣池，同時污水當(dāng)中有機(jī)物質(zhì)就會不斷聚集形成絮凝體，絮凝體當(dāng)中也含有這諸多的微生物群體，這些絮凝體也被稱作為活性污泥?；钚晕勰喈?dāng)中并不是密不透風(fēng)的，而是具有了許多孔隙，這些空隙都可以很好的針對水中有機(jī)物進(jìn)行吸納，微生物種群則在其中繼續(xù)發(fā)揮作用，在有機(jī)物的催化下繼續(xù)繁殖，形成正向循環(huán)之后，污泥當(dāng)中的有機(jī)物也會逐漸被消耗掉，最后污水得到凈化。

但是在具體應(yīng)用過程中，卻發(fā)現(xiàn)了雖然活性污泥法一直效果顯著，但是在運(yùn)行過程中，由于有機(jī)物含量不穩(wěn)定的問題，導(dǎo)致供氧與曝氣之間無法形成良好的配合操作，使得水質(zhì)水量的變化變得更加敏感且耗時較長，而曝氣池所需的占地面積也較大，不一定適用所有地區(qū)。在之后的工藝優(yōu)化當(dāng)中需要解決上述問題，才能夠保證活性污泥法的良好應(yīng)用效果。

4.2? 生物膜法

對于生物膜法的應(yīng)用來說，其應(yīng)用的主要是將水解反應(yīng)器與曝氣生物濾池進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用的一種新型工藝，在這兩個部分的結(jié)合之下能夠進(jìn)一步的簡化工藝流程，從而使得污水處理的總體效率得到綜合的提升。生物膜法在能量上的消耗相較于其他方法是更低的，而且在對污水處理完畢之后并不會留下太多殘留物，同時水解反應(yīng)器也能夠在生物膜法當(dāng)中發(fā)揮出重要作用，在一定程度上對污水的特性進(jìn)行改良優(yōu)化，使其能夠再次被投入到其他使用途徑當(dāng)中。在生物膜法當(dāng)中應(yīng)用到的曝氣生物濾池，其在于有機(jī)物負(fù)荷能力以及排除水體質(zhì)量上的優(yōu)勢是比較突出的。

生物膜法的具體操作流程如下，先是在處理系統(tǒng)當(dāng)中引入待處理廢水，廢水經(jīng)過粗格柵的過濾后，能夠針對一部分體積較大的固體物質(zhì)進(jìn)行攔截，后期這部分待處理廢水的水體會進(jìn)入到集水池當(dāng)中，通過潛污泵的作用被運(yùn)送到細(xì)格柵中，途中又會截留一定的固體物質(zhì)。接下來，繼續(xù)針對水量進(jìn)行測定，水體中的砂礫也會不斷沉降，在將砂礫進(jìn)行處理之后就能夠?qū)⑵溥\(yùn)到處理系統(tǒng)之外。接下來，污水仍然要在水解酸化池當(dāng)中對有機(jī)物、懸浮物進(jìn)行降解與去除。同樣是通過微生物的作用，針對水體當(dāng)中存在的有機(jī)大分子來進(jìn)行分解，如果經(jīng)過上述操作之后，水體當(dāng)中仍然含有高濃度的氮，就需要經(jīng)過氮濾池來進(jìn)行過濾，最后才能夠進(jìn)行排放。

4.3? 生態(tài)處理系統(tǒng)

生態(tài)處理系統(tǒng)其所指的也就是人工濕地工藝，其經(jīng)過了較久的發(fā)展時間，建立起一個小型的生態(tài)系統(tǒng)，但是由于其始終都是由人為來進(jìn)行建設(shè)的，在后期出現(xiàn)問題也需要人力來進(jìn)行管理維護(hù)。人工濕地是參照自然濕地的濕地構(gòu)造來進(jìn)行污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化與改良，其構(gòu)建方法如下：首先，要找到一塊在地面上稍有傾斜的洼地，在其上鋪設(shè)一定厚度的填料，填料當(dāng)中需要包含土壤與礫石，形成填料床。填料中間是具有一定孔隙的，所以廢水的流動相對而言也不會受到阻礙，那么就可以在其上種植一定的水生植物，這些水生植物需要對污水具備一定的清理能力，并且具備頑強(qiáng)的生命力與較低的種植成本，由此，就可以形成一個小型的生物系統(tǒng)。人工濕地系統(tǒng)需要經(jīng)過一段時間的測試才能夠投入使用，后期在人工濕地系統(tǒng)趨于穩(wěn)定之后，在填料床表面與植物的根莖處就會生長出各種微生物，形成生物膜。隨后技術(shù)人員可以引入大量廢水，讓廢水當(dāng)中的固體物質(zhì)能夠停留在植物根系部位，固體物質(zhì)當(dāng)中包含的有機(jī)物大分子就能夠被微生物降解，在此過程中，所產(chǎn)生的氮磷，同樣也能夠被用作是作為水生植物的養(yǎng)料，而微生物在生長與繁殖過程中所需的氧氣也可以由這些水生植物來進(jìn)行供應(yīng)。需要注意的是，人工濕地生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，會因為廢水池的深度不同而出現(xiàn)氧濃度的變化，但是整體的污水處理處于無動力運(yùn)行的狀態(tài)，而人工濕地的采用往往需要較大的占地面積與建設(shè)和維護(hù)成本，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況來進(jìn)行采用，利用人工濕地工藝的環(huán)保性的優(yōu)勢進(jìn)行污水處理方案的合理設(shè)計。但同時需要注意，其處理負(fù)荷度較小，并不適用于大多數(shù)地區(qū)的污水處理需求，需要根據(jù)具體情況，來進(jìn)行方案的合理設(shè)計。

5? 結(jié)束語

因為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與體制的改革，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上的變化，迫于就業(yè)與生存的壓力，許多人都會選擇到城市就業(yè)，大量人口的涌入也就使得城市用水量與排污量的急劇增加。因此，對于污水處理工藝流程的優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容就顯得尤為重要。相關(guān)人員必須要對此提起重視，確保在城市發(fā)展進(jìn)程中能夠?qū)ξ鬯幚韱栴}進(jìn)行針對性解決，使得水質(zhì)能夠逐步的趨于穩(wěn)定，保障城市居民能夠生活在安全、衛(wèi)生的環(huán)境當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]何耀忠.城鎮(zhèn)生活污水處理工藝流程設(shè)計優(yōu)化研究[J].環(huán)境與發(fā)展，2019（7）：95～96.

[2] 高興東，孫艷峰，譚周亮，呂文霖，羅婭君.城市污水處理廠工藝流程脫氮除磷效果診斷及優(yōu)化[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報，2018（5）：35～41.

[3]潘俊杰.垃圾滲濾液污水處理廠工藝流程設(shè)計優(yōu)化探討[J].廣東化工，2017（3）：116～118.

[4] 林明. 中糧肇東公司污水處理工藝流程的優(yōu)化研究[D].吉林大學(xué)，2015.

作者簡介：

張晨（1985—）男，山東東明人，工程師，主要研究方向為建設(shè)工程。