城市污水處理工藝選擇與優(yōu)化

汪嬌嬌

摘? ? 要：隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，越來(lái)越多的環(huán)境問(wèn)題開始凸顯出來(lái)并且引起了人們的高度關(guān)注。這其中水污染問(wèn)題尤為突出，因此通過(guò)興建污水處理設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放意義重大，而污水處理工藝的選擇是興建城市污水處理廠關(guān)鍵部分，它直接影響污水處理廠的出水水質(zhì)，投資費(fèi)用和運(yùn)行管理等要素。但是，在我國(guó)當(dāng)前的城市污水處理工藝比選研究中，還沒有形成完整的工藝選擇評(píng)判體系，主要基于設(shè)計(jì)人員對(duì)各工藝方案的認(rèn)知，存在一定的局限性，不夠客觀。

關(guān)鍵詞：污水處理;城市污水廠;工藝處理

自然界中的水資源是有限的，但是近些年來(lái)隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展和城市化率的不斷提高，向水環(huán)境中排放的工業(yè)廢水和城市污水也在不斷增加，由此造成水污染現(xiàn)象更加普遍和嚴(yán)重，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民的健康產(chǎn)生了極大的危害，水污染的全面治理迫在眉睫。

一、城市污水現(xiàn)狀

城市污水主要是由居民日常生活過(guò)程中產(chǎn)生的污水、各工廠企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)或制造的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水以及雨水和受到污染的地表水構(gòu)成。

城市居民日常生活中產(chǎn)生的污水包含家庭日常用水以及賓館、飯店、機(jī)關(guān)、學(xué)校、商場(chǎng)等排放的污水，這類污水的特點(diǎn)是有機(jī)物含量較高。各工廠企業(yè)在生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢水包括循環(huán)冷卻水、工藝廢水、沖洗廢水等，綜合來(lái)說(shuō)，這類廢水排放量較大、污染物含量較高且較難處理，而且由于工業(yè)生產(chǎn)具有周期性，所以廢水水量變化很大，這也給處理造成了一定的困難。城市降水和受污染的地表水在城市污水中占得比例較小，而且受到環(huán)境的影響較大。

二、城市污水處理工藝處理方法

所謂污水處理就是指利用各種方式和手段將污染物從污水中分離出來(lái)，或者將其轉(zhuǎn)化成對(duì)環(huán)境沒有危害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。主要方法有物理法、化學(xué)法、生物法。

污水的物理處理法就是指通過(guò)物理作用分離和去除污水中的不溶解的懸浮固體（包括油類）的方法，具體可分為重力分離，氣浮，反滲透，離心分離，膜分離等。污水的化學(xué)處理法就是指通過(guò)投放能與污水中的有害物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，從而使污水得到凈化的方法，主要有混凝沉淀，中和，氧化還原，吸附，離子交換等。

與污水的物理和化學(xué)處理法不同，生物處理法是利用微生物來(lái)降解污水中的有機(jī)物以達(dá)到凈化的目的。生物處理法是城市二級(jí)污水處理廠采用的主要工藝，它具有有機(jī)物去除率高而能耗低的優(yōu)點(diǎn)。

1.活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥作為處理主體的生物處理技術(shù)，活性污泥是指含大量繁殖的微生物的絮狀污泥，它們通過(guò)吸附作用和自身的代謝來(lái)消除水中的有機(jī)污染物質(zhì)?；钚晕勰喾ǖ牡闹饕獦?gòu)筑物是曝氣池和沉淀池，基本流程是：污水經(jīng)初沉池沉淀后與回流的活性污泥一同進(jìn)入曝氣池，通過(guò)曝氣池的曝氣作用可以使污水充氧并與活性污泥充分接觸，活性污泥中攜帶的好氧微生物將污水中的有機(jī)污染物氧化分解，然后污水進(jìn)入二沉池，經(jīng)沉淀后的污水外排，沉淀下來(lái)的活性污泥經(jīng)過(guò)分離濃縮回到曝氣池，多余污泥排出處理，活性污泥法主。

2.生物膜法

生物膜法也是廢水生物處理的主要工藝之一，生物膜是指附著生長(zhǎng)在某種載體上的微生物。當(dāng)其浸沒在污水中時(shí)，微生物就可以通過(guò)自身的新陳代謝作用消耗掉污水中的有機(jī)污染物，從而使污水達(dá)到凈化的目的。其基本形式主要有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。

生物濾池主要可分為普通生物濾池、塔式生物濾池和高負(fù)荷生物濾池。相較來(lái)說(shuō)，普通生物濾池負(fù)荷低，占地面積大，一般適用于處理日污水量小于1000立方米的小城鎮(zhèn)污水廠或是有機(jī)工業(yè)廢水。其處理效果好，但是濾料易堵塞，產(chǎn)生濾池蠅，并且散發(fā)臭味，污染環(huán)境，鑒于此，其應(yīng)用已經(jīng)很少。高負(fù)荷生物濾池提高了負(fù)荷率，但是相應(yīng)的必須限制其進(jìn)水的BOD5在200mg/L以下，其采用了處理水回流等措施來(lái)稀釋進(jìn)水濃度、均化水質(zhì)，使普通生物濾池出現(xiàn)的問(wèn)題得到了一定程度的改善。

3.生態(tài)處理系統(tǒng)

穩(wěn)定塘技術(shù)是用天然或由人工修成的池塘來(lái)處理污水的技術(shù)，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理。污水中的有機(jī)污染物通過(guò)水中微生物的代謝作用而降解。根據(jù)氧化塘內(nèi)微生物代謝所需要溶解氧的來(lái)源和有機(jī)污染物降解形式的不同，氧化塘可分為好氧氧化塘，厭氧氧化塘，兼性氧化塘，曝氣氧化塘。好氧氧化塘水深較淺，一般只有0.2～0.4m，塘內(nèi)微生物所需的氧氣主要是由水面大氣復(fù)氧和藻類的光合作用提供。

生物穩(wěn)定塘的主要優(yōu)點(diǎn)是基建投資省，處理成本低，而且BOD處理效果也較好。但是占地面積大，處理效果受環(huán)境條件影響大，處理效率低，而且會(huì)產(chǎn)生臭氣，適宜建造在氣候溫和且土地資源豐富的郊區(qū)。

4.污泥的處理與處置

污泥的處理與處置是污水處理中很重要的一部分，因?yàn)槭紫任勰嘀泻写罅坑卸?、有害物質(zhì)，如寄生蟲卵、病原微生物、細(xì)菌、合成有機(jī)物及重金屬離子等。另外，污泥量大，約占處理水量的0.3%～0.5%左右（體積分?jǐn)?shù)）。污水處理廠的污泥主要來(lái)自初沉池和二沉池的剩余活性污泥，以及用混凝、化學(xué)沉淀等化學(xué)方法處理廢水產(chǎn)生的化學(xué)污泥[1]。

對(duì)污泥的處理主要是使其達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化并得到綜合利用，現(xiàn)階段的處理方法有：①污泥脫水。減小含水率，縮小污泥體積，以便于運(yùn)輸和處置利用，包括污泥濃縮、自然干化、機(jī)械脫水、干燥焚燒等。②污泥消化。降解污泥中的有機(jī)物，殺滅污泥中的寄生蟲卵、病原微生物等，使污泥處于穩(wěn)定狀態(tài)便于處置，主要有厭氧消化和好氧消化。③最終處置。如利用污泥制作建材，污泥堆肥，污泥填埋，污泥固化等。

典型的污泥處理流程包括四個(gè)階段：第一階段為污泥濃縮，主要用來(lái)降低污泥含水率并使之達(dá)到初步減容的目的;第二階段為污泥消化，大量分解污泥中的有機(jī)物，穩(wěn)定污泥，減少固體數(shù)量;第三階段為污泥脫水（干化），使污泥進(jìn)一步減容;第四階段為污泥處置，采取適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的處理方式將最終的污泥進(jìn)行處置或利用[2]。

三、結(jié)論

城市污水處理廠是城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，因此在選擇污水處理工藝時(shí)，為了降低投資、節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本，需要對(duì)各影響因素進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)籌評(píng)價(jià)。城市污水處理工藝的選擇一定要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和管理水平等因素綜合考量，不僅要考慮工藝的合理有效性，還要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮，保證工程的可操作行和分期實(shí)施的可能性。對(duì)于污水處理工藝和污水回用技術(shù)的研究也要不斷發(fā)展和創(chuàng)新，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟剛. 城市污水處理工藝方案分析及其選擇優(yōu)化模型應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2008.

[2]王宇.城市污水處理廠工藝類型與優(yōu)化選擇研究[J].河南化工，2010，27（08）：34+37.