市政污水處理工藝及回用技術(shù)探析

喬學(xué)麗

（寧夏石嘴山市潤(rùn)澤供排水有限公司，寧夏石嘴山 753000）

水資源是整個(gè)社會(huì)生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是在城市現(xiàn)代化進(jìn)程加快狀態(tài)下，對(duì)于水資源的有效利用更關(guān)注，不僅應(yīng)當(dāng)注重關(guān)于水資源的有效利用率，還需要關(guān)注對(duì)于污水處理的技術(shù)以及污水回用主要技術(shù)的發(fā)展，切實(shí)提高水資源的有效利用，從根本上構(gòu)建完善的城市用水循環(huán)系統(tǒng)，改善城市污水處理的重要問(wèn)題，緩解城市用水壓力，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 市政污水處理及回用的重要意義與原則

我國(guó)是世界上的貧水國(guó)之一，當(dāng)前水資源總量占世界的第6位，但人口基數(shù)較大，人均占有量較少，實(shí)際人均水平值不足世界人均水平的1/3。有效促進(jìn)城市污水處理技術(shù)及回用技術(shù)的研究，能夠切實(shí)緩解市政用水的壓力。

現(xiàn)階段，城市污水的來(lái)源主要有生活垃圾污染、工業(yè)廢水污染、城市徑流污水。生活垃圾污染主要是糞便與洗滌污水，通常具有典型的晝夜周期性與季節(jié)周期變化；工業(yè)污水主要是當(dāng)前較多城市周邊的工業(yè)企業(yè)工藝設(shè)備較為落后，污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)直接處理就排入城市污水管理系統(tǒng)；城市徑流污水主要是雨雪洗刷城市大氣的污染物后流入了當(dāng)前的城市污水管網(wǎng)。

1.1 城市污水處理的重要意義

（1）有效利用城市污水處理系統(tǒng)，能夠有效解決當(dāng)前城市水資源緊張的主要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)于污水處理技術(shù)的深入研究與拓展應(yīng)用，不僅能夠有效應(yīng)用于工業(yè)與農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)中，還可以作為生活用水使用，切實(shí)避免資源的浪費(fèi)問(wèn)題。通過(guò)采用針對(duì)性的污水處理工藝，能夠切實(shí)提高水資源的可持續(xù)利用水平。

（2）通過(guò)市政污水的處理與回用，能夠促進(jìn)城市污水排放量的有效降低。經(jīng)過(guò)處理與回用，能夠減少污水中污染源及負(fù)氧化物的排放，對(duì)于水源污染治理方面也能夠有效降低成本。有效強(qiáng)化水資源的處理與回用，具有典型的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.2 市政污水處理及回用的基本原則

（1）可持續(xù)發(fā)展。

對(duì)于市政污水的處理及回用，應(yīng)保證能夠促進(jìn)我國(guó)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須堅(jiān)持“節(jié)流優(yōu)先、治污為本”，切實(shí)保障城市居民用水的供應(yīng)量。

（2）統(tǒng)一規(guī)劃。

市政污水處理系統(tǒng)不是單一的系統(tǒng)，必須與城市發(fā)展規(guī)劃綜合考慮，切實(shí)與城市的供水、排水、交通等系統(tǒng)融合考慮，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展、共享收益。

（3）合理布局。

當(dāng)前我國(guó)的市政污水處理工藝水平，在市政規(guī)劃方面與全球領(lǐng)先國(guó)家仍然具有明顯的差距。參照領(lǐng)先國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，還必須切實(shí)按照“集中回收為主，分散回用為輔”的方式綜合考慮效益與規(guī)模，落實(shí)合理布局、全面規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)價(jià)值。

（4）安全可靠。

作為市政污水處理工藝與回用技術(shù)，必須保障人們的健康安全。在處理與回用的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)操作，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)，特別是在再生水水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，必須嚴(yán)格把控。

（5）有效應(yīng)用。

對(duì)于再生水的水質(zhì)，污染物的控制指標(biāo)必須符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)正常產(chǎn)業(yè)的需要。例如在城市內(nèi)市政雜用、綠化用水，周邊工業(yè)產(chǎn)業(yè)冷卻用水、河道水生態(tài)補(bǔ)水、農(nóng)業(yè)灌溉方面，還需要擴(kuò)寬使用范圍，有效提高利用率。

2 市政污水處理工藝

市政污水最常見(jiàn)的來(lái)源物是生活污水、工業(yè)污水以及城市徑流的污水，特點(diǎn)是氮、硫、磷的含量都比較高，受營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌的作用特別容易產(chǎn)生惡臭現(xiàn)象。

城市污水中經(jīng)常含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等有機(jī)物，還存在碳酸氫鈉、磷酸鹽、氯化物等無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)以及病菌、病毒和寄生蟲(chóng)等。對(duì)于市政污水處理必須要針對(duì)性選用適宜的工藝或結(jié)合多種工藝進(jìn)行使用，在污水處理工程中過(guò)程中必須注重除磷技術(shù)的有效應(yīng)用。

2.1 生物濾池法

生物濾池法是一種比較常見(jiàn)的生物膜處理的工藝技術(shù)，指在污水處理過(guò)程中有效利用需氧微生物對(duì)待處理的污水和有機(jī)廢水進(jìn)行氧化處理，達(dá)到凈化水源的目的。

生物濾池法是當(dāng)前比較常見(jiàn)的市政污水處理工藝，主要運(yùn)用礦渣、焦炭、碎石等物質(zhì)作為前淺層濾膜，在污水流經(jīng)的渠道設(shè)置相應(yīng)的過(guò)濾池。通過(guò)過(guò)濾池的濾床對(duì)污水中的污染物進(jìn)行過(guò)濾，使污染物能夠附著于前述各種填充物特制的濾床表面，再對(duì)污染水中的污染物進(jìn)行降解，最終使污水得到凈化。生物濾池法通常不是單一使用的，會(huì)與其他的工藝結(jié)合使用，主要由沉淀池、生物濾池和二次沉淀池構(gòu)成，其工作的原理主要依靠了生物膜中的微生物反應(yīng)原理，以此去除水中的污染物，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解。

2.2 超濾工藝

超濾工藝指在靜壓狀態(tài)下對(duì)液體進(jìn)行分離。通過(guò)在靜壓狀態(tài)下對(duì)液體施以一定的壓力，在膜微孔上吸附一定的膠質(zhì)物與高分子物質(zhì)，其他低分子的物質(zhì)和水能夠通過(guò)超濾膜。

通常超濾膜比微濾膜的空間小，超濾膜的材料通常由無(wú)機(jī)膜和分子膜材料構(gòu)成。超濾工藝工作壓力為0.1～0.6 MPa，短期工作溫度約60 ℃，超濾膜過(guò)濾量通常為500 L/（m2·h），過(guò)濾的效果會(huì)受液體的流速、周期溫度以及操作壓力與膜的維護(hù)狀態(tài)等多種因素的影響。

具體實(shí)踐中，對(duì)于超濾工藝的選擇需要甄別當(dāng)?shù)爻鞘形鬯木唧w參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與選擇，力爭(zhēng)使超濾膜能夠有效保持在穩(wěn)定狀態(tài)下，切實(shí)保證水質(zhì)的穩(wěn)定性。

2.3 外置正壓膜過(guò)濾工藝

外置正壓膜過(guò)濾工藝是當(dāng)前在市政污水處理過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的一種成熟過(guò)濾方法。這種工藝是在傳統(tǒng)過(guò)濾工藝的基礎(chǔ)上結(jié)合了附加工藝，例如反洗、雙洗、加藥清洗等手段，以此促進(jìn)膜過(guò)濾能夠在不同狀態(tài)下保持穩(wěn)定狀態(tài)與可靠運(yùn)行。外置正壓膜過(guò)濾工藝通常在地表水凈化與工業(yè)污水凈化過(guò)程中應(yīng)用更為突出，在一些臨海城市對(duì)于預(yù)處理海水的淡化也比較常見(jiàn)，是一種常見(jiàn)的反滲透技術(shù)。正壓膜過(guò)濾工藝與反滲透工藝是在當(dāng)前城市污水過(guò)程處理過(guò)程中關(guān)于再生水資源的處理最為常見(jiàn)的技術(shù)方法。

2.4 膜生物反應(yīng)工藝

膜生物反應(yīng)工藝常用于高標(biāo)準(zhǔn)排放的地區(qū)或用地極為緊張的一些區(qū)域。由于膜生物反應(yīng)是將膜浸泡于活性污泥中，直接將泥水分離，通過(guò)這種方法能夠有效截留各種微生物，以此提高污泥的濃度，能夠有效去除氨氮或有機(jī)物污染因子等，效果顯著，可以直接減少城市污水處理用地的面積，在市政污水處理過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。

3 市政污水回用應(yīng)用方式

（1）全程回用。

通過(guò)排水管網(wǎng)收集的城市所有的污水在污水廠統(tǒng)一處理后，再用回水管網(wǎng)供給生產(chǎn)或生活使用。這種方式對(duì)于污水廠及處理規(guī)模管網(wǎng)系統(tǒng)要求較高，常見(jiàn)用于新建的城市規(guī)劃中，對(duì)于老舊城市的污水處理工藝較少。

（2）分期分區(qū)回用。

根據(jù)城市的區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行分區(qū)收集污水處理與回用，常見(jiàn)用于新建或改造的系統(tǒng)以及對(duì)于污水處理廠相對(duì)距離較近的區(qū)域使用。

（3）選擇性的回用。

直接從污水廠埋設(shè)回用管道至周邊居民區(qū)，對(duì)于近距離范圍內(nèi)進(jìn)行管網(wǎng)鋪設(shè)直接選擇性使用。

4 市政污水回用技術(shù)

應(yīng)做好污水水質(zhì)檢查以及回水的水質(zhì)檢查工作，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。當(dāng)前我國(guó)采用較多的污水處理的回用技術(shù)主要是深度處理技術(shù)與強(qiáng)化生物處理技術(shù)。

4.1 深度處理技術(shù)

深度處理技術(shù)其主要包括過(guò)濾、吸附、混凝、沉淀、消毒等工藝的應(yīng)用，最常見(jiàn)的是微絮凝-直接過(guò)濾技術(shù)，即在同一步驟中將混凝與過(guò)濾在過(guò)濾池中集中完成，這是當(dāng)前一種比較新的過(guò)濾工藝。

深度處理技術(shù)對(duì)水中的納米級(jí)的污染物都能夠有效去除，在脫氮除磷方面也能夠取得比較理想的效果。膜生物反應(yīng)器是將分離技術(shù)與污水處理工藝的生物反應(yīng)器結(jié)合組成的污水處理工藝，在COD和氨氮去除方面效果明顯，總數(shù)指標(biāo)能夠優(yōu)于飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，可以直接回用。但是基于工藝標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格以及技術(shù)的領(lǐng)先，此項(xiàng)處理技術(shù)其運(yùn)行費(fèi)用較高，在大規(guī)模的城市污水處理回用過(guò)程中難以廣泛推廣與應(yīng)用。

4.2 強(qiáng)化生物處理技術(shù)

我國(guó)在強(qiáng)化生物處理技術(shù)方面主要是通過(guò)投加高效菌株或提高微生物濃度、活性的方法。投加高效菌株是現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)行擴(kuò)容的常見(jiàn)措施，能夠有效節(jié)約改造或建設(shè)的投資，適應(yīng)性強(qiáng)、比較簡(jiǎn)單，且具有明顯的經(jīng)濟(jì)性?xún)r(jià)值，能夠取得良好的改造效果。

最常見(jiàn)的就是投加3T-B系列的高效微生物，提高微生物濃度與活性的方法就是常見(jiàn)的污泥爆氣再生強(qiáng)化法，主要技術(shù)是在同流污泥進(jìn)行單獨(dú)曝氣并再生，將其與污水一起進(jìn)入生物脫氮反應(yīng)器，再對(duì)回流污泥進(jìn)行曝氣，吸附污泥上的未被降解的顆粒態(tài)有機(jī)物，此種處理方法對(duì)于廢水生物系列內(nèi)的脫氮效果具有明顯的增強(qiáng)作用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于市政污水的回收與回用必須認(rèn)真分析各種處理工藝的優(yōu)勢(shì)，切實(shí)根據(jù)城市污水的典型特征進(jìn)行選擇和使用，再結(jié)合分析實(shí)際的現(xiàn)狀，促進(jìn)多種工藝的交叉與綜合運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市污水處理的有效目標(biāo)，改善城市居民生活環(huán)境，提高水資源的利用率，促使城市建設(shè)能夠健康可持續(xù)發(fā)展。