城市給排水規(guī)劃設(shè)計中的污水處理

劉德龍

（沈陽建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110168）

1 研究背景

社會快速發(fā)展，科技日新月異。隨著城市化的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)建設(shè)與城鎮(zhèn)人口迅速增加，人們在生產(chǎn)生活中排放的污水也進(jìn)一步增加。污水排放量的增加，對城市污水處理系統(tǒng)設(shè)施有了更高的要求。為了確保污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，保障城市居民的生活質(zhì)量，必須加強(qiáng)污水處理的技術(shù)研究與監(jiān)督管理[1]。本文首先講解城市給排水規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)在城市建設(shè)中所扮演角色的重要性，同時對國內(nèi)污水處理系統(tǒng)所面臨的難題與問題進(jìn)行描述。針對所提出的問題與所面臨的難題進(jìn)行相關(guān)分析，比如城市污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化問題，污水處理技術(shù)改進(jìn)方法等。希望通過剖析與研討得出相應(yīng)的解決方法，為未來的城市建設(shè)規(guī)劃提供幫助與解決問題的方式方法，為建設(shè)更加文明的社會而努力。

2 概述

環(huán)境保護(hù)是非常重要的，讓其少受或是不受污染與破壞，或者把目前出現(xiàn)的污染問題進(jìn)行解決，提出科學(xué)合理的方法進(jìn)行有效治理。整體上來說，保護(hù)環(huán)境的主要目的是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，因此其具有綜合性、可視性、協(xié)調(diào)性[2]。近年來，城市污水處理一直是一個熱點(diǎn)話題，這直接關(guān)乎人們的生活質(zhì)量與水平。我們遇到城市污水處理問題時，要以積極的態(tài)度采取相應(yīng)的措施來解決。當(dāng)然，我們所采取的措施必須是科學(xué)合理的，而且不會產(chǎn)生二次污染，對人友善沒有危害的處理措施，即我們常說的城市污水處理。城市污水處理分三階段，一是處理城市水資源中不可溶解的污染物與寄生蟲，二是運(yùn)用生物污水處理法處理水資源中各類可降解的有機(jī)物，三是通過專業(yè)化學(xué)沉淀法、物理凈化法等措施處理水資源中的氮、磷、鉀等有機(jī)物和無機(jī)鹽[3]。

3 生活污水處理的重要性

城市污水處理是環(huán)境保護(hù)工程中一項重要內(nèi)容。有效、合理、科學(xué)地進(jìn)行污水處理可以預(yù)防污水處理的潛在問題，保護(hù)城市建筑和其他自然生物。

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及新聞報道得知，當(dāng)我們城市的生產(chǎn)生活污水侵蝕了建筑物，人民的生活質(zhì)量就會下降，城市的日常生活運(yùn)轉(zhuǎn)也會受到影響，這些都是因?yàn)椴缓侠怼⒉豢茖W(xué)的污水處理而留下的潛在問題。所以城市污水處理部門、工作人員要切實(shí)加強(qiáng)對城市污水處理的重視程度。在城市給排水規(guī)劃設(shè)計中，要實(shí)地考察，因地制宜，一切圍繞實(shí)際問題出發(fā)。在城市給排水規(guī)劃設(shè)計中，要保證各項工作正常進(jìn)行，就必須進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)施工，同時進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。污水處理系統(tǒng)在設(shè)計建設(shè)之前要結(jié)合污水處理注意事項和影響因素，在國內(nèi)目前已有的施工設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行改良優(yōu)化。城市的給排水規(guī)劃設(shè)計是和城市居民的居住環(huán)境配套設(shè)計的，在能保證不污染環(huán)境的情況下，通過改良和優(yōu)化來提高污水處理系統(tǒng)的工作效率。污水處理系統(tǒng)效率提高后，對污水的處理能力也進(jìn)一步加強(qiáng)，污水也能被處理得更徹底，環(huán)境也得到了更好的保護(hù)。人們對水源也更加放心，降低了有毒物質(zhì)在體內(nèi)積累的風(fēng)險，對疾病的預(yù)防也有一定的幫助，健康與生活質(zhì)量都得到了提高。

4 系統(tǒng)問題

4.1 污水處理不徹底

事物的發(fā)展都是有雙面性的。各區(qū)域經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，加快了城市化進(jìn)程，提高了人們的生活質(zhì)量。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪械纳a(chǎn)生活污水也在不斷增加。這些污水得不到及時科學(xué)有效處理，長時間如此會使這片區(qū)域的水質(zhì)下降，污水處理的難度也會加大，整個城市的生活環(huán)境會變得更加嚴(yán)峻。未經(jīng)有效處理的污水排入河流中，人們再從河流中取生活用水，有害物質(zhì)通過水源進(jìn)入人們的體內(nèi)，并隨著時間積累最終導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。為了解決這些問題，城市的污水處理系統(tǒng)需要進(jìn)行一個完整性的規(guī)劃。綜合考慮多種污水處理工藝，然后進(jìn)行優(yōu)化處理?，F(xiàn)實(shí)中，污水處理已經(jīng)得到一定的重視，但是并沒有非常有效的方法。國內(nèi)給排水領(lǐng)域的技術(shù)水平與國際水平相比還是有些差距，很多地方的污水并沒有得到徹底處理，市容也因此而變得很差，對于一個城市長遠(yuǎn)的發(fā)展來看是非常不利的。

4.2 雨水排放未進(jìn)行有效管控

通過查閱資料以及生活經(jīng)驗(yàn)得知，下雨過后，地面街道上積累的雨水得不到合理排放，積累過多的雨水也會使城市污水處理系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量降低。降雨天氣，天空中的污染物因?yàn)樗魵獾拇嬖诙ぴ谝黄?，在積累到一定大小后從天空降下來形成降雨，雨滴在降落的過程中也會吸附一些空中飄浮的污染物，如此一來，雨水中含有的污染物增加，這樣也會增大城市污水處理系統(tǒng)的壓力。截至現(xiàn)在，國內(nèi)大部分城市的雨水排放都比較隨意，沒有進(jìn)行有效的規(guī)劃，所以經(jīng)?？匆姵鞘斜挥晁蜎]的現(xiàn)象。過多的雨水也會使城市污水處理系統(tǒng)負(fù)荷過大。在城市給排水的規(guī)劃與設(shè)計過程中，埋在地下的排水管管徑有限，一般都是小管徑的排水管。管徑小，其排水能力也就相對弱一些，當(dāng)遇到強(qiáng)降雨天氣時，城市的街道可能就會積滿雨水，出現(xiàn)城市內(nèi)澇。出現(xiàn)城市內(nèi)澇對城市居民來說是非常不好的，它影響人們的生產(chǎn)生活，下水道里的污染物、排泄物可能也會被沖出管道，到達(dá)城市的地表，影響市容，污染環(huán)境，增大保潔人員的工作量。

4.3 污水處理系統(tǒng)質(zhì)檢不合格

《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》由國務(wù)院于2013年10月發(fā)布，自2014年1月1日施行，但是一直到現(xiàn)在，國內(nèi)還是有許多城市的污水處理系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)。首先在技術(shù)上就是一個很大的難題，國內(nèi)起步較晚，在具體的某個施工工程中，仍然存在很多尚未解決的問題和技術(shù)層面上未攻克的難關(guān)。我們想提高技術(shù)和攻克難關(guān)，仍需繼續(xù)努力。其次是施工與管理層面，理論圖紙的設(shè)計、虛擬模型的建立等，這些都需要大量人力物力來完成，同時還得保證在把圖紙和模型轉(zhuǎn)化為具體建筑的過程中不能出錯。施工管理方面也需要足夠重視，加大監(jiān)管力度。

5 污水處理技術(shù)

5.1 厭氧技術(shù)

厭氧技術(shù)污泥產(chǎn)量小，能去除大部分有機(jī)污染物，在減少環(huán)境污染和回收有用價值等方面可產(chǎn)生多重效益。厭氧技術(shù)非常適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的地區(qū)進(jìn)行污水處理，厭氧技術(shù)的成本很低，建設(shè)起來很方便。厭氧技術(shù)對設(shè)備的要求也不高。也正是成本低、建設(shè)方便、設(shè)備要求不高這些優(yōu)勢，在我國應(yīng)用比較廣泛。該處理技術(shù)在具體運(yùn)用中實(shí)時性很強(qiáng)，對污染物的處理效果明顯。但是該技術(shù)仍然有缺點(diǎn)和局限性，污水中污染物的濃度過小時，厭氧技術(shù)的處理效果也會相應(yīng)的下降。具體流程如圖1所示。

圖1 厭氧技術(shù)流程

5.2 負(fù)荷污泥技術(shù)

負(fù)荷污泥技術(shù)常運(yùn)用于城鎮(zhèn)污水處理過程中，并且還展現(xiàn)出了不錯的處理效果。優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，且成本低。該技術(shù)原理為利用總體的高負(fù)荷來對污水中的有毒污染物進(jìn)行沖擊，由此來達(dá)到對污水的處理效果。負(fù)荷污泥處理技術(shù)適用于人口眾多但經(jīng)濟(jì)相對不發(fā)達(dá)的城市。處理流程如圖2所示。

圖2 負(fù)荷污泥處理流程

5.3 活性污泥法

活性污泥法主要是把污水和污泥一起放進(jìn)一個裝置里然后對其進(jìn)行攪拌，攪拌充分后再送入一個特定反應(yīng)容器進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)的過程中，利用混合在其中的活性污泥把有害污染物處理掉。該處理工藝非常適合用來處理一些惡臭水體能達(dá)到將惡臭分子全面分解的程度。目前，國內(nèi)對于處理惡臭水體，各個城市污水處理場都采用活性污泥法來進(jìn)行污水處理，污水處理效果也很好。在城市給排水規(guī)劃設(shè)計中可以使用該方法進(jìn)行污水處理，也可以結(jié)合實(shí)際進(jìn)行污水處理工藝的優(yōu)化。處理流程如圖3所示。

圖3 活性污泥處理流程

5.4 膜法水處理技術(shù)

正常污水處理場要進(jìn)行深度處理時，都會采用膜法處理技術(shù)，因?yàn)樵撎幚砑夹g(shù)可以大幅增加水的質(zhì)量。污水處理程度也可以進(jìn)行分級，分為一級、二級和深度處理。首先把收集來的污水進(jìn)行初步處理，把污水中的固體物和懸浮物去除，這叫一級處理。當(dāng)我們進(jìn)行到二級處理時，污水中的膠體和溶解性物質(zhì)會被處理掉，二級處理使用的多為生物法，對于BOD5的去除率可以達(dá)到90%以上。深度處理以達(dá)到更高的處理與排放要求或污水回用為目的。超濾中空纖維膜和中空平板陶瓷膜成本相對較低，目前在很多市政污水處理項目中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用如圖4所示[4]。

圖4 生物膜法在市政污水處理中的應(yīng)用前景

6 結(jié)束語

多方面原因造成城市污水處理系統(tǒng)處理的污水量增大。各個城市配套的污水處理系統(tǒng)與各自城市因?yàn)槌鞘谢约叭丝谠黾拥仍蛟斐傻奈鬯康脑黾铀俣炔贿m配。這就直接導(dǎo)致了城市污水處理系統(tǒng)對污水處理難度的增加?；趪鴥?nèi)城市污水處理系統(tǒng)不夠先進(jìn)的大背景下，我們要明確發(fā)展方向、發(fā)展目的以及發(fā)展的可行性。一方面，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，也增加用來進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的經(jīng)費(fèi)，給予足夠的重視，攻堅克難。另一方面，施工與管理也非常重要，理論圖紙的設(shè)計、虛擬模型的建立等，這些都需要大量人力物力來完成，同時還得保證在把圖紙和模型轉(zhuǎn)化為具體建筑的過程中不能出錯。施工管理方面也需要足夠的重視，加大監(jiān)管力度。