廢水處理技術及水環(huán)境保護措施

范 娜，郭 瑤，肖光勝

（1.日照市生態(tài)環(huán)境局嵐山分局，山東 日照 276807；2.日照市生態(tài)環(huán)境局，山東 日照 276800；3.日照檢驗認證有限公司，山東 日照 276800）

水是人類賴以生存的基礎，是人們日常生產(chǎn)與生活當中不可或缺的重要資源，近年來，隨著工業(yè)化快速的發(fā)展，人口日漸增長，水資源污染與短缺問題也越來越突出。水污染不僅阻礙了社會經(jīng)濟的發(fā)展，同時也對人們的生活造成了不同程度的影響，嚴重威脅人類的健康安全，因此，高度重視廢水處理工作，加大水資源保護力度尤為關鍵。

1 水資源污染的主要因素

1.1 工業(yè)污染

近年來，經(jīng)濟步入了快速發(fā)展階段，工業(yè)規(guī)模不斷擴大，如化工、冶金以及制藥等工業(yè)制造領域逐漸成為污染水環(huán)境的主要因素，固、液、氣是常見的工業(yè)污染方式。工業(yè)生產(chǎn)制造過程中，部分企業(yè)為了節(jié)省成本，將生產(chǎn)廢料、廢水等未經(jīng)處理直接排放，從而對水資源造成了一定污染。其次，工廠生產(chǎn)時所排出的二氧化硫等有害氣體也會對大氣造成嚴重污染，這些有害氣體在大氣中會逐漸發(fā)生反應，并形成酸雨，對水資源、水環(huán)境造成污染。

1.2 農(nóng)業(yè)污染

我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，部分農(nóng)戶為了提高收成，會在農(nóng)作物里施加化肥和農(nóng)藥，這些物質不僅會殘留在農(nóng)作物上，還會滲透到地下水環(huán)境中，嚴重污染水體。

1.3 生活用水污染

21世紀以來，我國城市化建設的步伐逐漸加快，越來越多的人口流向城市，城市的人口越來越集中，每天都會產(chǎn)生各種生活污水，如果未集中處理，隨意排放到水體中，將會污染水環(huán)境及水資源。

2 廢水處理技術方法分析

水是人們生產(chǎn)與生活中極為重要的資源，每天都會產(chǎn)生各種廢水，如工業(yè)廢水與生活污水等，如果未經(jīng)處理便被直接排放至水環(huán)境中，將會造成嚴重水體污染，對生態(tài)環(huán)境也會造成負面影響，所以，加強廢水處理有著重要的意義。

2.1 物理法

物理處理方法指的是通過物理作用，使廢水當中的懸浮物可以分離，同時未改變廢水本身的化學性質，采用格柵、曬網(wǎng)等分離水中的顆粒物，讓污染物與水體之間相分離。在具體實踐中，可以針對污染物的實際密度情況，對污染物采取離心、氣浮以及沉淀等操作，促使污染物能夠進行分離。一般情況下，污水廠首先會采用物理法初步處理廢水，之后再通過其他有效方式進一步處理，從而保障廢水處理效果。氣浮法的實際處理效果最佳，能夠有效分離微小顆粒，一般用于含油污水處理中，氣浮法具體指的是在廢水當中緩緩注入空氣，此時水中便逐漸形成氣泡，氣泡會和未過濾掉的懸浮物粘結，形成更大的懸浮物，同時懸浮物會慢慢浮出水面，從而實現(xiàn)有效分離，在具體操作中，氣浮法又可分為電氣、化學、生物以及溶氣等不同方法。

2.2 化學法

化學法，顧名思義指的是采用化學反應的方式讓污染物的化學性質發(fā)生改變，從而降低其危害性，達到凈化水質的目的。在廢水處理中，一般首先會采用物理法處理較大顆粒物，之后會在水體當中適當加入絮凝劑，讓其和污染物之間慢慢發(fā)生化學反應，逐漸形成不溶于水的物質，再進行過濾，讓物質從水中進行分離，達到凈化水質的目的?；瘜W處理方法當中還包括氧化法、電解法以及酸堿處理等方法，酸堿法主要是通過相應的方法讓廢水當中的顆粒物質實現(xiàn)中和，從而去除水中的污染物。氧化法是通過臭氧強化劑對污水進行氧化處理，并生成難溶于水的氧化物，電解法是利用陰陽兩極，對污染物進行氧化還原處理，達到去除污染物的目的。

2.3 生化法

2.3.1 活性污泥法

在生化法當中，活性污泥法是使用最廣泛，且效果最好的方法，該方法是通過微生物在活性污泥中進行繁殖，并逐漸形成凝絮體，吸引微生物繁殖，通過微生物自身的吸附與氧化能力，分解水中污染物。在這個過程中可以對微生物的實際生存環(huán)境、溶解條件等適當進行調控，以便獲取最佳凈化效果，還應當科學合理應用水解酸化池，從而提升凈化能力。該方法可有效消除或減少污染物對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，經(jīng)過處理之后的廢水可直接排放。

2.3.2 生物膜法

生物膜法也是比較常用的方法之一，該方法是除磷脫氮的好氧生物處理工藝，該方法是采用由生物膜所形成的固膜，處理廢水當中的膠體及有機物質。生物膜上有一層生態(tài)污泥，多為絮狀結構，面積也比較大，同時有較多微孔，對微生物而言，是良好的生長載體，其能夠為微生物的生存提供有利的環(huán)境。生物膜的吸附能力非常強，其能夠將有機污染物吸附至膜上，而膜中的微生物便會對污染物進行氧化分解。生物膜處理廢水的工藝具體如下：原廢水—初次沉淀—生物膜—二次沉淀—出水，生物膜通常在應用一段時間之后便會自行脫落，進入廢水當中，在二次沉淀期間會沉降，并形成污泥，從而有效處理有機污染物。當前，生物膜法又包括生物濾池法、生物轉盤法以及生物接觸氧化法等，該方法是一種前景廣闊的處理工藝，操作比較簡單，成本也更低，處理效果良好。

2.3.3 厭氧生物處理法

厭氧生物處理法主要是采用厭氧微生物對有機物進行分解，并逐漸生成二氧化碳與甲烷，常見的厭氧微生物有發(fā)酵細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌以及產(chǎn)甲烷菌。目前，隨著厭氧接觸法、厭氧濾池等的快速發(fā)展和應用，水力停留時間逐漸縮短，有機負荷不斷提高，極大地提升了污水處理效率。厭氧法有著諸多優(yōu)點，可直接處理高濃度有機廢水，且成本低、能耗少、設備簡單易操作，并且還能夠回收沼氣，具有較高的經(jīng)濟效益。

3 廢水處理技術應用實例分析

3.1 項目概況

本次所研究的是某淀粉廠廢水處理工程，該淀粉廠的年產(chǎn)量為8×104t，其中的廢水日處理需求為600 m3，廢水中含有高濃度的有機污染物。為達到良好的污水處理效果，該淀粉廠特對厭氧、好氧形式的兩級生化處理工藝加以利用，建設了一個面積為900 m3的污水處理廠，以此來進行其工業(yè)廢水的有效處理，如圖1。

圖1 本次項目中的廢水處理工藝流程圖

3.2 廢水處理流程

在該淀粉廠的生產(chǎn)作業(yè)中，排出的廢水水質和水量都并不均勻，在這些廢水進入到了調節(jié)池之后，其水質和水量將會得到均化處理，將污水泵或潛水泵設置在調節(jié)池內，便可將廢水泵送到UASB反應池（上流式厭氧污泥床）中。通過脈沖進水方式，讓廢水從反應器底部進入到布水系統(tǒng)中做均勻處理，然后按照從下到上的順序使其從污泥層中通過。厭氧微生物可降解掉廢水中的大部分有機物，并形成沼氣。借助于反應器上方的三相分離器，厭氧污泥將會向污泥層回流，沼氣會在氣室中聚集，經(jīng)處理之后的廢水會向集水槽溢流，再通過集水槽被排出。

從集水槽中排出的水會進入到中間分配槽中以及SBR反應池中進行好氧處理。將曝氣器設置在SBE反應池中，以此來實現(xiàn)鼓風曝氣。廢水在經(jīng)過UASB處理之后會連續(xù)進入到中間分配槽中，和SBR反應池回流至其中的活性污泥相混合，槽中的DO保持在mg/L左右。在UASB反應池中的水不斷進入中間分配槽的過程中，其中的液位也將不斷上升，8 h之后，其液位便可達到4 m，此時，將其出口打開，槽中的水便會迅速地向SBR反應池排放，在槽內液位降到最低之后，再將出口閥關閉，啟動污泥回流泵，讓污泥從污泥井中被打入分配槽，中間分配槽的一個工作周期便由此完成。而伴隨著UASB反應池中的水向中間分配槽的繼續(xù)排入，分配槽的下一個工作周期也隨即開始。

當中間分配槽中的水排放到SBR反應池之后，設置在反應池中的曝氣機便會對其進行鼓風曝氣處理。同時，在SBR反應池中也進行了專用形式的潷水裝置設置，借助于該裝置，可將靜置沉淀之后的上層清液迅速排出。在此過程中，SBR反應池也會按照以下的幾個反應周期來進行：第一是進水期，第二是曝氣反應期，第三是靜置沉淀期，第四是排水期，第五是閑置期。經(jīng)SBR反應池處理之后的廢水會通過潷水器被排出。

3.3 處理效果

通過該廢水處理廠中的各種廢水處理技術應用，使得淀粉廠廢水得到了有效處理，其中的CODcr去除率達到了97%以上，BODs的去除率達到了99%以上，且處理成本也比較低廉，單位體積（每立方米）廢水的處理費用僅為0.6～0.8元。由此可見，該廢水處理項目具有非常良好的應用效果。

4 水環(huán)境具體保護措施

4.1 完善水環(huán)境保護體系

相關部門應當不斷加大廢水排放監(jiān)督管理力度，并根據(jù)實際情況，制定污水排放標準和規(guī)定，嚴格管理廢水排放。其次，還應當加大相關部門之間的有效協(xié)調，并對河道以及水庫等水環(huán)境進行勘察，計算污水總量，根據(jù)結果制定評價制度以及排污收費標準，為提升水污染治理效果提供基礎保障。還需要對水體質量加強監(jiān)督管理，增加檢查頻次，構建水環(huán)境保護責任制度，并對違法排放廢水的行為加大處罰力度，嚴肅處理亂排行為，建立水環(huán)境監(jiān)督及治理協(xié)調機制，實施綜合治理。最后，還應當對水環(huán)境加強監(jiān)測，可利用水質在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測水環(huán)境，及時了解和掌握水環(huán)境實際情況，定期進行水質監(jiān)測，掌握水質信息，從而更好地保護水環(huán)境。

4.2 完善相關法律體系

科學完善的法律法規(guī)對保護水環(huán)境有著重要的作用，相關部門應當結合當前實際情況，逐步完善水污染防治的有關法律，并不斷的優(yōu)化改進，對不合理的內容及時刪減，增加科學合理的內容，保障其符合社會實際情況。地方政府部門可在國家法律的基礎上，結合該地區(qū)具體情況，制定詳細合理的水環(huán)境保護政策。為了確保相關法律能夠切實落實下去，政府與企業(yè)以及社會之間都應當加強互相監(jiān)督。

4.3 合理利用水資源，加大廢水處理力度

社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，人們的生活水平不斷提升，環(huán)保意識也明顯增強，越來越關注廢水處理問題，許多城市也都陸續(xù)建立了相關廢水處理基礎設施，并對工業(yè)廢水與生活廢水進行處理，從目前情況來看，大型綜合污水處理廠依然較少，同時缺少專業(yè)的人員。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人口基數(shù)越來越大，廢水排放量也在逐年增加，但是廢水處理能力卻明顯不足，無法滿足實際需求，所以，不斷提升廢水處理能力尤為重要。具體可采取以下方法：首先，應當提升污水的處理能力，加大投入建設大型專業(yè)化的污水處理廠，完善相關基礎設施，從而對廢水進行有效處理。同時，還需要不斷改進廢水處理技術，利用水體本身的自凈能力去除廢水中的污染物，合理利用水資源，提高水資源的綜合利用率，對于一些輕度污染水，在經(jīng)過簡單處理后可再次循環(huán)利用。

4.4 加大污染源的監(jiān)督力度

為了提高水資源保護利用率，就必須要從源頭上加強污染控制，減少污染，加強企業(yè)以及生活廢水污染源防治相關工作，積極利用先進的技術經(jīng)驗，改進和優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的污染。如，可使用氧蒸煮法進行造紙等工藝，同時還需要對中小型加工企業(yè)加強防控與監(jiān)督，對廢水集中處理，從源頭上嚴格把控，從而對廢水排放進行科學有效的控制。

5 結束語

水是人們日常生產(chǎn)與生活中必不可少的重要資源，更是生命之源，因此，加強對水資源的保護有著重要的現(xiàn)實意義，首先，要大力發(fā)展廢水處理技術，從而提升廢水處理效果，達到凈化水質的目的。其次，還應當加強對污染源的監(jiān)督與控制，從根本上減少水資源污染問題，相關部門要加強配合，鼓勵大眾積極參與其中，只有每個人樹立良好的環(huán)保節(jié)約意識，才能夠真正保護水環(huán)境，減少水資源浪費現(xiàn)象，為我國的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。