市政給排水工程污水處理的技術(shù)分析

李平平

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司甘肅分公司，甘肅 蘭州 730010）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展改善了人們的物質(zhì)生活水平，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，環(huán)境保護(hù)理念逐漸深入人心。在城市建設(shè)過程中，要妥善做好污水處理工作，對(duì)水資源進(jìn)行有效保護(hù)和充分開發(fā)。這要求在市政給排水工程中運(yùn)用先進(jìn)的污水處理技術(shù)，并認(rèn)真做好污水處理的管網(wǎng)建設(shè)和監(jiān)督管理等方面的工作，不斷提升城市給排水系統(tǒng)的污水處理與回收利用能力。

1 常見的污水處理技術(shù)分析

隨著社會(huì)公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的日益重視，我國(guó)在污水處理技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)加大投入力度，取得了不錯(cuò)的成效。各種先進(jìn)的污水處理技術(shù)層出不窮，現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程得到持續(xù)優(yōu)化，為水資源保護(hù)與利用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。污水處理技術(shù)類型眾多，下面主要介紹目前常用的幾種工藝技術(shù)：

1.1 生物活性炭法

生物活性炭是一種十分常見的污水處理技術(shù)，利用活性炭自身的吸附特性，在表面形成一層生物膜，在微生物降解作用下可以去除污水中的有機(jī)污染物。該方法主要包含掛膜、運(yùn)行兩個(gè)環(huán)節(jié)，活性炭掛膜一般采用生物自然掛膜法或沉淀掛膜法，其中生物自然掛膜法是保持適宜的水體溫度和流量，使微生物隨時(shí)間繁殖增長(zhǎng)形成生物膜；沉淀掛膜法是先引入接種液使微生物附著在載體表面，再引入營(yíng)養(yǎng)物形成纖維狀的生物膜。完成掛膜后，需要保持填料、溶解氧含量穩(wěn)定，進(jìn)行反沖洗作業(yè)，通過合理控制作業(yè)頻率與強(qiáng)度創(chuàng)造微生物生長(zhǎng)條件，去除污水中的COD、氨氮、有機(jī)污染物等物質(zhì)。

1.2 活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理技術(shù)，活性污泥是由Ma、Me、Mi和Mii組成，其構(gòu)筑物主要有曝氣池、二沉池、污泥回流、供氣系統(tǒng)等組成，將污水與活性污泥充分?jǐn)嚢?，使污水中的有機(jī)物與懸浮狀態(tài)的活性污泥充分混合，使得BOD吸附和降解，最后通過二次沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離。和其他污水處理技術(shù)相比，活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)簡(jiǎn)單、適用面廣，在市政給排水工程中得到廣泛應(yīng)用。

1.3 生物膜法

生物膜法主要包括曝氣生物濾池（BAF）和生物接觸氧化技術(shù)。其中，生物接觸氧化技術(shù)以生物接觸氧化池為主要設(shè)施，通過氧化池對(duì)污水進(jìn)行氧化降解，通過格柵、初沉池、生物膜與填料層，最后在生物膜重力作用下排出污泥。該技術(shù)成本較低、處理效率高且污泥殘余量少，但生物膜易脫落，并且污水處理效果不夠穩(wěn)定。BAF是集生物降解與固液分離于一體的污水處理工藝，該工藝是將生物接觸氧化與過濾結(jié)合在一起，不設(shè)沉淀池，通過反沖洗再生實(shí)現(xiàn)濾池的周期運(yùn)行。該方法具有設(shè)施占地少、處理效率高、成本較低等優(yōu)勢(shì)。

1.4 膜生物反應(yīng)器法

膜生物反應(yīng)器法簡(jiǎn)稱MBR工藝，通過膜生物反應(yīng)器去除污水中的各類污染物質(zhì)，操作靈活、效率高且效果穩(wěn)定。MBR工藝將活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合，以超、微濾膜組件代替二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離，使微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，從而獲得較長(zhǎng)的生物固體平均停留時(shí)間和較高的MLSS濃度。

運(yùn)用該工藝時(shí)，應(yīng)對(duì)污水中的水質(zhì)成分進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合污水水質(zhì)成分和處理目標(biāo)使用適合的膜分離組件。不同膜分離組件的功效作用不同，使用微孔膜可以對(duì)污水曝氣處理，萃取膜可以去除有機(jī)污染物和揮發(fā)性有毒物質(zhì)，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活選擇。

1.5 化學(xué)沉淀法與化學(xué)絮凝沉淀法

化學(xué)沉淀法通過向污水中加入相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)來形成沉淀物，通過固液分離去除污水中的汞等離子和有毒化合物。該方法操作簡(jiǎn)單、能耗小、效果穩(wěn)定，但需要反復(fù)沉淀廢渣污泥，面臨廢渣處理的難題。在實(shí)際使用中，需要根據(jù)污水水質(zhì)成分和處理目標(biāo)添加適合的化學(xué)物質(zhì)。

化學(xué)絮凝沉淀法與化學(xué)沉淀法的原理相近，但投加的物質(zhì)不同，所要達(dá)到的處理效果也存在很大差異。由于市政污水常規(guī)處理中添加的消毒藥劑無法完全去除腸道病菌等致病微生物，可以配置有機(jī)陰離子與無機(jī)絮凝劑水溶液，使污水中的分散顆粒與懸浮物凝聚、沉降形成絮狀體。通過添加相應(yīng)的絮凝劑，可以針對(duì)性去除各種致病微生物。

1.6 生態(tài)處理系統(tǒng)

除了上面的各種物理、化學(xué)、生物處理工藝之外，生態(tài)處理系統(tǒng)在城市污水治理中的應(yīng)用也十分重要。生態(tài)處理系統(tǒng)是借助生態(tài)系統(tǒng)的吸附、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化、分解等功能，適用于污染程度不高、不含有毒有害物質(zhì)的污水處理。

比如人工濕地系統(tǒng)以人工方式建設(shè)濕地生態(tài)系統(tǒng)，通過水生植物、微生物、填料層等形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，可以對(duì)污水起到多道處理作用。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于生態(tài)環(huán)保，無需額外消耗能源，可改善城市生態(tài)環(huán)境，缺點(diǎn)在于占地面積大且處理能力有限，后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理的耗費(fèi)較大。

1.7 組合工藝

在污水處理過程中，采用單一的處理工藝難以取得理想的效果，因此在實(shí)踐中往往組合運(yùn)用多種工藝技術(shù)，臭氧氧化+曝氣生物濾池工藝即是一種常用的組合處理工藝。該工藝可以發(fā)揮臭氧的強(qiáng)氧化能力降解有機(jī)物，再通過曝氣生物濾池進(jìn)行生化降解，可以起到去除BOD、色度等效果。

2 市政給排水工程中污水處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

污水處理技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用，需要結(jié)合市政給排水工程的建設(shè)情況和實(shí)際需要，搭建系統(tǒng)、完善的污水處理系統(tǒng)。在市政給排水污水處理工作中，最為關(guān)鍵的在于做好污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)，保證污水處理系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 排污系統(tǒng)污水處理技術(shù)

城市排污系統(tǒng)建設(shè)需要根據(jù)排污需求，根據(jù)污水產(chǎn)出量、排放量和排放要求來確定污水處理系統(tǒng)的規(guī)模，科學(xué)制定污水處理工藝方案，設(shè)計(jì)污水處理工藝與流程。污水泵站建設(shè)要根據(jù)給排水管網(wǎng)排污處理能力和污水處理需求合理確定覆蓋范圍，盡量建在交通便利和用電便利的地方。污水泵站要嚴(yán)格選材，由于管道和設(shè)備要長(zhǎng)期接觸有毒有害物質(zhì)，應(yīng)嚴(yán)格按照要求選用抗腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)材料。污水處理系統(tǒng)的閘門、排出口設(shè)計(jì)要考慮工作人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的便捷性，確保工作人員可以及時(shí)到達(dá)位置對(duì)事故進(jìn)行排查、處理。為了提升污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可在給排水管道設(shè)置柔性防水套管，并在污水管道外安裝給水塑料管以預(yù)防管道堵塞問題，在吸水口安裝過濾器避免大體積雜質(zhì)進(jìn)入。

2.2 截留式分流制處理技術(shù)

雨污分流是城市污水處理的重要環(huán)節(jié)，但是隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，道路路面經(jīng)常受有害物質(zhì)污染，下雨時(shí)，地面徑流水流夾帶有害物質(zhì)，若通過雨水管道直接排入水體，勢(shì)必造成水體的污染，故應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理后，達(dá)到排入城市下水道標(biāo)準(zhǔn)，才能排入排水管渠。截留式分流制處理技術(shù)其關(guān)鍵是對(duì)初期雨水進(jìn)行截留和貯存，待晴天時(shí)再將貯存的初期雨水送至污水處理廠進(jìn)行處理。

2.3 軌道交通污水處理技術(shù)

我國(guó)各大中城市的地下軌道交通保持高速的發(fā)展態(tài)勢(shì)，地下軌道交通規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生的污廢水總量也大幅增加，需要做好軌道交通污水的收集與處理。軌道交通車輛排水主要是糞便廢水、含油廢水，應(yīng)采用分流排放方式，集中收集后分類運(yùn)送到化糞池和隔油池進(jìn)行預(yù)處理，再將達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水進(jìn)入污水管網(wǎng)送至污水廠進(jìn)行集中處理。

軌道交通車輛運(yùn)行中產(chǎn)生的清洗污水、檢修污水等污水中含有油質(zhì)、清洗劑等成分，需要運(yùn)用相應(yīng)的污水處理技術(shù)進(jìn)行沉淀、隔油、過濾，達(dá)到安全、清潔標(biāo)準(zhǔn)后可用于綠化灌溉或道路清掃。為了提高軌道交通污水的回收利用率，可在適合的車輛段建設(shè)污水處理消毒間、回用水池等設(shè)施，鋪設(shè)中水管道等，加強(qiáng)污水處理與回收利用設(shè)施建設(shè)水平。

2.4 人工濕地污水處理技術(shù)

人工濕地在城市污水處理中的作用不可忽視，可以有效去除污水中的有機(jī)物，并改善城市整體的生態(tài)環(huán)境，美化城市的生態(tài)景觀。將污染程度不高、危害不大的污水適量排入人工濕地，可以過濾去除污水中的懸浮物，借助人工濕地的沉淀、過濾和生物降解作用，使污水的水質(zhì)得到顯著改善。

人工濕地系統(tǒng)應(yīng)用的要點(diǎn)有三：一是合理選擇適合的污水類型，控制污水排入量，避免因污水中含有大量有毒有害物質(zhì)超出濕地承受能力，破壞濕地生態(tài)環(huán)境；二是合理選址，人工濕地選址要考慮污水管網(wǎng)和地形地勢(shì)、水文地質(zhì)等方面的情況，既不會(huì)太過偏遠(yuǎn)，又要避免影響居民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展；三是科學(xué)設(shè)計(jì)，要根據(jù)污水處理需求制定人工濕地建設(shè)方案，要考慮工藝技術(shù)的適用性，比如人工濕地要選擇耐污性、適應(yīng)力強(qiáng)的植物，可選用香蒲、蘆葦?shù)壬飦肀ＷC污水凈化效果，與氧化塘等系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)用提升污水處理效果，等等。

3 市政給排水工程污水處理的改善策略

市政給排水工程污水處理是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要全面提升污水處理效率與質(zhì)量，就必須構(gòu)建完善的給排水工程污水處理體制，健全污水處理設(shè)施，創(chuàng)新污水處理技術(shù)應(yīng)用，全面提升污水處理水平。

3.1 完善污水處理體制

城市市政給排水工程中污水處理關(guān)系到群眾健康和環(huán)境質(zhì)量，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展起到重要影響。為此，必須高度重視污水處理問題，根據(jù)污水處理需求與國(guó)家有關(guān)規(guī)定，從政策、制度層面為污水處理工作提供必要保障，對(duì)污水處理工作體系進(jìn)行持續(xù)完善。一方面要主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)的污水處理經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)先進(jìn)的工作模式和技術(shù)手段；另一方面要結(jié)合本城市實(shí)際情況，認(rèn)真鉆研適合城市的污水處理新體系。比如可以將PPP等理念和模式引入污水處理工程，結(jié)合生態(tài)文明建設(shè)要求做好統(tǒng)籌規(guī)劃，推進(jìn)城市管網(wǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。

3.2 健全污水處理設(shè)施

市政給排水工程污水處理技術(shù)的應(yīng)用離不開基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，隨著越來越多新技術(shù)的普及，更加依賴高水平的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，要提高污水管網(wǎng)的覆蓋面，立足于城市規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)分區(qū)，準(zhǔn)確計(jì)算排水量，對(duì)生活區(qū)和工業(yè)區(qū)的污水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改造。同時(shí)，在舊城區(qū)改造、道路改造等工程建設(shè)中，要跟進(jìn)污水管網(wǎng)建設(shè)步伐，對(duì)老舊城區(qū)的雨水污水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分流。

在信息時(shí)代背景下，要積極運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)污水處理基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)控，根據(jù)污水處理需求進(jìn)行污水管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，借助智能設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)，提高污水處理設(shè)施的自動(dòng)化、智能化水平。

3.3 革新污水處理技術(shù)

對(duì)MBR工藝、MBBR工藝等污水處理技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化、創(chuàng)新，是提升污水治理能效的重要途徑。工作人員要根據(jù)污水處理需求和工作條件合理選用污水處理技術(shù)，并運(yùn)用先進(jìn)的工作理念對(duì)污水處理工藝進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，使其更加符合污水處理的實(shí)際要求。

比如為了提升污水處理廠的出水水質(zhì)，通常采用MBR工藝或強(qiáng)化二級(jí)處理+深度處理工藝。其中，MBR工藝性能優(yōu)秀、效果穩(wěn)定，綜合生物處理和膜處理的優(yōu)點(diǎn)，可以有效去除污水中的氨氮和有機(jī)物。該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于出水水質(zhì)好，占地面積小，無需建設(shè)二沉、過濾等多個(gè)構(gòu)筑物，有較強(qiáng)的抗沖擊能力，剩余污泥排放小，去除效果好。同時(shí)，該工藝可進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。而強(qiáng)化二級(jí)處理+深度處理工藝在二級(jí)處理階段通常選用脫氮除磷生物膜法，曝氣生物濾池容積負(fù)荷率高且可采用模塊化設(shè)計(jì)，但投資和運(yùn)行成本較高，耗藥量大，產(chǎn)泥量高，而厭氧-缺氧-好氧除磷工藝成本低、出水水質(zhì)好、耗電量小，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上具有一定優(yōu)勢(shì)。總體來說，MBR工藝的出水穩(wěn)定性更好，可以適應(yīng)各種水質(zhì)，但投資成本和運(yùn)營(yíng)成本更高，應(yīng)根據(jù)污水處理實(shí)際需求、用地條件等情況來選擇更加適合的污水處理工藝。

4 結(jié)語

目前全球面臨水資源短缺問題，我國(guó)人均可用水量處于較低水平，應(yīng)做好水資源的保護(hù)和利用，努力提升水資源的利用率。在市政給排水工程污水處理工作中，要完善污水處理體制，積極引入先進(jìn)的污水處理工藝，做好污水管網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，以優(yōu)化水資源的循環(huán)利用結(jié)構(gòu)。污水處理技術(shù)的運(yùn)用要綜合考慮工作需要和工藝特點(diǎn)，合理選擇適合的工藝技術(shù)，為污水處理工作提供有力的技術(shù)支撐。