新形勢下環(huán)保工程中污水處理工藝與方法分析

白雨牧

（秦皇島政聯(lián)科技有限公司，河北 秦皇島 066300）

引言

隨著人口的迅速增加、工業(yè)化進(jìn)程的加速和城市化的發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。環(huán)境保護(hù)作為一項(xiàng)重要的國家戰(zhàn)略，受到了越來越多的關(guān)注和重視。在環(huán)保工程中，污水處理是一個核心問題，關(guān)注污水處理的工藝與方法，并將其落到實(shí)處，不僅能夠防止水體污染，還可以使處理后的水資源得到更有效的利用，達(dá)到節(jié)約能源的目的。因此，對新形勢下環(huán)保工程中的污水處理工藝和方法進(jìn)行研究，不僅是環(huán)保行業(yè)的重要關(guān)注點(diǎn)，也是社會發(fā)展中人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題。

1 環(huán)保工程中的污水處理工藝

污水處理是把含有有害物質(zhì)和污染物的廢水進(jìn)行物理或化學(xué)處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或可再利用的水質(zhì)要求。污水處理的基本原理是將污水通過分離、氧化、還原等化學(xué)變化過程，使其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或分解，從而達(dá)到改善水質(zhì)的目的。污水處理技術(shù)一般包括物理處理、化學(xué)處理、生化處理、膜分離技術(shù)等。其中，物理處理包括沉淀、過濾、吸附等過程；化學(xué)處理包括中和、氧化、還原等反應(yīng)；生化處理包括好氧處理、厭氧處理等；膜分離技術(shù)主要是采用逆滲透、超濾、微濾等物理方法來去除污染物。每種處理技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和適用范圍，在實(shí)際操作過程中，相關(guān)人員可以根據(jù)污水的特性和污染物的種類，綜合應(yīng)用各種技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的污水處理效果[1]。

2 現(xiàn)階段環(huán)保工程中污水處理存在的問題

2.1 污水處理技術(shù)不成熟

污水處理一直是各城市和地區(qū)發(fā)展過程中面臨的主要問題，雖然相關(guān)部門已開展了許多工作，但綜合成效欠佳。究其根本，在于其使用的污水處理技術(shù)不成熟，仍然沿用傳統(tǒng)的技術(shù)。就現(xiàn)階段而言，傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，如生物法、化學(xué)法等存在一些缺陷，高能耗是其中最大的問題之一。傳統(tǒng)污水處理過程往往需要以大量的電力、化學(xué)品等作為支撐，導(dǎo)致污水處理的費(fèi)用過高，很多企業(yè)根本負(fù)擔(dān)不起[2]。此外，傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)還存在處理效率低的問題，尤其在處理高濃度的污水時(shí)，處理效果往往不佳，即以傳統(tǒng)污水處理技術(shù)處理過的水中仍有許多化學(xué)物質(zhì)殘留，這是造成環(huán)境安全隱患的重要原因之一，不僅會對附近居民的生活環(huán)境造成影響，更會給處理設(shè)施本身帶來潛在威脅。

2.2 污水處理設(shè)施不完善

在進(jìn)行污水處理的過程中，基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，若相關(guān)部門并未在此過程中配備完善的污水處理設(shè)施，各項(xiàng)工作自然也難以開展。但是結(jié)合現(xiàn)階段的整體情況來看，很多地區(qū)所采用的污水處理設(shè)施都缺乏先進(jìn)性和完善性，污水處理管道也不健全，尤其是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)，并沒有建設(shè)污水處理管道，大部分廢水、污水都是直接排進(jìn)河流，相應(yīng)的污水處理效果自然也無從談起。另外，相關(guān)地區(qū)在建設(shè)污水處理系統(tǒng)的過程中容易忽視收集管網(wǎng)的建設(shè),其污水處理效率也有待提升。此外，還有部分地區(qū)會將污水處理管道與雨水管道重疊，這種不正確的管道處理方法也會影響污水處理工藝和方法的應(yīng)用效果。

2.3 污水處理人才稀缺

在現(xiàn)階段的污水處理過程中，人才稀缺問題愈發(fā)突出，污水處理單位絕大部分情況下是由一些車間人員或老員工兼職操作污水處理工藝，沒有專門設(shè)置污水處理崗位，由此導(dǎo)致該項(xiàng)工作越來越不受重視。與此同時(shí)，關(guān)于污水處理工藝和方法的研究，現(xiàn)有的成果比較陳舊，主要原因也是相關(guān)專業(yè)人員比較稀缺，對這方面研究投入的資金和人力較少。

3 新形勢下環(huán)保工程中的污水處理工藝與方法

在新形勢下，環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)極為重要的工作，而其中最為關(guān)鍵的就是污水處理問題。隨著技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，新的污水處理技術(shù)不斷出現(xiàn)，主要包括自動化管控法、PACT技術(shù)、SPR高濁度污水處理技術(shù)以及厭氧污水處理技術(shù)等。

3.1 自動化管控法

自動化管控法是將現(xiàn)代信息技術(shù)和工業(yè)制造技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一種現(xiàn)代化污水處理技術(shù)。它采用計(jì)算機(jī)控制和智能化設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)對整個污水處理過程的自動化管理和控制，包括污水處理設(shè)備的自動化控制和監(jiān)控、產(chǎn)生的廢水和廢氣的自動處理、化學(xué)藥劑的制備和給藥系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)等。由于自動化控制技術(shù)具有高效節(jié)能、自動化程度高、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越多的環(huán)保工程采用這種技術(shù)來解決污水處理和污染物排放問題[3]。目前，自動化控制技術(shù)已成為管理污水處理系統(tǒng)的一種重要方法。通過使用一系列傳感器和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以連續(xù)測量水質(zhì)參數(shù)，并相應(yīng)地調(diào)整污水處理過程。在新形勢下，自動化管控法被廣泛應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：一是能夠提高污水處理的穩(wěn)定性，即自動化管控法可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析污水處理過程中的水質(zhì)數(shù)據(jù)，從而及時(shí)控制各項(xiàng)指標(biāo)，避免水質(zhì)數(shù)據(jù)發(fā)生劇烈波動；二是有利于節(jié)約人力成本，即自動化管控法不僅可以提高污水處理效率，還可以減少人工干預(yù)帶來的影響，從而減少人工成本；三是有利于提升環(huán)保效益，即自動化管控法的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的自動控制，從而保證出水的水質(zhì)達(dá)到國家要求，進(jìn)而提升環(huán)保效益。

3.2 PACT技術(shù)

PACT（粉末活性炭技術(shù)）是用于污水處理的活性污泥工藝的一種發(fā)展形式，其使用粉末活性炭，通過提高污泥沉降性、降低有機(jī)負(fù)荷和去除微污染物，來提高活性污泥工藝的生物性[4]。PACT是一種生物的化學(xué)反應(yīng)污水處理系統(tǒng)，它采用了一種特殊的生物平衡工藝，能降低廢水中氮、磷等污染物的濃度。PACT系統(tǒng)由一個生物反應(yīng)池、一個沉淀池和一個澄清池三部分組成。在反應(yīng)池中，污水與活性污泥混合并進(jìn)入水體中，活性污泥進(jìn)行吸附和生物分解，去除污水中的有機(jī)物。隨著微生物的分解，污染物的含量逐漸降低，污水經(jīng)過回流沉降后進(jìn)入基池澄清。在這一過程中，通過增加氧化、還原等作用，達(dá)到污水進(jìn)入下一級的效果，并在這些過程中進(jìn)行清除物的深度處理。該項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)為酶活性高、多樣性豐富和適用范圍廣。首先，PACT技術(shù)所采用的生物反應(yīng)器種類不同，其耐力性也不同，而一些強(qiáng)耐力性的酶類可以很好地應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域；其次，PACT技術(shù)可以根據(jù)污水特點(diǎn)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，在處理污水時(shí)可以針對不同組分進(jìn)行相應(yīng)處理；最后，PACT技術(shù)適用于不同類型的污水處理，包括工業(yè)廢水處理、生活污水處理等。

3.3 SPR高濁度污水處理技術(shù)

SPR（測序粉末反應(yīng)）是一種高濁度污水處理技術(shù)，適用于在處理過程中使用細(xì)粉末和聚合物化學(xué)品過濾懸浮固體的情況。應(yīng)用該技術(shù)能夠去除污水中的懸浮固體、營養(yǎng)物質(zhì)和污染物，同時(shí)降低傳統(tǒng)沉淀法的能耗，與傳統(tǒng)方法相比，SPR技術(shù)提高了對污染物的有效去除率[5]。SPR高濁度污水處理技術(shù)是以反應(yīng)器為主體的高效分離-結(jié)晶微生物污水處理技術(shù)，其主要解決高濁度污水難以處理的問題。它使用了生物菌的固定化技術(shù)，大大提高了污水處理效率，即SPR技術(shù)可以利用特殊的菌群來進(jìn)行深度處理，同時(shí)，由于固定化菌的存在，可以大大提高反應(yīng)器的反應(yīng)效率。具體而言，SPR高濁度污水處理技術(shù)是一種先進(jìn)的污水處理技術(shù)，其采用全封閉式反應(yīng)器，而且能夠在高濃度污水條件下穩(wěn)定地進(jìn)行作業(yè)，即使在高含固廢、高含碳污水等條件下，這一技術(shù)也能達(dá)到良好效果。

3.4 厭氧污水處理技術(shù)

厭氧污水處理技術(shù)是利用厭氧菌生長作用處理污水的一種方法，它適合于處理有機(jī)物濃度較高的污水。厭氧菌從污水中取出電子，然后將電子轉(zhuǎn)化為生命活動和生長的能量，同時(shí)，將氨、硝酸鹽等有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為安全的氮?dú)?。厭氧菌生長的條件包含溫度、pH值、營養(yǎng)、氧氣和壓力等因素，根據(jù)這些因素進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以更好地進(jìn)行反應(yīng)器運(yùn)行管理。換言之，厭氧污水處理技術(shù)是一種在處理過程中排除氧氣的生物處理方法，該方法是在一個封閉的容器中進(jìn)行的，為細(xì)菌分解污水中的有機(jī)物質(zhì)創(chuàng)造了環(huán)境，以此提供高質(zhì)量的污水處理，其操作和維護(hù)成本低，廢料少，減少了對環(huán)境的影響，目前該技術(shù)已在生活污水、工業(yè)廢水等的處理過程中廣泛應(yīng)用[6]。

3.5 SBR活性污泥法

SBR活性污泥法是一種高效、簡單、成本低的污水處理技術(shù)，它的主要構(gòu)成部分是污泥回流池、沉淀池、曝氣池和污水排放系統(tǒng)等，這些部分通過協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了污泥的回收和處理及污水的處理和凈化目標(biāo)。SBR活性污泥法的具體操作方式是：將回流的活性污泥和污水一起送入曝氣池中，并在混合液中加入壓縮空氣。此時(shí)，混合液中的溶解氧含量會上升，微生物可以利用其進(jìn)行新陳代謝和生存活動。污水中的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)被微生物分解，經(jīng)過曝氣、沉淀和排放等多個環(huán)節(jié)，最終達(dá)到凈化目的。SBR活性污泥法在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用范圍很廣，可以處理各種類型的污水，包括工業(yè)廢水、生活污水、海水養(yǎng)殖廢水等。該技術(shù)也廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中。相比于其他污水處理技術(shù)，SBR活性污泥法具有以下優(yōu)勢：一是操作簡單，SBR活性污泥法不需要很多設(shè)備或高級技術(shù)，只需要簡單的曝氣池、污泥回流池、沉淀池等，操作過程相對簡單易懂；二是成本低廉，相比于其他污水處理技術(shù)，SBR活性污泥法的設(shè)備成本、運(yùn)營成本都比較低，使得它可以在不同規(guī)模的場所中應(yīng)用；三是污水處理能力強(qiáng)，SBR活性污泥法的污水處理能力很強(qiáng)，能夠處理大量的污水，還可以有效去除有機(jī)物、懸浮物、氮、磷等污染物；四是能耗低，相比于其他污水處理技術(shù)，SBR活性污泥法的能耗較低，因?yàn)椴捎闷貧獬丶夹g(shù)能夠減少處理過程中的電力消耗[7]。

4 新形勢下環(huán)保工程中污水處理的優(yōu)化方法

在新形勢下，如何優(yōu)化污水處理工程，發(fā)揮其最大效益，成為當(dāng)前環(huán)保工程必須面對的挑戰(zhàn)。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，本文將從合理篩選工藝、完善基礎(chǔ)設(shè)施、強(qiáng)化人才培養(yǎng)三方面詳細(xì)探討污水處理的優(yōu)化方法。

4.1 合理篩選工藝，實(shí)現(xiàn)高效的污水處理

在污水處理工程中，不同的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物、水質(zhì)均存在差異。因此，在選擇污水處理方式和工藝時(shí)，相關(guān)人員必須針對具體情況進(jìn)行合理篩選。合理的工藝選擇不僅能提高污水處理的效率和質(zhì)量，還能節(jié)省處理成本和能源。目前，污水處理工藝包括生化處理、物理-化學(xué)處理和生物法等多種方式，不同工藝具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，需要相關(guān)人員根據(jù)水質(zhì)情況、水量、投資成本等因素進(jìn)行綜合判斷，選擇適合的處理方式和工藝。

如生物法是目前污水處理的熱門工藝，它可以完全模擬自然界的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)循環(huán)，主要通過微生物在處理系統(tǒng)中將有機(jī)物降解為無機(jī)物和生物質(zhì)，來達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。生物污水處理具有處理能力強(qiáng)、進(jìn)水適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低、污染排放量小等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，也存在工藝穩(wěn)定性差、易發(fā)生設(shè)備故障等缺點(diǎn)。綜合考慮，相關(guān)人員可以選擇生物法進(jìn)行普通的污水處理。

物化法可以通過化學(xué)反應(yīng)、物理吸附、沉淀、過濾等方式消除污染物，采用生化法的物化預(yù)處理方法，可以在保證生化法的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服其缺點(diǎn)，提高處理效率。使用物化法進(jìn)行污水處理，具有速度快、效果好的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)它的處理費(fèi)用較高，對操作人員的技術(shù)要求也較高。

除此之外，綜合法是將多種污水處理工藝結(jié)合使用，以便更好地滿足污水處理的需求，其不僅可以保證污水處理能力，還可以減少單一處理工藝的缺點(diǎn)，提高污水處理效率，這種方法的應(yīng)用可使得污水處理過程更全面、更高效，因而在一些大型污水處理設(shè)施中得到廣泛應(yīng)用。

在選擇污水處理工藝時(shí)，相關(guān)人員還需要根據(jù)處理要求、操作條件等因素來制定處理方案，并對方案進(jìn)行綜合考慮。通過合理篩選工藝，可以實(shí)現(xiàn)高效的污水處理，達(dá)到資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等多種目的。

4.2 完善基礎(chǔ)設(shè)施，落實(shí)污水處理?xiàng)l件

當(dāng)今社會在發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境問題也越來越突出，落實(shí)污水處理?xiàng)l件，完善基礎(chǔ)設(shè)施是必不可少的一項(xiàng)措施。為了保證湖泊、江河等自然水系統(tǒng)的衛(wèi)生、安全，我們需要加強(qiáng)城市污水處理設(shè)施的建設(shè)和管理，以達(dá)到當(dāng)前的環(huán)保要求。

首先，在城市污水處理設(shè)施建設(shè)上，相關(guān)部門及人員應(yīng)根據(jù)城市規(guī)模、流動人口密度、排放口地理分布、城市基礎(chǔ)設(shè)施等因素，逐步設(shè)計(jì)和建設(shè)相應(yīng)的處理設(shè)施。對于城市污水應(yīng)采取分級處理，通過分級收集、處理，能有效減輕大型污水處理廠的運(yùn)行壓力，提高處理效率。同時(shí)，針對有機(jī)廢水，可以建設(shè)小型、分散的有機(jī)污水處理設(shè)施以及再利用裝置，以實(shí)現(xiàn)污水的資源化利用。

其次，要落實(shí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。針對不同領(lǐng)域排放的污水，相關(guān)部門應(yīng)制定相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，以維護(hù)城市環(huán)境的衛(wèi)生與安全。在制定排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)充分考慮污水排放可能對周圍環(huán)境造成的影響，以便在建設(shè)時(shí)能將排放口合理地安排在最佳位置。此外，還應(yīng)制定污水的近排標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)排標(biāo)準(zhǔn)等，以提升處理效果。

最后，相關(guān)部門要加強(qiáng)對污水處理設(shè)施的管理。污水處理設(shè)施需要有專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)予以管理，以實(shí)現(xiàn)設(shè)施的長期正常運(yùn)行，保障處理水質(zhì)的安全性和可靠性。同時(shí)，相關(guān)部門還要加強(qiáng)對排放口、管道等設(shè)施的巡查和維護(hù)，以便及時(shí)排除故障，保障城市環(huán)境的潔凈、安全。

4.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng)，加大技術(shù)研究力度

當(dāng)前在環(huán)保工程中，如何加強(qiáng)人才建設(shè)及技術(shù)研究力度是關(guān)鍵的一環(huán)。強(qiáng)化人才培養(yǎng)，提升技術(shù)研究力度，將有助于優(yōu)化污水處理工程。首先要優(yōu)化人才培養(yǎng)體系的建設(shè)，在培養(yǎng)污水處理人才的時(shí)候，相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)崗位需求，逐步優(yōu)化人才培養(yǎng)的體系和方法，充分發(fā)揮人才的潛力。針對實(shí)際需求，可開設(shè)專業(yè)的培訓(xùn)課程，落實(shí)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)機(jī)會，以便提升人才的實(shí)踐能力。與此同時(shí)，要將技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)研究結(jié)合起來，深入研討和學(xué)習(xí)各項(xiàng)污水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新的“雙管齊下”。另外，加大技術(shù)研究力度可以提高污水處理的研究水平和工程應(yīng)用水平，推動科技創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展，并在此基礎(chǔ)之上建立統(tǒng)一的污水處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以幫助企業(yè)和個人合理選擇、實(shí)施和監(jiān)控處理工藝。相應(yīng)地，各種污水處理技術(shù)也需要不斷地進(jìn)行改善和更新，以適應(yīng)環(huán)保工作的要求。同時(shí)，開展技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交流將有助于推動技術(shù)應(yīng)用，強(qiáng)化污水處理效果。

5 結(jié)語

隨著環(huán)保工程的不斷發(fā)展，污水處理技術(shù)也在不斷優(yōu)化和改進(jìn)，這些技術(shù)不僅能夠有效降低水體中的污染物濃度，也有利于優(yōu)化整個環(huán)境。相關(guān)人員可以有效應(yīng)用自動化管控法、PACT技術(shù)、SPR高濁度污水處理技術(shù)等污水處理工藝和方法，并結(jié)合具體情況，通過合理篩選污水處理工藝、完善基礎(chǔ)設(shè)施及強(qiáng)化人才培養(yǎng)，切實(shí)實(shí)現(xiàn)高效的污水處理。