探析城市生活污水處理中的常見難題及應(yīng)對策略

倪卉

（重慶 400000）

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，人們的生活水平不斷提高，城市化建設(shè)進程也在不斷推進。但隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市生活污水處理工作也面臨著更多的挑戰(zhàn)和困難。由于人口數(shù)量的快速增長，污水排放總量在不斷上升，水環(huán)境惡化的同時也制約著經(jīng)濟的持續(xù)性發(fā)展。我國的水環(huán)境缺乏有效的監(jiān)管系統(tǒng)，導(dǎo)致水污染問題不斷嚴(yán)峻并形成惡性循環(huán)。環(huán)保部門應(yīng)重視并大力改進污水處理水平，提升污水治理工作的質(zhì)量。

1 城市生活污水處理概述

城市生活污水一般是指生活中使用后產(chǎn)生的污水，主要來源是糞便污水和家庭產(chǎn)生的各種各樣的洗滌廢水、商貿(mào)企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營活動過程中產(chǎn)生的各種污廢水。生活污水中的污染物含量明顯低于工業(yè)廢水，但不同家庭生活污水中的污染物組成也是各種各樣的。目前，城市生活污水處理的主要困難是污水污染程度存在差異、評價的難度以及污水處理技術(shù)對自然環(huán)境的脆弱性[1]。

改善城市水環(huán)境就必須做好城市生活污水的處理工作，目前逐漸受到社會各界的廣泛關(guān)注，但污水處理水平尚未達到預(yù)期效果，限制了市民生活質(zhì)量和社會經(jīng)濟發(fā)展。

目前廣泛使用的污水處理方法有物理處理、生物處理及化學(xué)處理，其中化學(xué)處理是使用較為廣泛的處理工藝。在實際工作中，借助化學(xué)藥劑對污水中的污染物進行化學(xué)反應(yīng)，從而降低有害物質(zhì)的含量以達到凈化水體的效果。在化學(xué)處理方法中，攔截法以及離心分離法使用最為普遍。生物處理法是三類方法中最環(huán)保的方法，即將一些特殊的生物投放到污水中，借助它們的生命活動來降低污水中有害物質(zhì)的含量，最終達到凈化水質(zhì)的效果[2]。

2 城市生活污水處理現(xiàn)狀

2.1 污水系統(tǒng)規(guī)劃存在缺陷

城市污水系統(tǒng)專項規(guī)劃未根據(jù)生活污水治理現(xiàn)狀，充分發(fā)揮現(xiàn)有污水處理設(shè)施作用；未著重研究近期實施的可行性，考慮遠期規(guī)劃的合理性，不便于分期分步實施，規(guī)劃缺乏可操作性；未與其他各類專項規(guī)劃有機銜接；未充分綜合考慮經(jīng)濟社會的發(fā)展情況、周圍環(huán)境功能規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境體量與人口密集度等各種因素，科學(xué)統(tǒng)籌安排生活污水治理設(shè)施。

2.2 污水處理廠分布不合理

污水處理廠的布局是否合理直接關(guān)系到城市生活污水的處理效果。個別城市受地形和環(huán)境限制，污水處理廠分布過于集中，不僅浪費了管網(wǎng)建設(shè)的工程量，也影響污水處理廠的運營效果，此外，部分污水處理廠規(guī)模過大，系統(tǒng)風(fēng)險較高。

2.3 污水收集管網(wǎng)不完善

現(xiàn)階段我國的污水收集管網(wǎng)建設(shè)尚不完善，導(dǎo)致城市生活污水處理效果大打折扣。通常情況下，我國的城鎮(zhèn)在進行污水處理工作過程中，主要是借助污水收集管網(wǎng)的建設(shè)作為主要防線，但由于忽視三級管網(wǎng)的建設(shè)重要性，往往導(dǎo)致在實際污水處理工作中缺乏效果。大部分城市早期建設(shè)的污水收集管網(wǎng)為雨污混流制，無法保證對收集到的污水進行徹底處理。

2.4 污染物排放指標(biāo)未達到環(huán)保要求

在城市污水處理的早期，設(shè)計和施工通常是基于環(huán)境政策和城市規(guī)劃來進行的。隨著時間的變化，一些城市經(jīng)過污水處理出來的水的污染濃度指標(biāo)達不到標(biāo)準(zhǔn)要求?；蛘哂捎诔鞘械陌l(fā)展變化、人口的聚集和工業(yè)的發(fā)展，污水處理規(guī)模剛好能滿足目前的要求，但由于進水濃度超過設(shè)計值或處理工藝的局限性，一些污染物指標(biāo)達不到標(biāo)準(zhǔn)。對污水處理廠進行改造是使污水處理廠出水達到環(huán)保要求的最有效措施。

3 城市生活污水的治理對策

現(xiàn)階段，我國城市生活污水處理工作存在著許多問題，亟須對這些問題進行針對性的處理和改進。環(huán)保部門應(yīng)對污水處理相關(guān)的運營和管理工作進行不斷完善，使其能符合現(xiàn)階段城市化建設(shè)工作的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 制訂科學(xué)合理規(guī)劃

結(jié)合城市水環(huán)境持續(xù)改善和高質(zhì)量發(fā)展等目標(biāo)，針對現(xiàn)狀水污染治理和污水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨的問題，注重系統(tǒng)、時間、空間思維，做到點源污染、面源污染、溢流污染綜合治理，廠站、河道、管網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，廠站用地、衛(wèi)生防護、干線管廊同步預(yù)控，近期、遠期建設(shè)全面安排，通過全過程規(guī)劃，統(tǒng)籌推進污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造優(yōu)質(zhì)、韌性、靈活和友好的污水系統(tǒng)[3]。

此外，重點地區(qū)的排水規(guī)劃應(yīng)適時修訂。對于水質(zhì)較差的區(qū)域，應(yīng)全面考慮城市發(fā)展等因素，重點做好區(qū)域排水規(guī)劃工作。對生活污水處理設(shè)施容量進行評價，完善好生活污水處理的布局，進而提高污水處理能力，實現(xiàn)適度領(lǐng)先。

3.2 完善污水處理系統(tǒng)

城市污水處理系統(tǒng)是由污水管網(wǎng)和處理設(shè)施組成的收集、運輸、處理網(wǎng)絡(luò)。其中，污染源與處理設(shè)施之間的聯(lián)系可以抽象為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，管道網(wǎng)絡(luò)可以抽象為網(wǎng)絡(luò)的邊緣，它們是相互聯(lián)系的、系統(tǒng)的[4]。

為了更好地處理城市生活污水，污水處理系統(tǒng)只有不斷改進，在一定程度上，污水處理才可以充分發(fā)揮其作用。此外，污水處理設(shè)施的布局要充分考慮城市發(fā)展存在的問題、發(fā)展方向、水源和周邊環(huán)境，使城市污水處理設(shè)施的布局與城市總體規(guī)劃相一致，排污主干管與城市基礎(chǔ)設(shè)施相協(xié)調(diào)。

3.2.1 合理布局污水處理設(shè)施

污水廠應(yīng)采用分布與集中相結(jié)合的方式合理布局，加快補齊污水處理設(shè)施缺口，需要做到以下5 點：①合理劃定污水處理廠服務(wù)范圍。②現(xiàn)狀服務(wù)范圍過大的污水處理廠，要考慮縮減分區(qū)。③合理確定各污水廠的規(guī)模，單個污水處理廠規(guī)模比例不宜過大。④考慮分布式污水處理布局。⑤污水處理廠選址時要綜合考慮各種風(fēng)險，包括地震和地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，以及更為常見的城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險，避開災(zāi)害易發(fā)區(qū)。

工業(yè)廢水的理化性質(zhì)和生活污水不同，建議單獨收集、單獨處理、單獨排放。對于經(jīng)過評估、可生化性好且達到一定標(biāo)準(zhǔn)的少部分工業(yè)廢水，可以進入市政污水系統(tǒng)，但必須加強監(jiān)管。這種情況下，應(yīng)安裝在線流量計和水質(zhì)檢測設(shè)施，確保排污企業(yè)按照約定的水質(zhì)水量向市政管網(wǎng)中排污。

3.2.2 推進配套污水管網(wǎng)建設(shè)

在管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中，必須將現(xiàn)有排水管網(wǎng)與新建道路之間的管網(wǎng)高度連接起來，綜合考慮管網(wǎng)的使用壽命，設(shè)計時控制好管網(wǎng)直徑，減少管網(wǎng)直徑過小的問題出現(xiàn)。優(yōu)化新管網(wǎng)與既有管網(wǎng)的銜接工程，完善城中村、老城區(qū)、城鄉(xiāng)生活污水收集處理設(shè)施，避免有空白區(qū)的出現(xiàn)。

3.3 采用科學(xué)處理工藝

污水處理廠除了統(tǒng)一收集污水外，還應(yīng)采用科學(xué)合理的污水處理工藝。一般來說，城市生活污水處理工藝分為三類。

3.3.1 物理處理法

物理處理法是通過物理作用，以分離、回收污水中不溶解的、呈懸浮狀的污染物質(zhì)（包括油膜和油珠），在處理過程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。常用的有過濾法、沉淀法、浮選法等。

（1）過濾法。過濾介質(zhì)用于截留污水中的懸浮固體。過濾介質(zhì)有篩網(wǎng)、紗布、粒物，常用的過濾設(shè)備有格柵、篩網(wǎng)、微濾機等。

（2）沉淀法。沉降法是根據(jù)污水和水中懸浮物的相對密度不同的原理，通過重力將懸浮物從水中分離出來。根據(jù)水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性（即彼此帖結(jié)聚團的能力）可分為四種：分離沉降（或自由沉降）、混凝沉淀（或稱作絮凝沉降）、區(qū)域沉降（又稱擁擠沉降、成層沉降）、壓縮沉淀。

（3）浮選法?？諝獗灰胛鬯?，以微小氣泡的形式從水中沉淀出來。污水中的污染物（如乳化油等），其相對密度接近于水，都附著在氣泡上，并隨氣泡上升到水面，然后用機械的方法撇除，這樣就把污水中的污染物從污水中分離出來。疏水性的物質(zhì)易氣浮，親水性物質(zhì)不容易漂浮。因此，有時為了提高氣浮效率、改變污水中污染物的表面特性，有必要在污水中加入浮選劑，把一些親水性物質(zhì)變成疏水性物質(zhì)，然后氣浮除去，這種方法稱為“浮選”?；剞D(zhuǎn)式格柵除污機如圖1 所示。

圖1 回轉(zhuǎn)式格柵除污機

3.3.2 生物處理法

生物處理法是利用微生物對污水進行處理，污水中的有機物成為一種無害化、穩(wěn)定的生活污水處理方法。按照微生物的差異可分為厭氧和好氧兩種類型，其中好氧生物處理技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，也就是說，在好氧條件下，依靠好氧菌和兼氧菌的生化作用來完成污水處理。同時，根據(jù)處理系統(tǒng)中好氧微生物的狀態(tài)，可分為活性污泥法和生物膜法。改良型奧貝爾氧化溝如圖2 所示。

圖2 改良型奧貝爾氧化溝

3.3.3 化學(xué)處理法

化學(xué)處理是指使用化學(xué)反應(yīng)的形式，以分離、溶解、膠體等方法將污水中的有機物凈化成無害、穩(wěn)定的物質(zhì)的方法，其反應(yīng)基礎(chǔ)為：中和、混凝、還原等。這種方法不僅可以將污染物從水中分離出來，回收一些有用的物質(zhì)，還可以改變污染物的性質(zhì)，如減少廢水的pH、去除金屬離子、氧化某些有毒有害物質(zhì)等，因此，可以達到比物理方法更高的純化程度。常用的化學(xué)方法有化學(xué)沉淀法、中和法、氧化還原法和混凝法。

化學(xué)法處理的局限性如下。

由于化學(xué)試劑（或材料）常用于廢水的化學(xué)處理，處理成本普遍較高，運行和管理要求更加嚴(yán)格。

化學(xué)方法必須與物理方法結(jié)合使用。在化學(xué)處理之前，預(yù)處理常采用沉淀和過濾；在某些情況下，有必要采用沉淀、過濾等物理手段作為化學(xué)處理后的處理方式。臭氧曝氣塔如圖3 所示。

圖3 臭氧曝氣塔

3.4 加強執(zhí)法檢查與在線監(jiān)控

環(huán)保部門在進行執(zhí)法檢查的同時，應(yīng)對在線監(jiān)控系統(tǒng)運行情況進行監(jiān)督掌握?，F(xiàn)場檢查污水處理廠的處理工況與治污設(shè)施，重點查看自動監(jiān)控數(shù)據(jù)是否正常、在線監(jiān)控設(shè)施參數(shù)設(shè)置是否規(guī)范、在線監(jiān)控設(shè)備比對監(jiān)測是否已按照要求開展等方面。督促污水處理自動監(jiān)測設(shè)備的運行與維護，建立規(guī)范完善的運行臺賬，促進污水處理廠水質(zhì)穩(wěn)定，達標(biāo)[5]。污水處理監(jiān)控系統(tǒng)如圖4 所示。

圖4 污水處理監(jiān)控系統(tǒng)

4 結(jié)語

城市是人民生產(chǎn)生活的重要場所，污水處理設(shè)施是城市必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，中國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷加速，開展城市生活污水短板整治是提高基本公共服務(wù)保障能力、建設(shè)健康、低碳、宜居城市的重要措施，其也是涵蓋污水收集管網(wǎng)、污水處理廠、污泥處理和污水循環(huán)利用的系統(tǒng)工程，不僅可以形成流動投資，還能吸引產(chǎn)業(yè)投資、帶動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這對促進國內(nèi)市場的形成，促進經(jīng)濟社會全面發(fā)展意義重大。