污水處理技術(shù)在市政給排水工程中的有效運用

文／宋心 北海市大禹建設(shè)工程有限公司 廣西北海 536000

引言：

水資源是人類賴以生存的重要資源，更是當(dāng)今環(huán)保工作的關(guān)鍵對象。城市建設(shè)與發(fā)展和給排水工程的完善程度存在直接關(guān)聯(lián)，若是污水處理不當(dāng)，既可能會對居民的生活質(zhì)量造成影響，甚至還會導(dǎo)致整個城市經(jīng)濟增速放緩，由此可見，在給排水工程中合理引入污水處理技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。

1.污水處理重要性

隨著人類對環(huán)境影響的日益關(guān)注，環(huán)境保護(hù)成為全球關(guān)注的焦點。我國也積極推行環(huán)境保護(hù)理念，并取得了一定的成就。然而，人口眾多和城市建設(shè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了水資源短缺和用水危機的出現(xiàn)，這使得污水處理變得尤為重要。污水中含有大量的有機物、重金屬和細(xì)菌等物質(zhì)，如果直接排放到自然水體中，會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、水質(zhì)惡化，甚至引發(fā)藻華爆發(fā)和水生態(tài)系統(tǒng)崩潰。因此，通過污水處理技術(shù)，能夠有效減少有害廢水的排放，保護(hù)水體環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡。污水可以經(jīng)過一系列工藝，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗蛢艋?，變成可以再利用的水源，用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水甚至是城市的集中供水。這樣不僅可以節(jié)約淡水資源，減輕了對地下水和河流水的依賴，也能夠有效應(yīng)對城市用水危機，提供可靠的水資源保障[1]。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，市政給排水工程在我國得到了廣泛的重視和實施。通過建設(shè)和完善污水處理設(shè)施，加強了對污水的收集、處理和再利用，取得了顯著成效。這種可持續(xù)發(fā)展的做法不僅滿足了城市的用水需求，還能夠促進(jìn)社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，并且在道路、建筑物等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中充分考慮了環(huán)保因素，真正實現(xiàn)了城市建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的有機結(jié)合。

2.市政給排水系統(tǒng)常用污水處理技術(shù)

2.1 排污系統(tǒng)處理技術(shù)

排污系統(tǒng)處理技術(shù)是城市污水處理的關(guān)鍵，主要包括以下要點：

（1）需要展開實地調(diào)查，詳細(xì)了解各個污水排放源頭的產(chǎn)出量、排放總量以及處理要求，以此作為重新設(shè)計和優(yōu)化污水處理系統(tǒng)的重要依據(jù)。通過根據(jù)調(diào)查結(jié)果重新設(shè)計系統(tǒng)、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加處理設(shè)備、改進(jìn)工藝流程等，以此確保系統(tǒng)的處理能力能夠滿足污水排放的規(guī)模需求。

（2）在考慮建設(shè)新的污水泵站之前，需要評估現(xiàn)有給排水管網(wǎng)的排污能力，并確定如何最大限度地利用這些已有資源來進(jìn)行污水處理。每個泵站的位置和功能都應(yīng)根據(jù)城市的具體情況進(jìn)行合理規(guī)劃。通過充分發(fā)揮各個泵站的污水處理作用，可以提高整體的處理效率和處理質(zhì)量。

（3）規(guī)劃建設(shè)污水泵站時，需要考慮多個因素。首先，選擇靠近污水處理廠的位置可以減少運輸成本和排放損失。其次，選擇交通便利的位置可以方便維護(hù)和管理人員的進(jìn)出。此外，選擇地形開闊的位置可以更好地適應(yīng)泵站的布局和擴建需求?；趯@些因素的綜合考慮，可以提升污水處理能力，并為未來的擴展和改進(jìn)留下空間[2]。

（4）由于污水中含有有毒有害物質(zhì)，并且存在腐蝕問題，選用具備良好的密封性能和防腐蝕能力的材料非常重要。如此方可確保泵站設(shè)備和管線在長期運行中不會出現(xiàn)泄漏或外溢問題，保證設(shè)備的正常使用壽命，并減少對環(huán)境的污染風(fēng)險。

（5）污水系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要，特別是閘門和事故排出口等位置。在設(shè)計這些重要結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮到事故排查和搶修工作的便利性。合理的布局和易于進(jìn)入的設(shè)計可以確保搶修人員在發(fā)生事故時能夠及時進(jìn)入關(guān)鍵位置，進(jìn)行緊急處理和維修工作，從而最大限度地減少事故造成的污染范圍，避免事態(tài)擴大化。

（6）為了防止污水管道堵塞，可以在給排水管道主體加裝柔性防水套管，此種套管具有良好的彈性和耐腐蝕性，能夠減少管道內(nèi)壁積聚物質(zhì)導(dǎo)致堵塞的風(fēng)險。另外，還可以在水泵吸水口加裝過濾器，以阻止大體積的雜質(zhì)進(jìn)入排污管道。通過以上措施能夠有效提升排污管道的暢通性，減少堵塞問題的發(fā)生。

2.2 雨污分流處理技術(shù)

雨污混流是指雨水和污水在同一管道中混合流動的情況，會導(dǎo)致污水處理設(shè)施超負(fù)荷運行，同時給水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。因此，建設(shè)適合城市未來發(fā)展的雨污分流處理系統(tǒng)至關(guān)重要。針對舊的雨污混流管道，需要進(jìn)行改造和升級。并根據(jù)城市的發(fā)展?fàn)顩r，增加雨污管道的數(shù)量，確保其覆蓋范圍和容量能夠應(yīng)對未來的污水產(chǎn)量。同時，還需合理規(guī)劃和劃分管網(wǎng)，確保雨水和污水分流到不同的處理設(shè)施，并進(jìn)行相應(yīng)處理，以此減輕污水處理廠的負(fù)荷，提高處理效率，同時也降低對水環(huán)境的污染[3]。

2.3 軌道交通污廢水集中收集分類處理技術(shù)

在城市地下軌道交通系統(tǒng)中，廢水主要由生活污水和含油廢水組成。生活污水主要來自乘客的廁所使用、洗手盆、飲水機等日常生活活動產(chǎn)生的廢水，含有有機物、微生物、氮、磷等成分。含油廢水則主要由列車運營過程中的排放物、軌道上的潤滑劑和列車外表面的污染物等引起。這些廢水對環(huán)境和健康具有潛在的危害，因此需要采取有效措施進(jìn)行處理和控制。軌道交通污廢水集中收集分類處理技術(shù)的核心思路是將軌道交通系統(tǒng)中的廢水進(jìn)行統(tǒng)一收集，并在特定的集中處理設(shè)施中進(jìn)行預(yù)處理和終端處理。首先，廢水被收集到專用的管道系統(tǒng)中，避免污水在地鐵隧道和站臺等地區(qū)外溢或滲漏。然后，通過預(yù)處理工藝，如粗篩分、沉淀和隔油器等，去除固體懸浮物、沉淀物和油質(zhì)物質(zhì)。該工藝能夠有效地降低廢水的濁度和有機物含量。接下來，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水運送到污水處理廠內(nèi)實行集中化處理。在處理廠中，采用高級處理工藝，如生物處理、深度過濾和消毒等，進(jìn)一步凈化廢水。通過生物處理工藝，有機物可以被微生物分解為無害的物質(zhì)，從而減少對水體的污染。深度過濾技術(shù)則用于去除微小顆粒和膠體物質(zhì)，提高水質(zhì)的澄清度。最后，廢水經(jīng)過消毒處理，以殺滅潛在的病原微生物，保證產(chǎn)出的水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 人工濕地污水處理技術(shù)

人工濕地污水處理技術(shù)是一種環(huán)保且高效的污水處理方法，在城市中起到了關(guān)鍵的作用。通過沉淀、過濾和生物降解作用，人工濕地能夠有效去除污水中的有機物，大幅改善水質(zhì)。針對不同類型的污水，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)娜斯竦丶夹g(shù)進(jìn)行處理，以確保處理效果達(dá)到最佳。同時，合理控制污水的排放量，避免超過濕地的承受范圍，從而對濕地的生態(tài)環(huán)境造成破壞。在應(yīng)用該技術(shù)時，還需注意合理選址。選址時需考慮污水管網(wǎng)的布局情況、地形地勢和水文地質(zhì)等因素。選址既要盡可能地接近污水源，方便連接管網(wǎng)，也要避免選址過于偏遠(yuǎn)，以減少運輸成本和能源消耗。選址還應(yīng)避免對周邊居民的日常生活以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展造成不利影響，實現(xiàn)污水處理與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)共生。根據(jù)具體的污水處理需求，制定科學(xué)合理的人工濕地建設(shè)方案。在設(shè)計過程中，需要考慮工藝以及技術(shù)是否適應(yīng)實際情況，選擇合適的濕地面積、濕地植被種類，并結(jié)合其他污水處理系統(tǒng)如氧化塘等進(jìn)行聯(lián)合運用，以進(jìn)一步提高污水處理效果，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性發(fā)展[4]。

2.5 AB 污水處理工藝

該工藝的基本原理是將曝氣池分為A 段和B 段兩個階段，分別進(jìn)行高負(fù)荷和低負(fù)荷處理。A 段利用活性污泥的特性，通過吸附和降解有機物，達(dá)到有效凈化水質(zhì)的目的，一般選擇具有絮凝沉降和易吸附特性的活性污泥，能夠高效地吸附市政污水中的有機物質(zhì)。為將活性污泥的功能有效發(fā)揮，回流系統(tǒng)需要進(jìn)行專門設(shè)置，以降低出水負(fù)荷水平，并且專門選取泥齡較短的細(xì)菌群落作為吸附生物。而B 段則采用常規(guī)的污泥處理方法，其處于低負(fù)荷階段，與傳統(tǒng)工藝的污泥處理步驟相似。通過這種兩段式的處理方式，AB 工藝既能夠高效去除有機物，又能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。該工藝相較于傳統(tǒng)工藝而言，具備了一些明顯的優(yōu)勢。一方面，其能夠顯著降低電力資源的消耗，從而在污水處理成本方面具有明顯的優(yōu)勢。另一方面，由于采用了兩段式處理，使得去污效率更高，并且能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。正因如此，AB 工藝在一些對出水水質(zhì)要求不高的市政給排水工程中得到了廣泛應(yīng)用。

2.6 生物膜污水處理工藝

生物膜具備強大的吸附能力，可以有效地吸附污水中的有機物和膠狀物質(zhì)，阻止其進(jìn)一步傳播和污染環(huán)境。同時，吸附的有機物和膠狀物質(zhì)會被微生物分解，從而實現(xiàn)污水的凈化處理。并且，生物膜法還能夠通過控制微生物在膜表面的生長和代謝過程，可以達(dá)到除氮脫磷的效果，從而降低水體中的營養(yǎng)物質(zhì)含量，減少富營養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。生物膜法相比其他污水處理工藝，具有較低的應(yīng)用成本和相對簡單的操作。生物膜的制備和維護(hù)相對容易，不需要消耗大量的能源和化學(xué)藥劑。工藝流程相對簡單，只需設(shè)置沉淀池和二次沉淀池等基礎(chǔ)設(shè)施即可。這使得生物膜法在許多地方都具備廣泛應(yīng)用的潛力，尤其是一些資源和技術(shù)有限的地區(qū)。

2.7 AA0 污水處理工藝

AA0 污水處理工藝主要用于解決污水中氮和磷的排放問題，可細(xì)分為以下三個階段：（1）在厭氧池階段，污水中的生物降解有機物經(jīng)過微生物的作用，轉(zhuǎn)化為具備揮發(fā)性低分子物質(zhì)的產(chǎn)物。這種轉(zhuǎn)化可以有效減少有機物的濃度，并將其轉(zhuǎn)化為更易揮發(fā)的形式，從而為后續(xù)處理提供了便利。（2）在缺氧池階段，反硝化細(xì)菌利用有機物作為碳源，并通過與回流消化液中的硝態(tài)氮發(fā)生反應(yīng)，逐步將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?。這個過程不僅有效地去除了氮污染物，還帶來了進(jìn)一步的能量回收和資源利用。（3）在好氧池階段，除磷細(xì)菌發(fā)揮作用，分解儲存在污水中的聚β-羥丁酸，釋放出其中儲存的磷。與此同時，好氧微生物進(jìn)一步降解污水中的有機物，進(jìn)一步凈化水質(zhì)。通過綜合運用好氧微生物和除磷微生物的相互配合，污水中的磷得到有效去除。這種處理工藝是將生物轉(zhuǎn)化過程和微生物反應(yīng)結(jié)合起來，最大限度地提高了污水處理效率，并且具備能量回收和資源利用的優(yōu)勢。該技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用，為城市環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

2.8 超濾污水處理工藝

該工藝?yán)贸瑸V微孔膜的篩分和吸附作用，能夠有效地將污水中的懸浮固體、高分子有機物和膠質(zhì)等雜質(zhì)從液體中分離出來，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。在實際運用時，首先，需根據(jù)污水的水質(zhì)、濁度、有機物含量等指標(biāo)，確定適合的超濾微孔膜類型和孔徑大小。不同的超濾微孔膜具有不同的篩分效果和吸附能力，因此選擇合適的膜材料和規(guī)格對于提高處理效果至關(guān)重要。其次，處理人員還需要根據(jù)污水的流量和水質(zhì)波動情況來調(diào)整操作參數(shù)，如操作壓力、流速、回收率等，以提高超濾膜的通透性和運行穩(wěn)定性，從而增加處理效率。相比傳統(tǒng)的沉淀過濾工藝，超濾工藝更加穩(wěn)定可靠，能夠處理含有較高濁度和高濃度有機物的污水，且不受水質(zhì)波動影響。

3.市政給排水污水處理優(yōu)化策略

3.1 健全污水處理設(shè)施

有效的污水處理技術(shù)需要依賴完善基礎(chǔ)設(shè)施，因此，需要建設(shè)完善的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，將覆蓋面擴大到城市的各個角落，并實行科學(xué)的分區(qū)規(guī)劃，合理劃分不同區(qū)域的污水處理任務(wù)，準(zhǔn)確計算排水量，從而確保設(shè)施的運行效能和處理負(fù)荷。根據(jù)實際需求，對管網(wǎng)進(jìn)行布局優(yōu)化、管徑設(shè)計和流速控制等方面的調(diào)整，以提高污水的流動性和處理效果。在舊城區(qū)的改造和道路改造等工程項目，要與污水管網(wǎng)建設(shè)同步進(jìn)行，實施分流處理，避免雨水與污水混合，減輕處理壓力。同時，為了進(jìn)一步提高污水處理設(shè)施的工作效率和管理水平，應(yīng)該致力于推動設(shè)施的自動化和智能化，引入先進(jìn)的控制系統(tǒng)和自動化設(shè)備，如智能泵站、自動化排污閥門等，可以提高操作的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度，降低人為干預(yù)的需求，并且提高能源利用效率。

3.2 強化污水處理技術(shù)與排水系統(tǒng)的契合性

為了有效處理污水，首先需要進(jìn)行徹底的調(diào)查研究，了解城市排水系統(tǒng)的運行狀況。通過收集有關(guān)城市規(guī)模、人口數(shù)量和產(chǎn)業(yè)分布等方面的數(shù)據(jù)，并詳細(xì)分析這些數(shù)據(jù)，全面評估城市給排水系統(tǒng)的實際情況，識別出存在的問題和潛在的瓶頸?；趯ε潘到y(tǒng)的深入了解，可以根據(jù)城市的具體情況選擇合適的污水處理技術(shù)?，F(xiàn)代污水處理技術(shù)具有更高的效率和更廣泛的適應(yīng)性，可以更好地處理大規(guī)模的污水排放。例如，一些先進(jìn)的技術(shù)包括生物膜反應(yīng)器（MBR）、激活污泥工藝和生物活性炭法等，能夠更有效地去除有機物和氮、磷等污染物。在設(shè)計排水網(wǎng)絡(luò)時，必須綜合考慮城市的發(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的規(guī)劃，包括確定合適的管道規(guī)格和位置，以便污水能夠順利排放，并避免出現(xiàn)擁堵和泄漏等問題。此外，還可以考慮采用分區(qū)治理的方式，根據(jù)不同區(qū)域的特點和需求，采用不同的處理技術(shù)和策略，以最大程度地提高處理效果和達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 構(gòu)建雨污分流與處理系統(tǒng)

構(gòu)建雨污分流與處理系統(tǒng)對于城市的水利建設(shè)和環(huán)境保護(hù)具有重要意義，其能減輕污水處理設(shè)施的負(fù)荷，提高處理效率，降低排放污染物對自然水體的影響。同時，雨污分流還有助于提高城市抗洪排澇能力，減少城市內(nèi)澇的發(fā)生。因此，政府和環(huán)保部門應(yīng)高度重視這一問題，加大投入，完善相關(guān)法規(guī)和政策，推動雨污分流與處理系統(tǒng)的建設(shè)和改造。只有通過全面的系統(tǒng)建設(shè)和長期的維護(hù)管理，才能實現(xiàn)城市污水治理的可持續(xù)發(fā)展。在新建城區(qū)的規(guī)劃設(shè)計初期，就應(yīng)當(dāng)充分考慮雨水和污水管網(wǎng)的分離，設(shè)計雨水和污水的獨立通道，以便將來能夠有效地分流和處理。通過合理的管道設(shè)置和布局，可以避免雨水和污水混合排放，減輕污水處理設(shè)施的負(fù)荷，提高處理效率。對于老舊城區(qū)，由于已有的管網(wǎng)系統(tǒng)通常是將雨水和污水混合排放的，需要逐步進(jìn)行改造，對此，可通過管道分隔、聯(lián)接控制等方式實現(xiàn)。不過也需注意，改造過程需要合理安排，以免給居民和交通帶來不便。老舊城區(qū)的雨污分流改造可在管網(wǎng)維修和保養(yǎng)的過程中逐步進(jìn)行，確保改造的順利進(jìn)行。

3.4 合理建設(shè)污水處理廠

污水處理廠作為水環(huán)境治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠有效凈化和處理城市污水，維護(hù)環(huán)境衛(wèi)生和公共健康。然而，在水流下游地帶的污水處理廠數(shù)量有限，很多地區(qū)仍然面臨著缺乏或不足的情況。這導(dǎo)致了一些地區(qū)污水處理能力不足，無法及時處理和排放大量廢水，對環(huán)境造成了負(fù)面影響。為了解決上述問題，首先，應(yīng)該按照實際需求，合理分配污水處理廠的規(guī)劃和建設(shè)，避免數(shù)量有限、分布不均的問題。其次，要致力于改進(jìn)污水處理技術(shù)設(shè)備和工藝方式，提高處理效率和水質(zhì)凈化能力，以適應(yīng)不同區(qū)域的需求和特點。此外，還需要增加對污水處理廠的投資，提高設(shè)施的運行和維護(hù)水平，確保其合理使用和分配。

3.5 提高污水處理技術(shù)的研發(fā)能力

城市的快速擴張和居民生活水平的提高導(dǎo)致了更多的污水產(chǎn)生。污水中含有有機物、氮、磷等有害物質(zhì)，如果不進(jìn)行有效處理，將對水資源和周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。因此，迫切需要改進(jìn)和升級傳統(tǒng)的污水處理方法，提高污水處理技術(shù)的研發(fā)能力，以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。一方面，可通過引入新材料、新工藝和先進(jìn)的設(shè)備，不斷提高污水處理效率和處理質(zhì)量。例如，可以探索利用先進(jìn)的膜技術(shù)、生物降解技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)等，提高污水的去除率和降解效果。另一方面，應(yīng)加強污水處理技術(shù)的集成與優(yōu)化。將不同的處理方法和工藝相結(jié)合，形成系統(tǒng)化、集成化的處理流程，優(yōu)化處理步驟和設(shè)備配置，最大限度地提高整體處理效率和資源利用率。例如，可以將生物處理、化學(xué)處理和物理處理等技術(shù)相結(jié)合，形成高效的污水處理系統(tǒng)。此外，還應(yīng)借助先進(jìn)的信息技術(shù)和自動化控制技術(shù)，實現(xiàn)對污水處理過程的實時監(jiān)測和控制，提高處理效果和運行穩(wěn)定性。通過智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，可以實現(xiàn)對污水處理設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)控和優(yōu)化運行，減少人為干預(yù)和維護(hù)成本。

結(jié)語：

對于市政給排水工程而言，引入污水處理技術(shù)，能夠更好的保障城市中污水處理相關(guān)工作的有序開展。結(jié)合國內(nèi)當(dāng)前給排水工程污水處理具體情況，必須要提高對水資源凈化處理的投入力度，持續(xù)提高污水處理水平，推動國內(nèi)污水處理技術(shù)的有效改進(jìn)，從而為人們的生活質(zhì)量提供更加可靠的保障，并促進(jìn)環(huán)境實現(xiàn)持續(xù)、健康發(fā)展。