市政給排水工程污水處理的技術(shù)分析

摘 要：市政給排水工程污水處理作為城市環(huán)境治理的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)方法與應(yīng)用效果直接影響著城市的可持續(xù)發(fā)展。本文詳細(xì)分析多種污水處理技術(shù)方法，并提出相應(yīng)的對策，為未來的市政給排水工程污水處理提供了技術(shù)參考和發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：市政給排水工程；污水處理；對策文章編號：2095-4085（2024）03-0058-03

隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，市政給排水工程污水處理逐漸成為城市環(huán)境改善的重要一環(huán)。作為城市治理中的核心環(huán)節(jié)，污水處理技術(shù)直接關(guān)系到城市的生態(tài)環(huán)境和生活品質(zhì)。

1 市政給排水工程污水處理技術(shù)

1.1 生物活性炭法

生物活性炭法是一種高效的污水處理技術(shù)，結(jié)合活性炭的物理吸附能力和微生物的生物降解能力。這種方法主要依賴于活性炭的多孔性和高比表面積，能夠有效吸附污水中的有機(jī)污染物、重金屬離子以及其它無機(jī)物質(zhì)?；钚蕴康倪@種吸附作用為非特異性的物理過程，可以有效去除多種污染物。然而，單純的物理吸附并不能完全降解污染物，因此生物活性炭法還結(jié)合了生物降解過程。在活性炭表面，微生物群落附著并形成生物膜，這些微生物能夠利用活性炭吸附的有機(jī)物作為食物來源，進(jìn)行生物降解。通過微生物的代謝作用，有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等無害物質(zhì)。生物活性炭法的優(yōu)點(diǎn)在于其處理效果好、處理速度快，且活性炭可以再生和重復(fù)使用，降低了處理成本［1］。此外，該技術(shù)還能夠同時去除污水中的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)，避免了后續(xù)處理步驟的復(fù)雜性。但是，生物活性炭法也存在一些挑戰(zhàn)。首先，活性炭的再生和更換需要定期進(jìn)行，這增加了操作復(fù)雜性和成本。其次，對于某些特殊污染物，如重金屬離子和難降解有機(jī)物，生物活性炭法的處理效果可能有限。在實(shí)際應(yīng)用中，需要針對具體情況選擇合適的處理方法。

1.2 生物膜法

生物膜由多種微生物、原生動物、藻類等組成，具有復(fù)雜的生態(tài)結(jié)構(gòu)和生物多樣性。當(dāng)污水流經(jīng)生物膜時，污水中的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)被生物膜上的微生物吸收利用，同時產(chǎn)生無害物質(zhì)。生物膜法的核心在于生物膜的培養(yǎng)和維護(hù)，為了保持生物膜的活性，需要進(jìn)行定期的曝氣和反沖洗操作。曝氣可以提供足夠的氧氣供微生物呼吸，促進(jìn)微生物的生長和代謝活動；反沖洗則可以去除生物膜上的雜質(zhì)和老化生物體，保持生物膜的通透性［2］。生物膜法的優(yōu)點(diǎn)在于其處理效率高、能耗低且操作簡便。生物膜上的微生物群落能夠協(xié)同工作，利用不同的有機(jī)物進(jìn)行生長和代謝，從而實(shí)現(xiàn)對多種污染物的去除。此外，生物膜法還具有較好的抗沖擊負(fù)荷能力，能夠適應(yīng)水質(zhì)波動較大的情況。缺點(diǎn)在于生物膜法對環(huán)境溫度、pH值等環(huán)境因素較為敏感，需要在實(shí)際操作中進(jìn)行嚴(yán)格控制。其次，生物膜的培養(yǎng)和維護(hù)需要一定的時間和經(jīng)驗(yàn)，操作不當(dāng)可能導(dǎo)致生物膜活性降低或失效。

1.3 活性污泥法

活性污泥法是目前污水處理中最常用且效果顯著的一種生物處理方法，這種方法基于懸浮生長的微生物在曝氣池中形成活性污泥，通過活性污泥中的微生物群體對污水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附和生物降解。活性污泥法包含多個階段：首先是曝氣階段，通過向污水中加入空氣，使活性污泥中的微生物進(jìn)行有氧呼吸，進(jìn)而分解有機(jī)物；其次是沉淀階段，活性污泥在二沉池中沉淀，將處理后的水與污泥分離；最后是污泥回流和剩余污泥排放階段，部分活性污泥回流到曝氣池以維持系統(tǒng)的微生物濃度，而剩余的污泥則被排放。活性污泥法的主要優(yōu)點(diǎn)包括處理效果好、對多種有機(jī)物有廣泛的適應(yīng)性、技術(shù)成熟且運(yùn)行穩(wěn)定。此外，通過調(diào)整曝氣池中的運(yùn)行參數(shù)，如曝氣量、回流比等，可以實(shí)現(xiàn)對污水處理效果的靈活調(diào)控。缺點(diǎn)在于活性污泥的沉降性能會受到水質(zhì)、微生物種群等因素的影響，導(dǎo)致二沉池中的泥水分離效果不佳。此外，活性污泥法對水溫、pH值等環(huán)境因素也有一定的要求，超出一定范圍可能會影響微生物的活性［3］。

1.4 膜生物反應(yīng)器法

膜生物反應(yīng)器通過超濾或微濾膜將活性污泥與處理后的水進(jìn)行高效分離，從而實(shí)現(xiàn)污泥的零排放和出水的高品質(zhì)。MBR主要由生物反應(yīng)器和膜組件兩部分組成，在生物反應(yīng)器中，活性污泥對污水進(jìn)行生物降解；隨后，處理后的水通過膜組件進(jìn)行過濾，將微生物和固體顆粒截留在膜的一側(cè)，而清潔的水則通過膜孔流出。由于膜的過濾作用，MBR的出水水質(zhì)通常優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。MBR的主要優(yōu)點(diǎn)包括出水水質(zhì)高、占地面積小、污泥產(chǎn)量少等，此外，MBR還具有較高的生物處理效率和對難降解有機(jī)物的處理能力［4］。然而，MBR也存在一些不足，如膜污染問題、運(yùn)行成本較高以及膜組件的更換和清洗等維護(hù)工作。

1.5 生態(tài)處理系統(tǒng)

生態(tài)處理系統(tǒng)是近年來興起的一種新型的污水處理技術(shù)，其核心思想是借助自然界中的生態(tài)學(xué)原理，利用微生物、植物、動物等生物以及非生物的物理和化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)污水的凈化和生態(tài)修復(fù)。比如，人工濕地處理系統(tǒng)，人工濕地模擬自然濕地的功能，通過基質(zhì)、植物和微生物的共同作用去除污水中的污染物質(zhì)［5］。污水在流經(jīng)人工濕地時，經(jīng)過基質(zhì)的過濾、吸附，植物的吸收和微生物的降解，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。人工濕地不僅處理效果好，而且具有景觀美化、生態(tài)恢復(fù)等多重功能。又比如生態(tài)塘處理系統(tǒng)，利用天然或人工水體，通過水生植物、藻類、水生動物以及微生物等生物的生態(tài)作用，去除污水中的污染物。在生態(tài)塘中，污染物可以通過生物的攝食、代謝和微生物的分解等過程得到去除，同時，水體中的營養(yǎng)物質(zhì)也可以通過藻類和水生植物的生長得以循環(huán)和利用。

1.6 化學(xué)沉淀法與化學(xué)絮凝沉淀法

化學(xué)沉淀法是通過向污水中投加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，使污水中的溶解性污染物轉(zhuǎn)化為難溶或微溶的化合物，進(jìn)而通過沉淀、過濾等方式將其從污水中去除的方法。常用的化學(xué)沉淀劑包括石灰、硫化物、鐵鹽等。例如，向含重金屬離子的污水中投加石灰，可以使重金屬離子轉(zhuǎn)化為難溶的氫氧化物沉淀，從而實(shí)現(xiàn)重金屬的去除［6］。

化學(xué)絮凝沉淀法是在污水中投加適量的絮凝劑，使污水中的膠體顆粒和微小懸浮物通過電性中和、吸附架橋等作用形成較大的絮凝體，然后通過沉淀或氣浮等方式將其從污水中分離出來的方法。常用的絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑（如鋁鹽、鐵鹽等）和有機(jī)絮凝劑（如聚丙烯酰胺等）?；瘜W(xué)絮凝沉淀法可以有效去除污水中的懸浮物、色度以及部分溶解性有機(jī)物。

2 市政給排水工程污水處理技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

2.1 排污系統(tǒng)污水處理技術(shù)

污水通過排水管網(wǎng)收集后，被輸送到污水處理廠進(jìn)行集中處理。處理過程中，根據(jù)污水性質(zhì)選擇相應(yīng)的物理、化學(xué)或生物方法去除污水中的污染物質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用中，排污系統(tǒng)污水處理技術(shù)具有處理量大、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。以某城市為例，該城市通過構(gòu)建覆蓋全城的排水管網(wǎng)和多個污水處理廠，實(shí)現(xiàn)對居民生活污水和工業(yè)廢水的有效收集和處理。通過格柵去除大塊雜物，利用活性污泥法進(jìn)行生物處理，再通過沉淀、過濾等步驟去除懸浮物和微生物，最終使出水水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 人工濕地污水處理技術(shù)

近年來，人工濕地污水處理技術(shù)在市政給排水工程中得到了廣泛應(yīng)用。例如，在南方某城市的一個居民小區(qū)，就建設(shè)了一片人工濕地。該濕地采用水平潛流式設(shè)計，內(nèi)部種植了多種水生植物，如蘆葦、慈姑等。小區(qū)的生活污水經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)入人工濕地，通過植物吸收、微生物降解和基質(zhì)過濾等多重作用，實(shí)現(xiàn)了污水的凈化［7］。經(jīng)過人工濕地處理的污水，不僅水質(zhì)得到了提升，還為小區(qū)居民創(chuàng)造了一個優(yōu)美的休閑環(huán)境。

2.3 軌道交通污水處理技術(shù)

隨著城市軌道交通的迅猛發(fā)展，軌道交通站點(diǎn)產(chǎn)生的污水量逐漸增大，軌道交通污水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)主要處理來自地鐵站、車輛段、軌道沿線設(shè)施等產(chǎn)生的污水，包括廁所污水、洗滌廢水和生活污水等。軌道交通污水處理技術(shù)通常采用生物處理法、物理處理法或化學(xué)處理法，確保出水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，軌道交通污水處理技術(shù)通常采用集中處理的方式。例如，在一些大城市的地鐵系統(tǒng)中，會在車輛段或站點(diǎn)附近建設(shè)污水處理站，集中處理站點(diǎn)產(chǎn)生的污水。這些污水處理站配備了專業(yè)的生物反應(yīng)池、沉淀池和過濾設(shè)施，以去除污水中的有機(jī)污染物、懸浮物和病原微生物等。經(jīng)過處理的污水，可以滿足一定的再利用要求，如灌溉、沖洗車輛等。

2.4 截留式分流制處理技術(shù)

截留式分流制處理技術(shù)它通過將城市污水分為生活污水和工業(yè)廢水等不同類型，分別進(jìn)行收集和處理。截留式分流制處理技術(shù)旨在減少污水對環(huán)境的直接排放，提高污水處理的針對性和效率。在實(shí)際應(yīng)用中，截留式分流制處理技術(shù)通常與城市的排水管網(wǎng)相結(jié)合［8］。生活污水和工業(yè)廢水通過不同的管道系統(tǒng)分別收集，然后輸送到相應(yīng)的污水處理廠進(jìn)行處理。在污水處理廠中，根據(jù)污水的性質(zhì)選擇合適的處理工藝，如活性污泥法、A2O工藝等，以去除污水中的污染物。經(jīng)過處理后的污水，可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，部分甚至可以達(dá)到再利用的標(biāo)準(zhǔn)。但是，截留式分流制處理技術(shù)在應(yīng)用過程中也面臨一些挑戰(zhàn)，如分流系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)、不同類型污水的處理效果差異等。為了克服這些挑戰(zhàn)，需要不斷優(yōu)化和完善截留式分流制處理技術(shù)，提高其穩(wěn)定性和適應(yīng)性。未來，隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高和城市化進(jìn)程的加速，截留式分流制處理技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。

3 市政給排水工程污水處理改善措施

3.1 完善污水處理制度

一是建立嚴(yán)格的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，污水處理的首要任務(wù)是確保出水水質(zhì)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。因此，制定并嚴(yán)格執(zhí)行污水處理標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。各地應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，參照國家標(biāo)準(zhǔn)和地方特色，制定更為嚴(yán)格的地方污水處理標(biāo)準(zhǔn)，明確水質(zhì)指標(biāo)、處理方法和排放標(biāo)準(zhǔn)。二是加強(qiáng)污水處理監(jiān)管，監(jiān)管是確保污水處理制度有效執(zhí)行的關(guān)鍵。政府應(yīng)建立健全污水處理監(jiān)管體系，加強(qiáng)對污水處理設(shè)施運(yùn)行情況的日常監(jiān)督和管理［9］。通過定期巡查、抽樣檢測等方式，確保污水處理設(shè)施正常運(yùn)行，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。三是推行污水處理責(zé)任制，明確污水處理的責(zé)任主體，推行污水處理責(zé)任制，將污水處理責(zé)任落實(shí)到具體單位和個人。通過簽訂責(zé)任狀、建立獎懲機(jī)制等措施，促使污水處理責(zé)任主體積極履行職責(zé)，確保污水處理工作的順利進(jìn)行。

3.2 配備污水處理設(shè)施

政府應(yīng)加大對污水處理設(shè)施建設(shè)的投入力度，確保設(shè)施建設(shè)的順利進(jìn)行［10］。同時，鼓勵社會資本參與污水處理設(shè)施建設(shè)，形成多元化的投資格局。合理布局污水處理設(shè)施，是提高污水處理效率的重要保障。應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃、人口分布和污水產(chǎn)生量等因素，科學(xué)規(guī)劃污水處理設(shè)施的位置和規(guī)模。同時，加強(qiáng)污水處理設(shè)施之間的互聯(lián)互通，形成完善的污水處理網(wǎng)絡(luò)。此外，應(yīng)不斷提升污水處理設(shè)施的技術(shù)水平，引進(jìn)先進(jìn)的污水處理技術(shù)和設(shè)備。通過技術(shù)升級和改造，提高污水處理設(shè)施的處理效率和處理能力。

3.3 創(chuàng)新污水處理技術(shù)

政府應(yīng)加大對污水處理技術(shù)研發(fā)的投入力度，鼓勵科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)開展污水處理技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。通過不斷的技術(shù)突破和創(chuàng)新，提高污水處理技術(shù)的處理效果和效率。探索污水處理與資源利用相結(jié)合的模式，污水處理不僅是為了保護(hù)環(huán)境，還可以通過資源化利用實(shí)現(xiàn)資源的有效回收和利用。因此，應(yīng)積極探索污水處理與資源利用相結(jié)合的模式，如污水處理后的中水回用、污泥的資源化利用等。通過這種模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)污水處理與資源利用的良性循環(huán)。

4 結(jié)語

總而言之，市政給排水工程污水處理技術(shù)已取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)，未來市政給排水工程污水處理技術(shù)將朝著更高效、更環(huán)保、更智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］范久林.市政給排水工程污水處理的技術(shù)分析［J］.清洗世界，2023，39（11）：124-126.

［2］潘瑞軍.市政給排水工程污水處理技術(shù)研究［J］.工程建設(shè)與設(shè)計，2023（20）：87-89.

［3］王鍵.污水處理技術(shù)在市政給排水工程中的有效運(yùn)用［J］.工程技術(shù)研究，2022，7（24）：33-35.

［4］李真瑩.市政給排水工程污水處理技術(shù)與發(fā)展路徑探析［J］.新型工業(yè)化，2022，12（12）：244-247.

［5］李平平.市政給排水工程污水處理的技術(shù)分析［J］.大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2022（21）：50-52.

［6］李盛柏.提高市政給排水工程污水處理水平的技術(shù)措施［J］.科技資訊，2022，20（21）：63-66.

［7］趙肅.市政給排水工程污水處理的技術(shù)與發(fā)展探索［J］.居舍，2022（15）：54-56，72.

［8］余云美.市政給排水工程污水處理技術(shù)及發(fā)展策略［J］.工程技術(shù)研究，2022，7（4）：95-96，113.

［9］曾朝銀.市政給排水工程污水處理技術(shù)與發(fā)展對策探析［J］.中國建筑裝飾裝修，2021（9）：28-29.

［10］鄭淑菊.市政給排水工程污水處理的技術(shù)研究［J］.新型工業(yè)化，2021，11（7）：201-202.