生活污水處理廠尾水深度處理技術(shù)分析

關(guān)鍵詞：生活污水；尾水深度處理；地表水污染治理

中圖分類號：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0266-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.075

Analysis of Advanced Treatment Technology for Tail Water of Domestic Sewage Treatment Plant

XUE Shufang

（Anhui Shuiyun Environmental Protection Co.，Ltd.，Wuhu 241ooo，China）

Abstract：Exploringthedeeptreatmenttechnologyofwastewaterfromdomesticsewagetreatment plants，aiming toensure that the effluent meets the Class I V standard for surface water and promote water pollution control and ecological restoration. Analyzethecurentsituationoftailwatertreatment，proposeinnovativestrategiessuchasurban-ruraldiferentiatedtreatment， process ptimtionaturallogicaldgestio，ndolgicalselfpurificationtemostruction，ndmpseuce utilization.Theresearchresultsareof great significance forpromotingawin-win situationbetwen China’senvironmentand economy，water environment governance，and ecological civilization construction.

Keywords： domestic sewage; tailwater deep treatment; surface water pollution control展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢，不僅能夠有效去除尾水中的難降解有機(jī)物和氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還能提高出水水質(zhì)，使之接近或達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.1 高級氧化工藝

隨著城市化進(jìn)程的加速和農(nóng)村生活水平的提高，生活污水排放量急劇增加，給地表水環(huán)境帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。傳統(tǒng)污水處理工藝能有效去除大部分污染物，但尾水中仍含有一定量的難降解有機(jī)物、氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，若未經(jīng)深度處理直接排放，將對水生態(tài)環(huán)境造成長期影響[2。因此，探索高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的尾水深度處理技術(shù)，確保出水質(zhì)量達(dá)到地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，成為當(dāng)前水環(huán)境治理的迫切要求。本研究將圍繞城市與農(nóng)村生活污水的差異化處理、技術(shù)創(chuàng)新及生態(tài)自凈系統(tǒng)的構(gòu)建等關(guān)鍵議題展開深入探討。

高級氧化工藝（AdvancedOxidationProcesses，AOPs）是一種利用羥基自由基（·OH）等強(qiáng)氧化劑來降解有機(jī)污染物的技術(shù)[3]。AOPs能夠破壞有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳、水和無機(jī)鹽，從而實(shí)現(xiàn)高效凈化。常見的AOPs技術(shù)包括芬頓氧化、臭氧氧化、光催化氧化等。

1生活污水處理廠尾水深度處理

1.1.2 膜分離技術(shù)

1.1城市生活污水深度處理

膜分離技術(shù)通過物理阻隔的方式將污水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒以及部分溶解性有機(jī)物等分離出來。其中，膜生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor，在城市生活污水的深度處理中，幾種關(guān)鍵技術(shù)MBR）結(jié)合生物處理與膜分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效固液分離和污水凈化。超濾（Ultrafiltration，UF）和納濾（Nanofiltration，NF）則分別用于去除更小粒徑的顆粒和溶解性物質(zhì)。

1.1.3生物強(qiáng)化處理系統(tǒng)

生物強(qiáng)化處理系統(tǒng)通過優(yōu)化微生物群落結(jié)構(gòu)、提高微生物活性或引入特定高效菌種，增強(qiáng)生物處理系統(tǒng)的凈化能力。這類系統(tǒng)通常包括好氧生物處理（活性污泥法、生物膜法）和厭氧生物處理（厭氧消化、上流式厭氧污泥床）等。生物強(qiáng)化處理的核心在于微生物的代謝作用。這些生物過程將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳、水或甲烷，并生成新的微生物細(xì)胞質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)污水凈化。在城市生活污水的深度處理中，生物強(qiáng)化處理系統(tǒng)通常與AOPs、膜分離等技術(shù)結(jié)合使用，以達(dá)到更好的處理效果。

1.2農(nóng)村生活污水資源化利用

農(nóng)村生活污水處理與資源化利用需要結(jié)合當(dāng)?shù)靥赜袟l件，靈活采取集中或分散處理策略。前者適用于村莊密集、污水排放量大的區(qū)域，管理便捷，但成本較高；后者則適于分散、污水排放量小的農(nóng)村，成本低廉，但管理稍顯復(fù)雜。選擇時應(yīng)綜合考量經(jīng)濟(jì)、人口、排放量及地形等多重因素。作為自然生物消解技術(shù)，濕地系統(tǒng)和生態(tài)濾池以其高效環(huán)保的優(yōu)勢在農(nóng)村污水處理中大放異彩。同時，回收農(nóng)村污水中的氮磷資源作為農(nóng)業(yè)肥料，既能減少污染，又能降低農(nóng)業(yè)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙贏。

1.3技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化方向

在生活污水處理廠尾水深度處理技術(shù)研究中，組合工藝的開發(fā)與智能化系統(tǒng)的集成成為提升處理效率和確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。組合工藝通過將高級氧化、膜分離、生物強(qiáng)化等多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成優(yōu)勢互補(bǔ)的處理系統(tǒng)，有效應(yīng)對尾水中的復(fù)雜污染物，提高出水水質(zhì)。同時，智能化控制與管理系統(tǒng)的集成顯著提高污水處理效率和管理水平，實(shí)時監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，精確調(diào)控處理過程，確保處理穩(wěn)定可靠。組合工藝與智能化系統(tǒng)的結(jié)合不僅提升尾水深度處理技術(shù)水平，更為推動水環(huán)境治理和生態(tài)文明建設(shè)提供有力支撐。

2自然物質(zhì)能量循環(huán)與生態(tài)自凈系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1自然物質(zhì)循環(huán)原理在水處理中的應(yīng)用

自然物質(zhì)循環(huán)是地球上生物地球化學(xué)過程的核心，涉及碳、氮、磷等關(guān)鍵元素的循環(huán)轉(zhuǎn)化[。在水處理領(lǐng)域，合理調(diào)控這些元素的循環(huán)過程，不僅有助于污染物的去除，還能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的健康與穩(wěn)定。一是碳循環(huán)調(diào)控。優(yōu)化生物處理碳源利用，如調(diào)整進(jìn)水碳氮比，促進(jìn)微生物生長代謝，提高有機(jī)物去除率；利用濕地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳的固定與釋放，維持水體碳平衡。二是氮循環(huán)調(diào)控。生物硝化－反硝化過程可以將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?，減少水體氮含量；濕地系統(tǒng)植物吸收、微生物轉(zhuǎn)化及土壤吸附等途徑可以有效去除氮元素。三是磷循環(huán)調(diào)控。采用化學(xué)沉淀、生物吸附及濕地系統(tǒng)植物吸收等方式，去除或轉(zhuǎn)化水體中的磷，減少環(huán)境影響。總之，調(diào)控碳、氮和磷循環(huán)可提高尾水處理效率，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)恢復(fù)。濕地系統(tǒng)不僅可以去除污染物，還提供多重服務(wù)。因此，水處理應(yīng)遵循自然物質(zhì)循環(huán)原理，實(shí)現(xiàn)去污與生態(tài)保護(hù)并重。

2.2生態(tài)自凈系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施

生態(tài)自凈系統(tǒng)是一種模擬自然生態(tài)過程，通過生物、物理和化學(xué)作用協(xié)同去除水體中污染物的有效方法[5。在設(shè)計生態(tài)自凈系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮人工濕地與天然濕地的協(xié)同作用、河湖生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，明確生態(tài)系統(tǒng)健康評估與監(jiān)測的重要性。人工濕地與天然濕地各有優(yōu)點(diǎn)，協(xié)同作用可顯著提高生態(tài)自凈系統(tǒng)的凈化能力。人工濕地可控性強(qiáng)，處理效率高，占地面積小，通過精確設(shè)計優(yōu)化水流路徑、植物配置和微生物群落結(jié)構(gòu)。天然濕地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，生物多樣性高，提供豐富的生態(tài)服務(wù)功能，如生物棲息地和水文調(diào)節(jié)。因此，在設(shè)計生態(tài)自凈系統(tǒng)時，應(yīng)將二者有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮協(xié)同作用，提高整體凈化效果，如圖1所示。

河湖生態(tài)修復(fù)技術(shù)中，生態(tài)浮島利用水生植物去除污染物并提供棲息地，底棲生物修復(fù)則通過底棲生物的作用清除污染物。這些技術(shù)不僅能去除污染物，還能改善水體生態(tài)，提升自凈能力。生態(tài)系統(tǒng)健康評估與監(jiān)測是確保生態(tài)自凈系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過定期監(jiān)測和評估，可以及時了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、凈化效果和存在的問題，為優(yōu)化和調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。評估指標(biāo)應(yīng)包括水質(zhì)指標(biāo)（溶解氧、氨氮、磷等）、生物多樣性指標(biāo)（物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)等）以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)（水文調(diào)節(jié)、生物棲息地等）。監(jiān)測方法應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場觀測、遙感監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室分析等多種手段，如圖2所示，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。生態(tài)自凈系統(tǒng)設(shè)計需要考慮人工與天然濕地協(xié)同、河湖生態(tài)修復(fù)技術(shù)及生態(tài)系統(tǒng)健康評估。通過科學(xué)規(guī)劃與管理，構(gòu)建高效、穩(wěn)定、可持續(xù)的系統(tǒng)，支撐水污染治理和生態(tài)修復(fù)。

2.3案例分析

在尾水深度處理中，某城市污水處理廠成功整合AOPs與膜分離技術(shù)，極大提升出水水質(zhì)。該處理系統(tǒng)以芬頓氧化為核心技術(shù)，憑借羥基自由基的高度氧化能力有效分解難降解有機(jī)物，并增強(qiáng)水體的可生化性。隨后，通過UF技術(shù)去除懸浮物、膠體及部分溶解性有機(jī)物，為后續(xù)納濾提供有效保護(hù)。最終，NF技術(shù)進(jìn)一步凈化水質(zhì)，精確去除小分子有機(jī)物及部分無機(jī)鹽，確保出水水質(zhì)符合地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)尾水的高效深度處理。經(jīng)過一段時間的運(yùn)行監(jiān)測，該尾水處理系統(tǒng)的主要出水水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到甚至優(yōu)于地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。具體數(shù)據(jù)如表1所示。主要監(jiān)測指標(biāo)有化學(xué)需氧量（ChemicalOxygenDemand，COD）、五日生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand after 5 days， ）、氨氮（ -N）和總磷（TotalPhosphorus，TP）。

結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在去除有機(jī)物、氨氮和磷方面表現(xiàn)出色，有效減輕水體富營養(yǎng)化風(fēng)險。這得益于組合工藝的優(yōu)勢，其中AOPs和膜分離技術(shù)的有機(jī)結(jié)合發(fā)揮各自的優(yōu)勢，形成互補(bǔ)的處理系統(tǒng)，顯著提高整體處理效率。同時，系統(tǒng)集成的智能化控制與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和精確調(diào)控，確保處理過程的穩(wěn)定性和可靠性。此外，在設(shè)計和實(shí)施過程中，充分考慮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性，通過優(yōu)化工藝參數(shù)和降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)的尾水處理。這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為生活污水處理廠尾水深度處理提供寶貴的參考。

3結(jié)論

本研究深入探討生活污水處理廠尾水深度處理技術(shù)，旨在通過創(chuàng)新策略與技術(shù)路徑將尾水水質(zhì)提升至地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)地表水污染治理和水生態(tài)環(huán)境修復(fù)。通過綜合分析尾水處理現(xiàn)狀，提出一系列創(chuàng)新策略與技術(shù)路徑，涵蓋城市與農(nóng)村生活污水的差異化處理、高效凈化工藝的優(yōu)化、自然生物消解技術(shù)的應(yīng)用以及生態(tài)自凈系統(tǒng)的構(gòu)建與融合。要強(qiáng)化資源化利用，推進(jìn)農(nóng)村生活污水中氮磷的回收與再利用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙重提升。

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