周遵倫

【摘 ?要】本文根據(jù)城鎮(zhèn)生活污水的特點(diǎn)，介紹了幾種操作簡(jiǎn)單、效果較好的水處理技術(shù)，以期待為我國(guó)污水處理廠的建設(shè)發(fā)展提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn)生活污水;水處理技術(shù);綜述

引言

隨著我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水量大大增加，嚴(yán)重影響了人類的生存和社會(huì)的發(fā)展。我國(guó)有文字記載的給水處理從明礬凈水開始，而比較完整的現(xiàn)代自來(lái)水廠是創(chuàng)建于1882年的上海楊浦水廠。到改革開放的近20年來(lái)，我國(guó)污水處理事業(yè)取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水的處理工藝較多，本文綜述了當(dāng)前我國(guó)城市污水處理工藝技術(shù)的研究進(jìn)展，比較各種處理工藝的處理效果，期望為以后的污水處理項(xiàng)目提供參考。

1.我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)施的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

近年來(lái)，國(guó)家和地方政府高度重視污水處理的情況，高速推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)的發(fā)展，從工藝類型上看，活性污泥法是我國(guó)現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水廠的主要處理工藝類型，占到八成以上;其余的工藝類型包括一級(jí)處理、強(qiáng)化一級(jí)處理、人工濕地等。常用的污水處理方法包括生物法、化學(xué)法和物理法。其中生物法簡(jiǎn)單高效易于操作，同時(shí)也能夠?qū)ξ鬯械牡椎然瘜W(xué)元素進(jìn)行快速去除，可以保證污水的處理效果。污水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用，從而使廢水得到凈化的處理方法。其主要特征是應(yīng)用微生物特別是細(xì)菌，并在為充分發(fā)揮微生物的作用而專門設(shè)計(jì)的生化反應(yīng)器中，將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞以及簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。

2.我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理的技術(shù)研究進(jìn)展

2.1活性污泥法

活性污泥法處理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是自然界水體自凈的人工強(qiáng)化模擬。長(zhǎng)期以來(lái)，城鎮(zhèn)生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國(guó)應(yīng)用最廣的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。活性污泥法經(jīng)歷了近百年的發(fā)展，已經(jīng)衍生出多種不同的工藝類型，有傳統(tǒng)活性污泥法工藝、完全混合活性污泥法工藝、吸附—再生活性污泥法工藝、吸附生物降解工藝、氧化溝工藝、序批式活性污泥法（SBR）工藝以及SBR工藝的變形工藝（包括ICEAS、CASS、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等SBR的變形工藝）、多孔懸浮載體活性污泥工藝和膜生物反應(yīng)器工藝等。

但是，活性污泥法在多年的運(yùn)用與改進(jìn)中仍存在一些問(wèn)題，如耗能較大，管理復(fù)雜，基建與運(yùn)行成本較高。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，容易發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的處理效率降低。

2.2生物膜法

生物膜法是利用微生物群體附著在固體填料表面而形成生物膜來(lái)處理廢水的一種方法，是土壤自凈的人工化和強(qiáng)化。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機(jī)污染物，主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧氣一般直接來(lái)自大氣。由于污水中有氮磷等物質(zhì)，通常二級(jí)生化處理方法去除的氮磷是有限的。因此，K.Yamamoto首次提出工程采用一體式MBR處理工藝來(lái)處理生活污水。一體式MBR又稱為浸沒(méi)式MBR（submerged membrane bioreactor，SMBR）。它是將膜組件直接安裝在生物反應(yīng)器內(nèi)，減少了處理系統(tǒng)的占地面積，而且由于用抽吸泵或真空泵抽吸出水，動(dòng)力消耗費(fèi)用遠(yuǎn)低于分置式MBR。鄭祥等認(rèn)為脫氮除磷工藝均包含著厭氧、缺氧、好氧3種狀態(tài)的交替，而通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，MBR工藝存在厭氧和好氧的狀態(tài)，使得同步硝化和反硝化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行是可能的。同時(shí)，MBR工藝對(duì)氨氮和總磷的去除率較高，說(shuō)明MBR工藝條件下具有同步脫氮除磷的能力。在生物聚磷的同時(shí)，硝酸氮被還原成氮?dú)?，這使得聚磷和反硝化脫氮這2個(gè)不同的生物過(guò)程借助同一種細(xì)菌在同一環(huán)境下完成，實(shí)現(xiàn)氮、磷的同步去除。廖志明認(rèn)為兼氧型MBR工藝中存在“氣化除磷”現(xiàn)象，對(duì)兼氧MBR工藝處理生活污水磷的去向做出了說(shuō)明，但目前學(xué)術(shù)界還存在較大爭(zhēng)議。

如今，生物膜法處理技術(shù)在城鎮(zhèn)生活污水深度處理特別是硝化和反硝化研究方面取得了很大進(jìn)展。生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好、產(chǎn)泥量低、占地面積少、便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)為濾料表面積小，BOD容積負(fù)荷小;附著于固體表面的微生物量較難控制，操作伸縮性差;靠自然通風(fēng)供氧，容易產(chǎn)生厭氧;需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu)，基建投資較大?，F(xiàn)今如何克服這些缺點(diǎn)，將成為生物膜法以后發(fā)展的主要方向。

2.3氧化塘

氧化塘又稱為穩(wěn)定塘，是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成設(shè)有圍堤和防滲層的污水池塘，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來(lái)處理污水，主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機(jī)污染物。研究表明，這種組合處理技術(shù)對(duì)COD、總氮、氨氮和總磷等各指標(biāo)的平均去除率分別為88%、97%、98%和97%。這種組合處理方式占地面積比較大，適用于有閑置土地的城鎮(zhèn)地區(qū)。該工程投資成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定，適合城鎮(zhèn)污水的集中和分散處理。

2.4人工濕地技術(shù)

人工濕地污水處理技術(shù)主要依照純天然的濕地對(duì)污染物的降解作用去進(jìn)行作業(yè)，主要目的就是為了清除水中的雜質(zhì)。它是由濕地中的植物與微生物共同構(gòu)成，由礫石、沙粒、泥土和礦山開采、加工過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物等多種介質(zhì)組成的污水處理系統(tǒng)。該技術(shù)類型是采用水體、水生植被以及微生物群體來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)與生物協(xié)同，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)處理系統(tǒng)的有效應(yīng)用。袁俊等[8]以粒狀鐵碳材料改進(jìn)人工濕地床層結(jié)構(gòu)，將微電解和人工濕地工藝有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)出升流式垂直流潛流人工濕地，研究發(fā)現(xiàn)，上升流和復(fù)合流兩種微電解耦合人工濕地系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間比普通人工濕地縮短25%以上，系統(tǒng)穩(wěn)定后對(duì)污染物的去除效率也明顯高于普通人工濕地。姜廷亮等采用人工快滲與人工濕地相結(jié)合的生態(tài)處理技術(shù)，研究結(jié)果表明，該工藝對(duì)COD、NH3-N的平均去除率分別為79%、86%，COD的年削減量為98kg。

人工濕地技術(shù)不但費(fèi)用低廉、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，而且對(duì)難生化降解有機(jī)物、氮磷營(yíng)養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率都高于常規(guī)二級(jí)處理，達(dá)到部分三級(jí)處理的效果，而其基建費(fèi)用和處理成本也較二級(jí)處理廠和三級(jí)處理廠低。此外，在一定條件下，生物穩(wěn)定塘還能作為養(yǎng)殖塘加以利用，污水灌溉則可將廢水和其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作為水肥資源利用，獲得除害興利、一舉兩得的效果?，F(xiàn)如今，我國(guó)已經(jīng)在生態(tài)處理法的理論研究與應(yīng)用推廣方面取得了大力發(fā)展。

3.結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)的污水處理技術(shù)已經(jīng)處在一種百花齊放的狀態(tài)，即各種污水處理技術(shù)都得到了一定規(guī)模的發(fā)展與應(yīng)用。綜上所述，城鎮(zhèn)污水的處理工作是具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的，但還需積極探究國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)，確保污水處理的高效率和高質(zhì)量，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]邵青.水處理及循環(huán)再利用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]田文龍，劉瑤環(huán).我國(guó)污水處理事業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)科技信息，2006（3）：110.

[3]王宇.城市污水處理廠工藝類型與優(yōu)化選擇研究[J].河南化工，2010，27（4）：34.

[4]曾洋，朱寶玉.城市生活污水處理工藝綜述[J].環(huán)境與發(fā)展，2019，31（07）：76+78.

[5]鄭祥，魏源送，樊耀波，等.膜生物反應(yīng)器在我國(guó)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)給水排水，2002（2）：106-108.

[6]張志超，黃霞.膜-生物反應(yīng)器強(qiáng)化生物除磷工藝特性研究[D].北京：清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，2008.