高海霞

（山東省臨沂市生態(tài)環(huán)境局平邑縣分局，山東 臨沂 273300）

引言

在當(dāng)前城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，生活垃圾數(shù)量不斷增加，其中含有的大量有機(jī)物和污水對城市環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。這些污染物不僅對人類健康造成潛在威脅，還對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，使得城市生態(tài)環(huán)境面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，對生活垃圾污水進(jìn)行高效、可持續(xù)的處理已經(jīng)成為城市環(huán)境治理和生態(tài)建設(shè)的必要措施。傳統(tǒng)的生活垃圾污水處理技術(shù)雖然已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是在處理效率、能源消耗等方面存在較大的局限性。同時，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和新型材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，發(fā)展新型的生活垃圾污水處理技術(shù)以提高處理效率、降低成本、減少污染物排放已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

1 生活垃圾污水處理存在的問題

1.1 原水水質(zhì)復(fù)雜

生活垃圾污水中含有有機(jī)物、氮、磷等復(fù)雜污染物，同時還可能含有重金屬、難降解有機(jī)物等物質(zhì)，這使得生活垃圾污水的水質(zhì)非常復(fù)雜，成分不穩(wěn)定且變化頻繁。其中，有機(jī)物是生活垃圾污水中的主要污染物之一，主要包括生活垃圾、食品殘?jiān)?、糞便等。有機(jī)物含量高，容易引起水體富營養(yǎng)化和水華，對環(huán)境造成危害。此外，生活垃圾污水中的氮、磷等營養(yǎng)元素也會造成水體富營養(yǎng)化。生活垃圾污水還可能含有重金屬、難降解有機(jī)物等物質(zhì)。重金屬對人體有害，易被生物富集，難以降解的有機(jī)物則會影響水體生態(tài)環(huán)境。因此，針對生活垃圾污水復(fù)雜的水質(zhì)特點(diǎn)，相關(guān)人員需要綜合運(yùn)用不同的污水處理技術(shù)，例如生物處理、物理化學(xué)處理、膜分離技術(shù)等，才能達(dá)到高效、可持續(xù)的污水處理效果，同時還需要根據(jù)具體的水質(zhì)特點(diǎn)制定合理的處理工藝流程，確保處理效果穩(wěn)定、可靠。

1.2 處理成本高

生活垃圾污水處理成本高是一個普遍存在的問題，主要原因包括以下幾方面。（1）能耗較高。污水處理需要消耗大量的電能和化學(xué)藥劑，如使用曝氣機(jī)、攪拌機(jī)、氧化劑、消毒劑等，使得處理成本較高。（2）人工成本較高。污水處理需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作和維護(hù)，人工成本也是較大的開支。（3）污泥處理成本高。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥需要進(jìn)行后續(xù)處理，包括濃縮、脫水、消毒等步驟，需要消耗大量的能源和化學(xué)藥劑。（4）設(shè)備成本高。污水處理需要大量的設(shè)備投入，如生物反應(yīng)器、曝氣設(shè)備、過濾器等，這些設(shè)備成本較高。為降低處理成本，相關(guān)部門及人員可以通過以下措施進(jìn)行優(yōu)化。（1）采用低能耗的處理技術(shù)，如利用自然植物濕地處理、利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源供電等，降低能耗和操作成本。（2）采用集中處理模式，將多個小型污水處理設(shè)施合并成一個大型污水處理廠，可以降低人工和設(shè)備成本。（3）通過對污泥進(jìn)行資源化利用，如沼氣發(fā)電、污泥制肥等，可以降低后續(xù)處理成本。（4）通過采用智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污水處理的自動化、智能化控制，可以降低人工成本，提高處理效率?？傊?，降低生活垃圾污水處理成本需要相關(guān)人員綜合考慮多種因素，并采取多種措施進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)處理成本的最小化。

1.3 污泥處理困難

生活垃圾污水處理過程中產(chǎn)生的大量污泥是一個難題。污泥中含有大量的有機(jī)物和微生物，如果不妥善處理，將會產(chǎn)生臭味和二次污染。污泥處理通常需要進(jìn)行濃縮、脫水、消毒等步驟，這些步驟都需要消耗大量的能源和化學(xué)藥劑。此外，污泥處理還需要考慮其終端處置問題，如填埋、焚燒、利用等。目前，污泥處理存在以下困難：（1）污泥產(chǎn)生量大。生活垃圾污水處理過程中產(chǎn)生的污泥量較大，如何有效處理是一個難點(diǎn)。（2）污泥穩(wěn)定性差。污泥中含有大量有機(jī)物和微生物，其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生惡臭和二次污染。（3）污泥處理成本高。污泥處理需要消耗大量能源和化學(xué)藥劑，處理成本較高。為解決污泥處理困難問題，相關(guān)部門及人員可以采取以下措施：（1）對污泥進(jìn)行資源化利用，如沼氣發(fā)電、污泥制肥等，可以降低處理成本，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。（2）推廣新型處理技術(shù)，如高溫干化、壓濾等技術(shù)，可以大幅度減少污泥體積，降低處理成本。（3）加強(qiáng)對污泥處置過程的管理和監(jiān)測，確保處置過程的合規(guī)性和安全性。（4）推廣污泥減量化處理，如減少生活垃圾污水中的有機(jī)物含量，從源頭上減少污泥產(chǎn)生量。綜上所述，解決污泥處理困難問題需要相關(guān)人員綜合考慮技術(shù)、管理、政策等多方面因素，以實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用、減量化處理等目標(biāo)。

1.4 引發(fā)二次污染

在生活垃圾污水處理過程中，如果處理不當(dāng)，可能會造成二次污染，即在處理過程中產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣等可能對環(huán)境造成污染的物質(zhì)。常見的二次污染問題包括以下內(nèi)容：（1）化學(xué)物質(zhì)殘留。在污水處理過程中使用的化學(xué)藥劑，如氯、硫酸鐵、氫氧化鈣等，如果沒有完全降解，可能會殘留在處理后的水中，對水體和環(huán)境造成污染。（2）廢氣排放。在生活垃圾污水處理過程中，一些污泥處理設(shè)備，如干化設(shè)備、焚燒爐等，可能會排放出大量的廢氣，其中含有大量的有害氣體，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，對環(huán)境造成污染。（3）廢渣處置。生活垃圾污水處理過程中產(chǎn)生的污泥、濾渣、污泥膜等廢渣需要妥善處理，如果不進(jìn)行合規(guī)處置，可能會對環(huán)境造成污染。為避免二次污染問題，相關(guān)人員需要采取以下措施：（1）相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)污水特性、處理要求等因素選擇合適的污水處理技術(shù)，確保處理效果符合要求。（2）控制化學(xué)藥劑的使用量和濃度，確保藥劑完全降解，避免殘留物質(zhì)對水質(zhì)造成污染。（3）對生活垃圾污水處理過程中產(chǎn)生的廢氣，相關(guān)人員應(yīng)采取措施控制其排放量和排放濃度，減少其對環(huán)境造成的影響。（4）合理處置廢渣。生活垃圾污水處理過程中產(chǎn)生的廢渣應(yīng)進(jìn)行分類處理，如進(jìn)行沼氣發(fā)電、制肥等，避免不合規(guī)的廢渣處置對環(huán)境造成污染。綜上所述，避免生活垃圾污水處理過程中的二次污染問題需要相關(guān)人員加強(qiáng)管理和監(jiān)測，制定合理的處理工藝和管理措施，確保處理過程的環(huán)境安全和合規(guī)性[1]。

2 生活垃圾污水水質(zhì)分析

2.1 生活垃圾污水成分分析

生活垃圾污水的成分非常復(fù)雜，主要包括有機(jī)物、氮、磷等污染物。其中，有機(jī)物是污染物的主要成分，占總有機(jī)碳的70%以上。有機(jī)物的主要來源包括食品殘?jiān)?、廢紙、布料、植物殘?jiān)?。有機(jī)物的含量對污水處理效果有很大影響，高含量的有機(jī)物會導(dǎo)致污水難以降解和處理。氮和磷是生活垃圾污水中的另外兩種重要污染物。氮的形態(tài)主要有氨氮、有機(jī)氮和硝態(tài)氮，其中氨氮和有機(jī)氮都是有機(jī)物的分解產(chǎn)物，其含量會隨著有機(jī)物的降解而減少；而磷的形態(tài)主要是磷酸鹽，主要來源是洗衣粉、洗潔精、肥料等，其含量也會隨著有機(jī)物的降解而減少。此外，生活垃圾污水中還可能存在重金屬、微生物等污染物。重金屬主要來自電子產(chǎn)品、電池、涂料等，具有很高的毒性和穩(wěn)定性；微生物則可能存在于廚余垃圾、糞便等有機(jī)廢棄物中，也是生活垃圾污水處理中需要注意的重要問題。

2.2 生活垃圾污水水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)

生活垃圾污水的水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)主要包括以下幾個方面。

2.2.1 化學(xué)需氧量(COD)

COD是指污水中可被氧化的有機(jī)物質(zhì)量。COD高說明有機(jī)物含量高，污水難以降解和處理。

2.2.2 生化需氧量(BOD)

BOD是指污水中生物分解有機(jī)物質(zhì)量。BOD反映了污水中有機(jī)物的生物降解程度，也是判斷污水的污染程度和處理效果的重要指標(biāo)。

2.2.3 總氮(TN)

TN是指污水中所有氮化合物的總量，包括氨氮、有機(jī)氮等。TN過高會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，影響水體生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

2.2.4 氨氮(NH3-N)

NH3-N是指污水中氨態(tài)氮的含量，NH3-N過高會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，同時也會對水生生物產(chǎn)生毒害。

2.2.5 總磷(TP)

TP是指污水中所有磷化合物的總量，TP過高會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，同時也會對水生生物產(chǎn)生毒害。以上指標(biāo)是衡量生活垃圾污水水質(zhì)的主要指標(biāo)。在實(shí)際污水處理過程中，相關(guān)人員還需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的指標(biāo)，以便更好地評估處理效果[2]。

2.3 生活垃圾污水處理前后水質(zhì)對比分析

生活垃圾污水處理前后水質(zhì)對比分析是對處理效果進(jìn)行評估的重要手段。一般來說，污水經(jīng)過傳統(tǒng)處理工藝如生物處理、沉淀、過濾等處理后，可以得到處理后的出水。以下是處理前后水質(zhì)對比分析的主要內(nèi)容。

2.3.1 化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)

處理前COD和BOD的含量較高，處理后COD和BOD的含量明顯下降，這是因?yàn)樯锾幚淼燃夹g(shù)可以有效分解有機(jī)物，降低污水中COD和BOD的含量。

2.3.2 總氮(TN)和氨氮(NH3-N)

處理前TN和NH3-N的含量較高，處理后TN和NH3-N的含量有所下降，但下降幅度較小。因?yàn)閭鹘y(tǒng)處理技術(shù)主要是通過氧化和沉淀來去除污水中的氮化合物，但對于氮的去除效果有限，需要采用更先進(jìn)的處理技術(shù)。

2.3.3 總磷(TP)

處理前TP的含量較高，處理后TP的含量有所下降，但下降幅度不大。因?yàn)閭鹘y(tǒng)處理技術(shù)對于磷的去除效果較差，需要采用更先進(jìn)的處理技術(shù)。總之，傳統(tǒng)處理技術(shù)可以有效去除污水中的有機(jī)物，但對氮、磷等污染物的去除效果較差。因此，我們需要采用更先進(jìn)的處理技術(shù)，如膜分離技術(shù)、生物-化學(xué)處理技術(shù)等，以更好地去除污染物。同時，在污水處理過程中，相關(guān)人員需要注意監(jiān)測處理前后水質(zhì)的變化，及時調(diào)整處理工藝和運(yùn)行方式，以提高處理效率和出水質(zhì)量。

3 生活垃圾污水處理技術(shù)

3.1 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是一種利用生物體代謝作用將污染物降解為無害物質(zhì)的處理技術(shù)。生物處理技術(shù)在生活垃圾污水處理中應(yīng)用廣泛，包括傳統(tǒng)的活性污泥法、固定化生物法、生物膜法等。

3.1.1 活性污泥法

活性污泥法是一種廣泛應(yīng)用的生物處理技術(shù)，其基本原理是將污水與微生物混合攪拌，利用微生物降解有機(jī)物質(zhì)。活性污泥法具有處理效率高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但其操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)污泥膨脹等問題。

3.1.2 固定化生物法

固定化生物法是通過將微生物固定在支撐體上，形成固定化生物群落來進(jìn)行生物處理的一種方法。固定化生物法具有生物量密度高、反應(yīng)速度快、耐負(fù)荷沖擊較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其對水質(zhì)的適應(yīng)性較差，易受到溫度、pH等因素的影響。

3.1.3 生物膜法

生物膜法是一種利用生物膜降解有機(jī)物質(zhì)的處理技術(shù)。生物膜法可以分為懸浮生物膜法和附著生物膜法兩種形式，其中附著生物膜法的處理效果更好。生物膜法具有處理效率高、占用空間小、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但對水質(zhì)的適應(yīng)性較差，對水流量和負(fù)荷均有一定要求。

總之，生物處理技術(shù)是一種有效的生活垃圾污水處理方法，其優(yōu)點(diǎn)在于處理效率高、操作成本低，但需要注意對處理前后水質(zhì)的監(jiān)測和處理過程中微生物的適應(yīng)性等問題。同時，不同的生物處理技術(shù)也有各自的適用范圍和局限性，需要相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇和優(yōu)化[3]。

3.2 物理化學(xué)處理技術(shù)

物理化學(xué)處理技術(shù)是一種利用物理和化學(xué)反應(yīng)來處理生活垃圾污水的技術(shù)。其主要包括沉淀、吸附、氧化還原、離子交換等方法。

3.2.1 沉淀法

沉淀法是通過加入化學(xué)沉淀劑使污水中的雜質(zhì)沉淀并分離出來的方法。沉淀法主要適用于含有大量懸浮物質(zhì)和重金屬離子等的污水。

3.2.2 吸附法

吸附法是利用吸附材料將污染物吸附在材料表面，從而將其去除的方法。吸附法主要適用于含有有機(jī)物、顏料等難以分解的污染物的污水。

3.2.3 氧化還原法

氧化還原法是通過加入氧化劑、還原劑等物質(zhì)使污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)而降解的方法。氧化還原法主要適用于含有有機(jī)物、氨氮、硝態(tài)氮等難以生物降解的污染物的污水。

3.2.4 離子交換法

離子交換法通過將離子交換樹脂與污水接觸使其發(fā)生離子交換，從而去除污染物的方法。離子交換法主要適用于含有陰離子、陽離子等離子污染物的污水。

總之，物理化學(xué)處理技術(shù)具有去除污染物效率高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但其處理效果容易受到溫度、pH等環(huán)境因素的影響，同時也需要注意對處理前后水質(zhì)的監(jiān)測和處理劑的殘留等問題。因此，在實(shí)際污水處理過程中，相關(guān)人員需要根據(jù)不同污染物的特點(diǎn)和處理要求選擇合適的物理化學(xué)處理技術(shù)[4]。

3.3 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用半透膜將污染物和水分離的處理技術(shù)。根據(jù)膜的不同，膜分離技術(shù)主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透等幾種方法。

3.3.1 微濾

微濾是一種通過微孔膜過濾出直徑較大的顆粒物質(zhì)的方法。微濾通常用于分離水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)等，可以有效去除大多數(shù)細(xì)菌和病毒等微生物。

3.3.2 超濾

超濾是一種通過超薄膜過濾出直徑較小的分子和離子的方法。超濾通常用于分離水中的大分子有機(jī)物、膠體物質(zhì)、蛋白質(zhì)等，可以有效去除有機(jī)物和微生物等。

3.3.3 納濾

納濾是一種通過納濾膜過濾出分子量較小的物質(zhì)的方法。納濾通常用于分離水中的無機(jī)物、有機(jī)物、離子等，可以有效去除溶解的有機(jī)物和無機(jī)物。

3.3.4 反滲透

反滲透是一種通過半透膜過濾出水中的離子、分子等物質(zhì)的方法。反滲透通常用于海水淡化、高濃度有機(jī)物的處理等，可以有效去除細(xì)菌、病毒、重金屬等污染物。

膜分離技術(shù)具有處理效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)無污染排放。但膜分離技術(shù)也存在運(yùn)行成本高、膜的損壞等問題。在實(shí)際應(yīng)用中，相關(guān)人員需要根據(jù)污染物特性、處理要求等因素選擇合適的膜分離技術(shù)和膜材料，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的處理效果[5]。

4 結(jié)語

生活垃圾污水的處理是一項(xiàng)重要的環(huán)境保護(hù)工作，對于維護(hù)城市環(huán)境、保護(hù)人民健康、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。然而，生活垃圾污水處理面臨眾多的挑戰(zhàn)和困難，如水質(zhì)復(fù)雜、處理成本高、污泥處理困難、二次污染等問題。針對這些問題，相關(guān)人員需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、完善管理體系，實(shí)現(xiàn)生活垃圾污水處理的高效、可持續(xù)應(yīng)用。相關(guān)人員應(yīng)綜合運(yùn)用多種污水處理技術(shù)，如生物處理、物理化學(xué)處理、膜分離技術(shù)等，制定合理的處理工藝流程，以保證處理效果穩(wěn)定、可靠。此外，還需要通過資源化利用、減量化處理、智能化管理等措施，降低處理成本，提高處理效率，實(shí)現(xiàn)生活垃圾污水處理的可持續(xù)性。在處理過程中，相關(guān)人員需要嚴(yán)格控制化學(xué)藥劑的使用以及關(guān)注廢氣排放和廢渣處置等問題，避免二次污染。總之，生活垃圾污水處理是一項(xiàng)綜合性的工作，需要政府、企業(yè)、社會各界共同努力，采取切實(shí)有效的措施，為城市的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。