關(guān)鍵詞：城市污水；處理技術(shù)；資源回收；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500(2025)07-0246-03

DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.072

Innovative Application and Prospect of Urban Sewage Treatment Technology Based on the Concept of Resource Recycling

LIShijun (Zunyi Drainage Co.，Ltd.， Zunyi5630oo，China)

Abstract:Traditionalsewagetreatmenttechnologyiswidelyusedinurbansewage treatment，butoverall，thetreatment effect is poor，thecostis high，andtheenergyefficiencyislow.Atpresent，thereare fourcommonnewurbansewage treatment technologies，namelybiofilmmethod，reverseosmosismethod，photocatalyticmethod，andelectrochemical method.Thenew urbansewage treatmenttechnology issummarized basedontheconceptofresourcerecycling，thecurent applicationstatusofurbansewage treatmenttechnology isanalyzed，andthedevelopmenttrendofurbansewagetreatment technologyislooked forward.Inthefuture，sewage treatmentshould paymoreatentiontoenergyconservationandemission reduction，improve resource recycling and utilization，and promote the development of circular economy.

Keywords:urban sewage;treatment technology;recycling;development trend

隨著科技的革新與發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理工藝已由常規(guī)的物化處理朝生物處理和膜分離等方向發(fā)展。這類工藝具有處理效率高、能耗低、二次污染小等優(yōu)點(diǎn)。但是，在環(huán)境保護(hù)要求不斷提升的背景下，如何在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與環(huán)境三者間找到一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)，是今后污水治理技術(shù)發(fā)展中需要解決的重要問(wèn)題。

1基于資源回收理念的新型城市污水處理技術(shù)

原理是通過(guò)生物膜對(duì)污水中的有機(jī)成分進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，使之轉(zhuǎn)化為無(wú)害的無(wú)機(jī)物質(zhì)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于讓微生物在膜材料上生長(zhǎng)，形成一個(gè)生物膜層，并在充足的氧氣或缺乏氧氣的條件下分解水中的有機(jī)污染物。在這一過(guò)程中，微生物在膜上構(gòu)成生物膜，有效擴(kuò)大與有機(jī)物的接觸面積，加快反應(yīng)速度。生物膜法以其高生物轉(zhuǎn)化效率、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及較小的空間需求等優(yōu)勢(shì)，在處理含有高濃度有機(jī)物的工業(yè)廢水方面尤為突出，展現(xiàn)其卓越的適應(yīng)性和處理能力。

1.1生物膜法

生物膜法是一種高效的污水處理方式，其工作

1.2反滲透法

反滲透法利用壓力將水中的鹽、有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行高效分離，得到高純度的水，從而減少污水的排放量，實(shí)現(xiàn)污水再利用目的[1]。具體來(lái)說(shuō)，反滲透法能夠有效淡化海水或含鹽水，通過(guò)膜技術(shù)去除鹽分和有害物質(zhì)，提供清潔的淡水，滿足城市用水需求，并提高水資源利用效率。預(yù)處理后的污水再進(jìn)行反滲透處理，水中雜質(zhì)被有效移除，從而獲得可重復(fù)使用的水資源。這部分經(jīng)過(guò)凈化的水能夠被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)澆灌、工業(yè)降溫等方面，有助于降低對(duì)自然水資源的依賴度，同時(shí)推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1.3光催化法

光催化法依靠催化劑對(duì)光能的吸收，生成具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，從而有效分解污水中的有機(jī)污染物及色素成分，并具備一定的消毒與滅菌功能。它在水質(zhì)的提升上展現(xiàn)出顯著的高效率，有助于提升廢水處理的成效及水質(zhì)等級(jí)。光催化法利用可再生能源，如太陽(yáng)能，降低對(duì)常規(guī)能源的依賴，顯得格外節(jié)能環(huán)保。該技術(shù)不僅有助于提升水質(zhì)，促進(jìn)水體環(huán)境的優(yōu)化，而且對(duì)于推動(dòng)資源的可持續(xù)應(yīng)用大有裨益，完全契合現(xiàn)代城市污水處理的發(fā)展趨勢(shì)[2]。

1.4電化學(xué)法

電化學(xué)法涵蓋電解析氧、電解析氫以及電沉積等步驟，借助電流觸發(fā)的化學(xué)變化，能夠有效分解水中的重金屬、有機(jī)污染物以及氮磷成分。其中，電解水法是一種常用的電解法，利用外加電流將水體中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成 CO₂ 和 H₂O ，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解和去除。而電解水析氫法是利用水溶液中的重金屬元素，使其在水中還原成相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的凈化。電化學(xué)沉淀是利用電化學(xué)反應(yīng)生成的氣體將污水中的硝酸鹽或磷進(jìn)行還原，形成不溶于水的固態(tài)物質(zhì)，進(jìn)而去除氮磷污染。電解技術(shù)以其高效性、節(jié)能性以及不產(chǎn)生二次污染的特性而受到青睞，可廣泛應(yīng)用于處理工業(yè)廢水、市政污水和農(nóng)村生活污水等廢水，有效減少化學(xué)藥劑的投放，降低化學(xué)藥劑使用及二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

2城市污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor，MBR）融合膜過(guò)濾與活性污泥處理技術(shù)，可以有效提升生物處理單元的性能，有效增加污泥密度，還克服傳統(tǒng)工藝在出水品質(zhì)穩(wěn)定性及污泥膨脹方面的難題，大幅提升固液分離效率。此系統(tǒng)以產(chǎn)出較少的剩余污泥、較小的占地面積、緊湊的工藝布局以及高度的自動(dòng)化水平等優(yōu)點(diǎn)而受到青睞，徹底克服傳統(tǒng)處理方式的多項(xiàng)不足[3。MBR膜材料成本不高，占用空間小，具有明顯的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和巨大的應(yīng)用前景。作為我國(guó)積極推廣的城市污水處理技術(shù)，MBR不僅在城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，也非常適合用于社區(qū)中水回用及生活污水處理。

2.2超濾技術(shù)

作為一種創(chuàng)新的膜分離技術(shù)，超濾的過(guò)濾精度達(dá)到 0.01μm 級(jí)別，能夠在水處理過(guò)程中通過(guò)超濾膜的微小孔隙攔截水中粒徑大于 0.01μm 的微粒。此外，該技術(shù)對(duì)于清除水中的藻類、膠體、大分子有機(jī)物以及病原體展現(xiàn)出顯著的效果。相較于微濾膜，超濾膜的孔徑更大，因此在去除大分子有機(jī)物、病原微生物和病毒方面表現(xiàn)出更高的效率。超濾過(guò)程是依靠靜壓差驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的液態(tài)物質(zhì)分離過(guò)程，其核心作用機(jī)制是物理篩選。自20世紀(jì)70年代起，超濾技術(shù)經(jīng)歷快速的發(fā)展，并在食品加工、水資源凈化和能源工程等領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。

生化處理難以去除的微小懸浮物通過(guò)超濾技術(shù)能夠徹底篩除。這項(xiàng)技術(shù)通常作為污水生化處理的追加步驟，有效解決傳統(tǒng)技術(shù)處理成本高昂和處理效果波動(dòng)的問(wèn)題。它以穩(wěn)定的處理性能、自動(dòng)化程度高和良好的水質(zhì)輸出而受到青睞。結(jié)合傳統(tǒng)的生化工藝，這種技術(shù)打造出更為高效的污水處理方式，在污水處理管道和污水處理站中得到廣泛的應(yīng)用，其處理成效可靠且抗沖擊性強(qiáng)。在小型生活污水處理中，通常采用的是生物接觸氧化法，該方法具備多元的處理凈化功能，能夠?qū)崿F(xiàn)脫氧、除磷以及高效分解有機(jī)物。厭氧生物膜處理設(shè)備內(nèi)置填料作為生物膜的支撐，構(gòu)成厭氧生物濾池，該系統(tǒng)以其運(yùn)行穩(wěn)定性、良好的水質(zhì)輸出、簡(jiǎn)便的管理和維護(hù)、低廉的建造成本等優(yōu)勢(shì)而備受推崇[4]。

2.3 反消化濾池

反硝化濾床集成常規(guī)濾池的過(guò)濾效能，能夠高效去除水體中的總氮，在高級(jí)污水處理設(shè)施中占據(jù)至關(guān)重要的地位。根據(jù)不同的操作模式、濾料種類和構(gòu)造特點(diǎn)，反硝化濾床可分為眾多類型。該濾床是傳統(tǒng)曝氣生物濾池的改進(jìn)產(chǎn)物。在我國(guó)，這種反硝化生物濾床的應(yīng)用尚不廣泛，發(fā)展?jié)摿薮?。過(guò)濾、生物分解以及吸附構(gòu)成該技術(shù)的核心原理，濾床填充介質(zhì)作為生物載體，營(yíng)造缺氧條件，使污水流過(guò)濾床時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物膜內(nèi)活性微生物的絮凝、生物膜生長(zhǎng)、生物分解以及介質(zhì)的吸附和攔截，進(jìn)而有效完成反硝化脫氮和其他污染物的去除。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的反硝化深床過(guò)濾器是在原有V形濾池的結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步改良的產(chǎn)品。其采用的濾料為定制化的石英砂，構(gòu)成的深床結(jié)構(gòu)對(duì)于去除硝酸氮和懸浮物表現(xiàn)出卓越的性能。這種濾料介質(zhì)具備優(yōu)異的懸浮固體截留能力，在連續(xù)的反沖洗過(guò)程中，也能有效截留質(zhì)量不低于 7.3kg 的懸浮物，其具有較高的固體負(fù)荷能力，顯著縮短過(guò)濾周期，極大降低反沖洗頻率。

3城市污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1兼顧效能與經(jīng)濟(jì)性

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和居民生活質(zhì)量的穩(wěn)步提高，城市污水處理需求日益增長(zhǎng)，使得污水處理設(shè)施常常面臨超負(fù)荷工作的壓力。目前，城市污水處理技術(shù)的研究持續(xù)取得進(jìn)展，眾多創(chuàng)新技術(shù)被廣泛運(yùn)用，但實(shí)際操作中，這些技術(shù)普遍處理效率不高，往往僅限于特定類型的污水處理。比如，僅僅擴(kuò)大處理規(guī)?；蛟黾釉O(shè)備數(shù)量，將會(huì)直接導(dǎo)致處理成本上升。因此，在探索新型技術(shù)的研究與應(yīng)用過(guò)程中，尋求效能與經(jīng)濟(jì)性的平衡點(diǎn)，已經(jīng)成為推動(dòng)污水處理技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)關(guān)鍵議題。研發(fā)過(guò)程中，要對(duì)處理效率、適用領(lǐng)域以及維護(hù)費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合考量，識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的短板和改進(jìn)潛力，針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)改良[5]。

3.2 多元化及組合式發(fā)展

城鎮(zhèn)污水來(lái)源多樣，污染因子繁多，現(xiàn)階段，單一處理技術(shù)已不足以實(shí)現(xiàn)廢水的高效與優(yōu)質(zhì)處理。因此，融合多種技術(shù)手段，實(shí)施多階段工藝的聯(lián)合運(yùn)作，成為提高廢水處理效能的關(guān)鍵，也是城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)進(jìn)步的方向。技術(shù)探索與應(yīng)用層面，要著眼于污水處理技術(shù)的跨學(xué)科融合特點(diǎn)，搭建跨學(xué)科研究平臺(tái)，發(fā)揮信息資源互通有無(wú)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)各學(xué)科資源的整合，形成強(qiáng)大的研究力量。在跨學(xué)科整合研究的過(guò)程中，應(yīng)將理論研究與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，對(duì)技術(shù)復(fù)合模式進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整多階段工藝的操作方式，以驗(yàn)證研究成果的實(shí)用性，為廢水處理系統(tǒng)構(gòu)建提供精確的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障。政府部門則需要強(qiáng)化相關(guān)政策扶持，促進(jìn)科研成果向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化，加速新型處理技術(shù)的普及推廣，從而有效推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理的高質(zhì)量發(fā)展，為城鎮(zhèn)污水減排做出積極貢獻(xiàn)。

3.3實(shí)現(xiàn)污水再生及循環(huán)利用

秉承綠色環(huán)保理念，促進(jìn)污水處理后的再生和循環(huán)使用，成為城市污水處理領(lǐng)域新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的核心方向。污水再生利用采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法，回收污水中的有效成分，不僅提高處理效率，而且有效降低資源消耗，增加污水處理的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。比如，融合厭氧消化技術(shù)制造生物質(zhì)燃?xì)?，利用回收的氮、磷元素作為制作肥料的原料，將處理達(dá)標(biāo)的中水作為城市綠化用水或工業(yè)循環(huán)冷卻水。資源再生利用有助于減少對(duì)新鮮水資源的需求，減輕污水排放對(duì)自然環(huán)境的壓力。因此，必須在技術(shù)層面進(jìn)行深度優(yōu)化，建立健全相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范與政策扶持體系，以促進(jìn)技術(shù)的廣泛運(yùn)用。

4結(jié)論

生物膜法、反滲透法、光催化法和電化學(xué)法等創(chuàng)新手段已在實(shí)際污水處理中顯示出良好的應(yīng)用效果，為實(shí)現(xiàn)節(jié)水、環(huán)保目標(biāo)提供新的解決方案。當(dāng)前，城市污水處理技術(shù)將朝智能化、綠色化、資源化方向發(fā)展，通過(guò)提高技術(shù)水平和降低能耗，推動(dòng)污水處理朝更高效、可持續(xù)的方向邁進(jìn)。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善和政策支持的加強(qiáng)，城市污水處理將不僅能滿足環(huán)境保護(hù)需求，更將成為推動(dòng)綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。

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