城市污水處理新技術探析

劉勇亮

（中油遼河工程有限公司環境工程所，遼寧 盤錦 124010）

1 我國城市污水處理的現狀及原因

我國城市的人口、環境以及工業建設等的發展十分迅速，相比之下，我國城市基礎設施的發展和建設就很緩慢，這就造成了我國城市中的基礎設施長期處于超負荷承載的狀態，其中城市中環境保護基礎設施，更是在近幾年才開始建設，這就導致我國絕不大部分的城市的污水處理能力無法滿足實際的需要。2000年時，在我國的大約600多個城市中，只有大概123個城市建成了307座污水處理工廠，與世界上的其他先進國家相比，我國的城市污水處理能力和水平都還是比較落后的，我國城市中的污水處理廠的建設比較滯后是最重要的原因。根據一些資料的數據顯示，發達國家對建設城市污水處理廠有很大的投資，他們從上個世界70年代就已經開始建設污水處理工廠。在上個世紀，英國、美國、日本等國家對建設城市污水廠的投資已經達到了其國民生產總值的0.5%了，而我國在前幾年對建設城市污水廠的投資才達到國民生產總值的0.003%。在英國，平均每8000人就擁有了一座城市污水處理廠；在美國，也只要每一萬人就能夠擁有一座城市污水處理廠；而在我國，在150萬人之中才能夠擁有一座城市污水處理廠。

2 我國城市污水處理新技術的應用

2.1 超聲水處理技術

在我國城市的農業生產中，化肥和農藥的早已被大量的使用了，同時還伴隨著氣體、粉塵以及其它固體的污染，這對地下水、河流和湖泊等水質都造成了污染，而超聲水處理技術已經被廣泛的應用于強化微污染水的生物處理。當城市中的污水首先經過一定強度的超聲處理后，這就會增強膜生物反應器的生物活性，同時也會增加反應器的有機負荷，從而使有機物的凈化效率得到有效的提高，因此超聲水處理技術實際上就是提高了污水中生物的活性。這種技術在將聲空化的過程中有效集中聲場中的能量，然后在空化泡崩潰的過程中很小的空間釋放這些能量，這樣就會產生異常的高壓和高溫，形成所謂的“局部熱點”，化學反應的速率也就得到了加快。在處理城市污水的方法中，利用超聲技術降解水中的化學污染物，是才起步的一種新型污水處理技術，使用這種技術處理污水時不但能夠提高污水處理的效率，若在水中加入光敏半導體材料時，還能夠達到利用太陽能凈化城市污水的效果。

2.2 二級處理過程中的一級處理強化技術

一級處理強化技術是城市污水處理廠進行二級生物處理的前置處理方法，它的主要功能是能夠除去水中的懸浮物和漂浮物。一級處理技術具有動力消耗低和投資低的優點，并且一級處理技術在能夠有效除去污水中部分有機物的同時，還能夠影響后續的二級處理。通常，二級處理之前的一級處理強化技術可以分為兩類：一類處理技術是側重于微生物的絮凝吸附處理，而另一類則是側重于物化處理。化學強化一級處理技術對SS、TP等重金屬材料有很好的的處理效果，并且它的抗沖擊的能力也更強。系統的占地面積、基建投資等參數都要優于活性污泥法，同時其處理過程相對可靠穩定、運行管理的過程也簡單靈活、投資的效益和環境的效益也更加好，同時采用了高效絮凝的技術，具有投資更少、運行費用更低的特點。

2.3 高級氧化處理技術

高級氧化處理技術就是指利用在特定的條件下產生的具有一定氧化能力的自由基，從而強化并分解污水中的有機污染物，這種技術一般是被應用在水質要求較高或是水源污染較重的情況下的。但是這種技術的成本是比較高的，由于這種技術的處理效果也是更好的，因此其可以作為未來發展的重點內容來研究。通過利用光的激發產生或是通過使用合成特殊的催化劑引發能夠產生自由基，其研究的內容主要有：光化學催化氧化處理工藝理論與技術，同位素、紫外靜水工藝理論與技術等內容。高級氧化處理技術已經成為了當代環保型水處理技術的重點研究課題，其在未來也將引領我國的環保型水處理技術的快速發展。

2.4 曝氣生物濾池處理工藝

曝氣生物濾池處理工藝最主要的特點是基建投資小并且占地面積少。處理城市污水時若采用此工藝就不需設置二次沉淀池了，這也是出水SS較低的原因，一般都是小于10毫克每升的。在曝氣生物的濾池中，氧的利用效率一般都能夠達到25%左右，曝氣量也是明顯的低于其它的方法的。其還具有耐低溫和抗沖擊負荷能力強的特點，因此即使在正常負荷約3倍的短期沖擊負荷的作用下，曝氣生物濾池依然是可以運行的，并且其水質的變化也不大。另外，由于曝氣生物濾池自身所采用的模塊化的結構，所以其也很便于進行后期的改建和擴建。

2.5 污水生態工程處理技術的應用

這種技術具有的特點主要有：運行更加安全、節省資源、具有更低運行維護費用并且還能夠使污水實現資源化，氧化塘系統和土地處理系統是這種技術主要包含的兩種系統。近些年來，從我國城市中已經修建完成并且運行的氧化塘的數據中分析，其出水水質基本上已經能夠達到常規的二級處理出水的水質了，這樣再采取一定的強化措施后，其出水水質就可以達到《污水綜合排放標準》中的要求了。而對于養魚塘以及水生物塘等生態凈化塘，他們的除菌能力和脫氧脫磷能力都是能夠達到三級處理的要求的，而塘系統的運行維護費用還不到常規的一般，其基建費用的單價也僅僅為常規的二級污水處理廠基建費用的0.3。

2.6 SBR工藝的革新。SBR工藝進行革新的最終目的就是盡量簡化處理城市污水的操作過程、降低基建費用的同時還能夠提高系統的靈活性以及穩定性。通常情況下革新的SBR工藝進行城市污水處理的過程中主要具備以下幾個技術要點：(1)確定合理的瀉水體積；(2)設計高效的連續流SBR工藝；(3)為了能夠達到同硝化和反硝化的目的，必須準確的設計溶解氧；(4)合理的設計革新的SBR工藝的配套系統；(5)確定污水水質脫氮、脫磷和脫碳的關鍵參數。

通過以上的論述，我們對我國城市污水處理的現狀及原因以及我國城市污水處理新技術的應用兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。根據我國長期的可持續發展的戰略，環保型污水處理技術的革新必將成為城市污水處理技術未來的最重要的研究方向，所以我們應當熟練的掌握城市污水處理的各種新技術以及其工藝流程，只有這樣，我們面對城市不同的條件和地理環境，才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術，只有這樣，才能真正的防治水污染，從而保護城市環境，促進城市污水處理行業的健康發展。

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