城市污水的性質、處理與利用

林 彤

（揭陽市自來水公司，廣東 揭陽 522000）

隨著我國經濟社會建設的快速發展，城市人數激增，城市面貌日新月異，呈現出一片欣欣向榮的景象。城市用水量和城市污水排放量也相應地迅速增加，與人民生活和生產息息相關，必不可少的資源——水，由于用水緊張和水質污染，環境問題日益突出，從而帶來一系列危及城市生存與發展的生態環境問題。如何通過城市污水的處理與再生利用，促進水環境質量改善，推進資源節約型、環境友好型社會建設，成為我們當前要認真解決的重要課題。

1 城市污水的性質

排入城市污水管網的生活污水和工業廢水形成的混合污水稱為城市污水。

1.1 生活污水的成分

生活污水一般不含有毒物質，但含有大量細菌和寄生蟲，其中也可能包括致病菌，具有一定的危害性。生活污水的成分比較固定，只是濃度隨生活習慣、生活水平有所不同。表1是國內典型城市污水水質。

表1 國內典型城市污水水質

1.2 工業廢水的成分

生產廢水的成分主要取決于生產過程中所用的原料工藝情況，所含成分復雜多變，多半具有危害性。各廢水情況要具體分析，表2列有生產廢水中主要污染物的分類和來源。

2 城市污水處理的基本方法

我國于20世紀80年代中期開始對城市污水處理進行試點推行，大力發展城市污水處理工程，全面建設污水處理廠，提高污水處理能力，改善水環境質量。在此大環境下，本公司對污水處理采取了以下幾種科學的處理方法：

2.1 物理法

物理法就是利用物理作用分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物質，在處理過程中不改變其化學性質。主要有以下幾種：

表2 生產廢水中主要污染物的分類和來源

（1）沉淀（重力分離）。沉淀處理設備有沉砂池、沉淀池、氣浮池和隔油池等。

（2）篩濾（截留）。篩濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空過濾機、壓濾機等，后兩種多用于污泥脫水。

（3）氣浮。根據微氣泡產生方式的不同，可分為溶氣氣浮法、電解氣浮法和散氣氣浮法等。為了提高氣浮效果，有時需向污水中投加混凝劑。

（4）離心分離。離心分離設備有離心機和旋流分離器兩種。

2.2 化學法

化學法就是通過投加化學物質，利用化學反應來分離、回收污水中的污染物，或使其轉化為無害的物質。主要有以下幾種：

（1）混凝法。用于處理含油廢水、染色廢水、洗毛廢水等，常用的混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵等。

（2）中和法。用于處理酸性廢水或堿性廢水。

（3）化學沉淀法。用于處理含重金屬離子的工業廢水。

（4）氧化還原法。氧化法多用于處理含酚、氰的廢水中，常用的氧化劑有空氣、純氧、漂白粉、氯氣、臭氧等。還原法多用于處理含鉻、汞的廢水中，常用的還原劑有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等。

（5）電解法。主要用于處理含鉻及含氰的廢水。

（6）吸附法。用活性炭、硅藻土、焦炭等吸附劑吸附廢水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質。

（7）離子交換法。離子交換法目前在工業廢水處理中得到了廣泛應用。

（8）電滲析法。可用于酸性廢水回收、含氰廢水處理等。

2.3 生物法

生物法就是利用微生物的新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解并轉化為無害的物質，使污水得以凈化。主要工藝有以下幾種：

2.3.1 活性污泥法

生活污水連續曝氣，水中會產生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥。活性污泥結構疏松，表面積大，對有機物有著強烈的吸附凝聚和氧化分解能力。

2.3.2 生物膜法

使污水連續流經填料或某種載體（如礦石、爐渣或塑料蜂窩等），在填料上就能夠形成稱為生物膜的膜狀生物污泥。生物膜上繁殖著大量的微生物，能夠吸附并降解污水中的有機污染物，同時，老化的生物膜從填料上脫落下來隨污水流入沉淀池沉淀分離，使污水得到凈化。

生物膜法有多種運行形式，如生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池、生物流化床以及曝氣生物濾池等。

2.3.3 自然生物處理法

該法是利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理污水，形成水體（土壤）、微生物、植物組成的生態系統，對污染物進行一系列的物理、化學和生物凈化，實現污水的資源化、無害化和穩定化。

2.3.4 厭氧生物處理法

該法是利用兼性或專性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物，耗能低且能產生能量，污泥產量少，主要用于處理污泥及高濃度、難降解的有機工業廢水。處理污泥的主要構筑物是消化池。厭氧處理技術在19世紀才出現，1986年，英國建立了第一座處理生活污水的厭氧消化池，隨后，澳大利亞于20世紀40年代研制了連續攪拌的厭氧消化池，但效果較差。1940—1980年，相繼開發了厭氧接觸工藝、厭氧濾池、升流式厭氧反應器、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床及厭氧顆粒污泥膨脹床等高效反應裝置，用于有機工業廢水的處理。

3 城市污水再生利用的途徑

在水資源緊張、水污染加劇的情況下，可將污水回用作為開源的重要途徑之一，并用它來有效地緩解水資源緊張的局面。城市污水利用一般有農業利用（包括漁業）、工業利用和市政利用3個途徑。不同的利用途徑要求不同的水質，從而決定污水的處理程度，有的污水利用本身也是污水的凈化處理過程，如污水的土地處理。

農業上，利用經處理的城市污水進行農業灌溉或漁業、水生植物的養殖，既可以利用水中的營養成分，又使污水進一步得到凈化，起到保護天然水體的作用。因為污水中的大量氮、磷對于灌溉農田比較適宜，但如果污水灌溉不當，則會使作物減產、惡化土地、傳染疾病，所以必須慎重對待。用于灌溉的污水應經過無害化處理，符合有關標準，我國已有《農用灌溉水質標準》（GB5084—2005）對灌溉水質提出要求。通過規劃，增大污水灌溉面積，提高污水利用率，并選擇經濟作物、種子作物、綠化植物等作為灌溉對象，有廣泛的應用前景。墨西哥、智利、印度、秘魯、沙特阿拉伯、日本、以色列等國大量采用再生的城市污水作為農業灌溉用水。美國20世紀80年代末，已建立了4 000多個應用良好的污水灌溉系統。實踐證明，再生的污水較其他水源成本較低，并且極大地緩解了農業用水的危機。

工業上，處理后的污水一般可用作冷卻水、生產工藝用水和洗滌水、鍋爐用水，如電力、冶金、石油化工、機械制造、化工、輕工等有關行業，都可使用處理后的污水。國內工業生產中，努力發展循環或循序用水的方法，或幾個企業聯合依次使用排放的廢水。

經過深度處理的污水可作為城市水源，如用于城市雜用水，作為洗車、澆灑綠化、沖廁、消防、空調補充用水以及水景用水等。小區域如大型公共建筑或住宅小區的水資源循環回用，又稱為中水工程。

經過深度處理的污水也可回灌地下，使污水得到完全凈化，城市可再取用這種地下水。

實踐證明，了解了城市污水的性質，并根據實際選擇以上城市污水處理的基本方法和城市污水再生利用的途徑，對處理與利用城市污水將起到良好的作用。

[1] 高廷耀.水污染控制工程[M]，北京：高等教育出版社，1989.

[2] 張自杰.環境工程手冊[M]，北京，高等教育出版社，1996.

[3] 韓劍宏.水工藝處理技術與設計[M]，北京，化學工業出版社，2007.