城市污水處理技術(shù)問題的思考

李玉忠

摘要：近幾年，資源問題越來越受到人們的關(guān)注，因此未來的城市污水處理技術(shù)的發(fā)展方向一定會向環(huán)保型污水處理技術(shù)轉(zhuǎn)變。本文主要分析了我國城市污水處理現(xiàn)狀及主要問題，探析了幾種傳統(tǒng)的以及新的污水處理技術(shù)，并對城市污水處理技術(shù)的未來發(fā)展方向進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：城市污水；污水處理技術(shù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：F124.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

我國的城市污水污泥處理和處置現(xiàn)階段還剛剛起步，與國外先進(jìn)國家相比還還有著比較大差距。因此，我們要了解我國城市污水的處理現(xiàn)狀，分析其存在的主要問題，了解其先進(jìn)的污水處理技術(shù)，進(jìn)而在未來的發(fā)展中，使城市污水處理向高效率、低成本的方向發(fā)展。

1、我國城市污水處理現(xiàn)狀及主要問題

1.1、?我國城市污水處理現(xiàn)狀大多歐美發(fā)達(dá)國家城市污水處理率都已超過了90%，而我國的城市污水處理率還達(dá)不到70%，而且很多的中小城市的污水處理廠出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還較低。但隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和政府對水資源水污染問題的更加重視，對城市污水處理的要求日益提高。很多城市對建在市區(qū)內(nèi)和靠近市區(qū)的城市污水處理廠，已經(jīng)要求執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級A出水標(biāo)準(zhǔn)，對處理后的出水水質(zhì)提出了更高的要求。?長期以來，我國的污水處理技術(shù)都是沿襲了歐美國家近百年來的路線與處理技術(shù)：絕大多數(shù)都是照搬國外的活性污泥法二級處理。而以活性污泥法為主的工藝一般都難以達(dá)到該排放標(biāo)準(zhǔn)。而且以活性污泥法為主的工藝還普遍存在占地面積大，運(yùn)行中有臭氣產(chǎn)生等缺點，這些都不適合于建在市區(qū)內(nèi)和靠近市區(qū)的城市污水處理廠。因此，有必要尋求一種出水水質(zhì)更好、占地面積更小、基建成本更底、運(yùn)行管理方便并且衛(wèi)生條件更好的污水處理新工藝。

1.2、城市污水處理存在的主要問題?1.2.1 污水處理廠建設(shè)和運(yùn)行資金嚴(yán)重短缺?污水處理設(shè)施是城市建設(shè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它對于防止城市水污染，改善城市生活生產(chǎn)用水質(zhì)量起著重要的作用。我國如果想要短時間內(nèi)提升城市的污水處理能力，就必須要短時間內(nèi)投入大量資金來建設(shè)足夠數(shù)量的污水處理廠。按照1.25億m3/d的處理能力、運(yùn)行成本0.5元/m3計算，每年這些污水處理廠的運(yùn)行成本就要250億左右，而且還需要2000多億的后續(xù)資金，短時間內(nèi)要進(jìn)行這么大資金的投入，顯然比較困難。?1.2.2 缺乏先進(jìn)的城市污水資源化利用技術(shù)?城市污水資源化利用事業(yè)的發(fā)展必須以新技術(shù)作為支撐和保證。而我國現(xiàn)有的設(shè)備、所采用的城市污水資源化利用技術(shù)難以滿足實際需要。所以，想要有效的提升我國城市的污水處理能力可以通過不斷的改進(jìn)現(xiàn)有的污水處理技術(shù)，同時加大對新技術(shù)的研發(fā)的投入力度，生產(chǎn)不同水質(zhì)的再生水，以滿足生活生產(chǎn)的不同用水需求。?1.2.3 污水管網(wǎng)建設(shè)不合理?在全國已建成的3000多座污水處理廠中，因管網(wǎng)建設(shè)不合理的原因造成污水處理廠低負(fù)荷運(yùn)行，或不正常運(yùn)轉(zhuǎn)的污水處理廠約占總數(shù)的2/3。造成此類現(xiàn)象的主要原因如下：(1)老城區(qū)生活污水和雨水共用管道，導(dǎo)致污水就近排人雨水管或水體；(2)通過改造的污水管道不能與接戶支管配套，影響了生活污水流入城市污水主管道；(3)新建的污水廠將建設(shè)重點放在了污水處理設(shè)備污水流入主管道的建設(shè)，而忽視了對支流管道的配套建設(shè)，對污水處理的效率有嚴(yán)重的影響。

2、城市污水處理技術(shù)分析

2.1、物理處理方法

（1）格柵法：主要分為人工清理的格柵和機(jī)械格柵，前者適用于中小型城市生活污水廠或所需截留的污染物較少時，后者則適用于大型城市生活污水廠或所需截留的污染物較多時。

（2）篩網(wǎng)法：其去除效果與初次沉淀池的作用類似。

（3）過濾：如石英砂等具有孔隙的粒狀濾料層，將水中的雜質(zhì)截留，進(jìn)而澄清水。

（4）離心分離法：它在水中的懸浮物和水的密度不同的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

（5）沉淀池法：用于廢水進(jìn)入生物處理設(shè)備前的初次沉淀、生理處理后的二次沉淀及污泥處理階段的污泥濃縮池。

（6）浮上法：適用于顆粒直徑比較小，難以用沉淀法進(jìn)行去除時，主要有分散空氣浮上法、溶解空氣浮上法和電解浮上法。

2.2、生物處理方法?污水生物學(xué)處理具體來說是通過微生物所產(chǎn)生的酶、氧化分解有機(jī)物來凈化水。它的主要方法有：活性污泥法、生物濾池法、厭氧處理法、氧化塘法。在凈化過程中，細(xì)菌起了主要的作用，膠體和固體等不溶性有機(jī)物先附著在菌體外，由菌細(xì)胞分泌的胞外酶分解成可溶性物質(zhì)，再被菌體吸收，通過微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分有機(jī)物被氧化分解為CO2、H2O等簡單的無機(jī)物，另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成微生物自身組成物質(zhì)，進(jìn)而降解污染物質(zhì)；菌體會直接吸收污水中的可溶性有機(jī)物；

2.3、污水處理新技術(shù)

2.2.1、曝氣生物濾池技術(shù)分析?曝氣生物濾池的運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，是投資較少的一種新技術(shù)應(yīng)用典型。曝氣生物濾池是一種經(jīng)過改良的新一代上向流曝氣生物濾池，可以達(dá)到比較高的排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。它不但能夠用于污水的二級處理，還能夠用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理。因為曝氣生物濾池工藝結(jié)合了濾池和生化反應(yīng)器，所以不再需要沉淀池；池容小，土建工程量比其它工藝少20％～40％；占地面積小，是常規(guī)工藝的1/4～1/5；無需放空濾池中濾料；上部出水為清水，濾頭不易堵塞，易檢修和更換；全部模塊化結(jié)構(gòu)，改擴(kuò)建容易，工期短。除此之外，不需要單獨的反沖冼水和反沖洗水泵，可使設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用降低；對廠區(qū)進(jìn)行全封閉，無臭味污染，視覺和景觀效果好；低溫運(yùn)行穩(wěn)定，受溫度影響很小；自動化程度高，操作人員少；由于其具有連續(xù)的物理過濾能力，一旦生物反應(yīng)發(fā)生問題，濾池仍可去除絕大部分的懸浮物；而且僅需要幾天即可恢復(fù)生物處理能力，而活性污泥法需要幾個星期才能恢復(fù)。

2.2.2、?天然有機(jī)化學(xué)污水處理技術(shù)的分析?目前，人們已經(jīng)認(rèn)可天然有機(jī)化學(xué)在污水處理方面的優(yōu)勢。這種工藝可以有效去除水中的磷、氮和顆粒物，使出水水質(zhì)達(dá)到一定的水平。有些國家把化學(xué)混凝法加生物處理作為主要的處理方法對城市生活污水進(jìn)行處理。還有一些國家如美國和香港用一種叫做化學(xué)強(qiáng)化一級處理法，這種方法比化學(xué)混凝法需要的混凝劑量更少，但足夠去除大部分磷，同時也增快了沉降的速度。化學(xué)混凝與生物法共同作用污水處理法已經(jīng)成為了天然有機(jī)化學(xué)污水處理發(fā)展的新方向。

3.污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1、高效率、低成本的污水處理技術(shù)與設(shè)備是未來的首選?從我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來年，我國還屬于發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對落后，國家目前還是把主要的資金和精力都放到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展上，一些高能耗和高污染的企業(yè)在一定的時間內(nèi)還會存在下去。雖然政府正在逐漸加大治污的力度，但一些投資高、運(yùn)營成本昂貴的污水處理設(shè)備一時還難以承受。目前許多二級城市已經(jīng)建設(shè)污水處理廠，但由于負(fù)擔(dān)不起高額運(yùn)行費(fèi)，而不能使其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。要解決這些難題就必須采用高效率、低投入、低運(yùn)行成本的污水處理技術(shù)與設(shè)備，所以在未來的一段時間內(nèi)，開發(fā)和利用具有以上優(yōu)點的新技術(shù)工藝是重點。

3.2、對產(chǎn)泥量少且污泥處理方便的技術(shù)研究是主要方向?污水處理之后會產(chǎn)生數(shù)量巨大的污泥，如何處理這些污泥是除污產(chǎn)業(yè)中的一個重點和難點，一些污水處理企業(yè)不得不在進(jìn)行完污水的處理之后，繼續(xù)想辦法對污泥進(jìn)行二次處理，這對污水處理企業(yè)來說是一個很大負(fù)擔(dān)。“在國家環(huán)保部門公布的2010年污水處理的數(shù)據(jù)中顯示城市污水的平均含固率為0. 02%，濕污泥產(chǎn)量為965. 562×104t/a”如此大的污泥量，再加上污泥成分復(fù)雜且含有有毒物質(zhì)，如不進(jìn)行合適的處理，同樣會對環(huán)境造成巨大的污染。從目前來看，我國的污泥處理水平不容樂觀，有的污水處理企業(yè)沒有完整的污泥處理工藝，甚至不能將污泥進(jìn)行干化，這些都為污水處理企業(yè)的正常有效運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置了巨大的阻力。對待這樣的問題一般是采用兩種手段，一是從源頭減少污水中的泥沙含量，減輕后續(xù)的污泥處理量。二是增強(qiáng)污泥處理能力。從這兩方法來看，顯然是第一種方式更能節(jié)省成本，提高效率。我國現(xiàn)在已經(jīng)有部分企業(yè)能夠做到這一點，如生物接觸氧化法工藝、BIOLAK工藝、水解一好氧工藝等，但是這些還遠(yuǎn)沒有達(dá)到我的要求，未來在這方面的研究還會繼續(xù)。

結(jié)語

總而言之，我們應(yīng)高度重視污水處理技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備的開發(fā)，以保護(hù)資源、節(jié)約成本為目的，不斷總結(jié)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)外國先進(jìn)的污水處理技術(shù)，進(jìn)而提高我國污水處理廠的污水處理效率，減少資源的浪費(fèi)。

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