城市污水特性分析及處理工藝選擇研究

摘 要：城市污水的特性和工藝選擇會直接影響城市污水處理效果，隨著公眾環(huán)保意識的增強和國家環(huán)保投入力度的增大，城市污水處理廠的建設數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，掌握城市污水特性、合理選擇城市污水處理工藝對于做好城市污水處理設計和應用具有積極的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：城市污水；特性；工藝選擇

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.260

0 概述

隨著城市化、工業(yè)化進程的加快，城市污水排放量逐年增加。據(jù)建設部發(fā)布的《2015年城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計公報》公布的數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國城市城區(qū)人口3.94億人，全年共處理污水總量428.8億立方米，污水處理率為91.9%，較上一年度增加了1.72個百分點，城市污水處理量和處理率均有增加。城市污水處理的質量和效果會直接影響城市能否可持續(xù)發(fā)展的重要因素，因此，要不斷更新現(xiàn)有技術，提升污水處理效率和效果。

1 我國城市污水特性分析

1.1 來源

在城市發(fā)展過程中，在工業(yè)生產和居民生活用水過程中會不同程度地改變水的化學成分和物理組成，導致了大量廢水和污水的產生。生活污水：城市居民在日常生活中用過的并被生活廢料污染的水，包括衛(wèi)生間、洗衣房、廚房等。其中，學校、機關、醫(yī)院、公共場所以及餐飲業(yè)等生活污水排放量相對集中。工業(yè)污水：是在工業(yè)生產過程中所產生的各種廢液和廢水，主要是集中在工業(yè)園區(qū)、大型廠房等等。降水：主要是在降水或降雪時沖刷地面后進入城市管網(wǎng)的水，這一類水量易受季節(jié)、氣候的影響。

1.2 污染物

生活污水更多含有的是有機物，如蛋白質、動植物脂肪、碳水化合物、尿素、氨氮、磷酸鹽，以及糞便中所含有的各種病原微生物等。在工業(yè)生產過程中排放的水，夾帶著生產過程中的原料，產生反應的中間體，產物或副產物等，主要有硫酸鹽、氯化物、鈉鉀鈣鎂等無機鹽。降水初期含有較多污染物，但pH值較低。

1.3 物理性質

水溫：對污水的生物、物理以及化學處理均有影響。在生活、工業(yè)或商業(yè)用水過程中需要加入熱量，污水溫度一般較原水高（一般在10-30℃）。氣味：城市污水氣味有助于判別污水處理條件和處理工藝運行狀況。新鮮的生活污水不含霉味，若有其他氣味則表明存在工業(yè)廢水或其他特殊生活污水。色度：城市污水中的色度常由懸浮態(tài)、膠體態(tài)以及溶解態(tài)構成，新鮮生活污水較清亮，呈灰或黃色，存放時間長則呈黑色。但，工業(yè)廢水則多是由其成分所定。

1.4 化學性質

有機化合物：城市污水中的有機化合物如蛋白質、脂類、糖類、有機酸等容易為細菌分解，但纖維素、木質素等天然有機物難降解。隨著科技的發(fā)展，人工合成有機物也不斷增加，很多屬細菌難分解，甚至還有毒害作用。無機物：污水中無機物主要是砂、礫石、懸浮或溶解于水體中的鹽類、重金屬等，過量重金屬會對細菌有一定毒害或抑制作用，但，氮、磷、鉀則對細菌是一種較好營養(yǎng)物質。氣體：污水中常含有N2、O2、CO2、H2S、NH3、CH4等氣體。污水在生物作用下可耗去水體的O2，并使其污水腐敗，而含硫污水在厭氧條件會含產生H2S。

2 城市污水處理工藝選擇原則

目前，城市污水處理工藝大多選擇一級處理和二級處理模式。其中，一級處理主要是通過物理方法如格柵攔截法或沉淀法等先將污水中的大塊懸浮物或沙粒物去除。二級處理則主要是生化法，通過微生物的生命活動等方法，實現(xiàn)有機物溶解或去除污水中的氮磷等營養(yǎng)鹽。

2.1 工藝合理

城市污水處理工藝選擇要充分考慮城市污水的水質和水量特點，既要考慮工藝選擇的先進性，也要把握技術的成熟度。具體來說，既要高度重視各種工藝具備的技術指標的先進性，也要選擇符合我國城市污水處理特點及需要的工藝，做好工程施工建設。在先進性和成熟性、可靠性方面，為了后期污水處理工藝的順利實行，應側重考慮技術的成熟性和可靠性，在此基礎上，積極提倡新技術和先進工藝的應用，根據(jù)城市污水的處理規(guī)模以及對污染物排放控制的特殊要求，積極穩(wěn)妥推進新技術新工藝的合理應用。這也是對新近頒布的城市污水處理技術政策中“對在國內首次應用的新工藝，必須經過中試和生產性實試驗，提供可靠設計參數(shù)后再進行應用”的具體落實。

2.2 經濟環(huán)保

工程投資成本是城市污水處理廠建設考慮的重要因素，污水處理工藝方案的確定要充分考慮城市經濟和資源環(huán)境條件，實事求是地確定城市污水處理的規(guī)模、水質標準和技術標準以及工藝流程等，一方面以現(xiàn)狀水量為主要依據(jù)確定近期規(guī)模，根據(jù)經濟狀況充分考慮處理工藝的分期、分級實施（如先采用一級處理或強化一級處理，以后再建二級處理，也可部分采用一級處理，另一部分采用二級處理），工藝的選擇經濟技術指標主要有處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本等；另一方面也要考慮環(huán)保因素，例如，污泥的處理要根據(jù)污泥出路（農用、填埋或排海等）做好消化處理，要在污水處理的全過程重視節(jié)能環(huán)保的應用，防止出現(xiàn)二次污染。

2.3 適用易管理

在設計城市污水處理廠工藝和運營方案時，既要考慮BOD5的處理效果，也要綜合考慮氮、磷的去除效果。城市污水處理廠的投資建設和運營管理是一項長期性的工作，在工程實踐中任何一種工藝都有利與弊，關鍵是看其對于城市污水處理的適用性。在保證污水處理效果、運行穩(wěn)定，滿足處理要求（排放水體或回用）的前提下，選擇運行管理簡單，控制調解方便，污泥量少等工藝。

綜上，城市污水處理工藝技術穩(wěn)定且效果理想的工藝主要有SBR工藝、UCT工藝、氧化溝工藝、A2/O工藝、CASS工藝、生物接觸氧化工藝以及曝氣生物濾池工藝等等。

3 展望

隨著城市污水處理廠覆蓋率與建設規(guī)模的不斷擴大，污水處理廠大型化集中化發(fā)展趨勢明顯，處理工藝不斷改進。進水水質水量特性和出水水質標準的確定是污水處理工藝選擇的關鍵環(huán)節(jié)和因素，要進一步完善污水管網(wǎng)，進行必要的水質水量特性分析測定和動態(tài)工藝試驗研究。積極審慎地采用高效經濟的新工藝，必要時應通過中試和生產性試驗，提供可靠設計參數(shù)后再進行應用。

參考文獻：

[1]王丹.城市污水處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].智能城市，2016（07）：302.

[2]崔青艷.我國城市污水處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探究[J].工業(yè)，2015（06）：106.

作者簡介：高海平（1981-），男，山東煙臺人，本科，助理工程師，主要從事水污染控制研究。