市政污水處理及回用技術研究

文/楊子 國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心 廣東廣州 511363

市政污水主要是指城鎮生產生活所產生的污水，市政污水水量大且穩定，通常集中于污水處理廠進行統一處理。由于城市化進程的逐漸推進，城鎮人口與工廠數量不斷增多，市政污水排放量隨之逐年增加。在積極做好市政污水處理的同時并加以回用，能令城鎮用水緊張問題得以緩解并減少對自然水體的污染，對社會效益、生態效益都設著極為重要的意義。

1、市政污水處理與回用的意義

近年來，全球水資源日趨緊張，很多國家都將污水處理及回用作為一項重要規劃，以緩解水資源緊張的情況。我國屬于貧水國家之一，尤其北方這一情況更為嚴重，水資源緊張在一定程度上限制了農業和工業的發展。同時，大量污水的排放，即使經一系列處理，但也不可避免地會對自然環境造成污染。做好市政污水處理和回用，可將經處理的污水回用于工業生產、農業灌溉、城鎮綠化和清洗等，一方面能在一定程度上解決水資源短缺問題，另一方面還能減少污水排放量，減少富營養化現象，保護我們的生態環境，真正實現可持續發展。

2、市政污水處理與回用技術

目前，常用的市政污水處理與回用工藝有AAO工藝、SBR工藝、MBR工藝等及以膜分離為核心的深度處理工藝及各工藝的聯合使用。

2.1 AAO工藝

AAO法是采取厭氧池、缺氧池和好氧池的組合并通過污泥回流，可有效去除污水中COD、氮和磷等污染物。如今已發展出各種AAO改良工藝，通過調節厭氧池、缺氧池和好氧池的布設順序并通過不同的污泥回流及硝化液回流方式，可有針對性地且有效去除目標污染物。如為避免傳統AAO工藝回流污泥中硝酸鹽對厭氧池釋磷的影響，可在厭氧池之前設置預缺氧池，來自二沉池的回流污泥和部分原水進入預缺氧段，微生物利用這部分進水中的碳源去除回流污泥中的硝態氮，消除硝態氮對厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩定性。

2.2 SBR工藝

SBR工藝（Sequencing Batch Reactor）也稱間歇曝氣式活性污泥法或序批式活性污泥法。SBR法是在同一反應池內，按時間順序，由進水、曝氣、沉淀、排水和待機5個基本工序組成，利用活性污泥處理污水。與傳統活性污泥工藝相比，SBR工藝的最顯著的區別是：在空間方面只有一個處理單元，但在不同的時段轉換功能角色，由于空間上同一個反應器集合了均和、初沉、生物降解、終沉等功能于一體，系統簡單，構筑物大大簡化，節省建設費用，占地面積小。隨著SBR工藝技術的不斷發展，SBR工藝也逐步被改進，形成了一系列改進型工藝，其中的CAST工藝是近年來國際社會公認的處理市政污水的先進工藝之一。CAST工藝（Cyclic Activated Sludge Technology）是一種循環式活性污泥法，其是在SBR工藝的基礎上增加了污泥回流、生物選擇區，將主反應區處理后的部分剩余污泥回流至前端生物選擇區中，并在不進水的條件下進行沉淀，從而確保主反應區的穩定性。

2.3 MBR工藝

MBR是膜分離技術與生物技術相結合的新型污水處理工藝，通常分為分置

式、一體式和復合式三種類型。由于膜生物反應器中的膜分離設備可將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留，從而省去了工藝設備中的二沉池，且由于膜的分離作用大大增強了生物反應器的功能，并使活性污泥的濃度大大提高，從而基本解決了傳統活性污泥法中存在的諸多問題。總的來說MBR工藝的優勢主要體現在以下幾點，首先是出水水質好，其次，MBR工藝由于省去了二沉池從而使整個工藝設備相對集中、占地面積小，最后是剩余污泥產量少，且能避免傳統活性污泥法中的易于發生污泥膨脹的弊端。

2.4 以膜分離為核心的深度處理

就市政污水處理廠的二級出水來看，其水質雖然能滿足國家標準，但回用于某些領域時仍不夠清潔，因此還需采取深度處理以提高水質。目前采用較多的是超濾、納濾、反滲透及組合的雙膜工藝。超濾用在市政污水深度處理中，可有效去除二級出水中的細菌、濁度，對有機物、總氮和總磷等污染物也有一定程度的截留作用，可達到穩定的出水水質。納濾膜的孔徑介于超濾膜和反滲透膜之間，操作壓力低于反滲透，節省了能耗，截留效果又明顯優于超濾，在污水再生回用方面有著較好的發展前景。反滲透則可滿足高品質用水需求。

3、市政污水處理與回用的管理對策

首先，基于市政污水處理與回用的重要意義，市政部門應大力重視這項事業，從資金籌集和分配、城市規劃、后續監管，都應在真正意義上落實。

其次，環保部門要做好工藝優化及監管，不同的回用點可采取不同的標準，靈活應對，必要時可借助某些強制性手段促進管理效率，還可為污水處理廠及排污企業提供技術支持，雙管齊下。

最后，提升企業的認識，污水回用對于企業來說，長遠看具有明顯的經濟效益。

小結：

綜上所述，市政污水處理及回用是達成可持續發展的重要體現。其中AAO工藝、SBR工藝、MBR工藝及以膜分離為核心的深度處理等工藝各有特點，可結合具體情況進行選擇或聯合使用。此外，管理部門也要對這項事業更加重視起來，這樣才能有效促進水資源的良性循環。