淺談城市污水處理技術研究現狀及發展趨勢

摘 要 隨著國家經濟、人口的不斷發展，工業發展迅速，越來越多的污水排放到河流當中，如不妥善處理這些污水，將對環境造成嚴重危害，簡述了城市污水中的污染物種類、污染物來源以及國內外城市污水處理技術的研究現狀，總結了國外的先進經驗，介紹了一些常見的污水處理工藝技術及其處理流程，并對城市污水處理不同技術的發展趨勢做了展望。

關鍵詞 污水處理技術 城市污水 發展趨勢

隨著城市規模的不斷擴大，越來越多的污水被排入河流，造成水體污染，危害人類健康，因此污水處理也成了人們日益關注的話題。工業廢水、生活污水、徑流污水是城市污水的主要來源。工業廢水成分復雜，且有些工廠排放的廢水有毒有害，甚至具有腐蝕性，不經處理就排放會嚴重破壞環境，威脅人身健康。生活污水主要包括一些辦公用水、家庭用水等，主要通過地下管道到達指定位置進行處理，由于人們作息差異，具有明顯的周期性變化。城市徑流污水主要是雨雪沖刷建筑物和污染物后所形成的，成分復雜且有季節性。城市污水中的污染物主要包含COD、BOD5（100mg/L～500mg/L）以及有機物（碳水化合物、油脂、蛋白質、氨基酸、脂肪質等），同時城市污水中還包含有機物和無機物的懸浮物。

一、城市污水處理工藝

對于城市污水來說所選擇的工藝應該是滿足該座城市所需要的、經濟實力能夠滿足的工藝，根據水中所含雜質選擇主要的處理工藝，保證該工藝的可操作性，滿足國家標準的同時還應滿足當地對出水水質的要求，因地制宜。

（一）一級處理工藝

一級處理工藝也可稱為物理處理工藝，其主要方法有如下幾種：

1.沉淀法。沉淀法是應用重力沉降的方法對水質進行凈化的，由沉淀池和沉砂池組成，該方法的處理成果顯著，方法簡便。其中沉砂池的主要作用是控制污水流速，沉淀相對密度較大的無機顆粒，對無機、有機顆粒分別進行處理。沉砂池種類繁多，目前來看平流式沉砂池是處理效果最好的沉砂池，曝氣沉砂池是技術較為先進的沉砂池。一級處理中，沉淀池的主要作用是減輕負荷，提高效率，去除可以通過沉淀去除的固體懸浮物。

2.篩濾法。篩濾法主要設備是格柵、篩網。格柵一般設置在進水口處用來截住比格柵間距大的污染物質，以防止設備、管路等發生堵塞；篩網是用來截住通過篩網的物質，以保障后續處理的有效進行，確保處理效果。

3.預曝氣法。預曝氣法是在污水處理之前先對污水進行曝氣處理，一般持續十到二十分鐘左右，其目的是凝聚顆粒物，使其便于分離，還有氧化還原、吹脫揮發物的作用，更能提高溶解氧濃度以及污水穩定度，降低腐化。

4.上浮法。上浮法在一級處理中主要是用來去除油類和通過一些措施（投藥、加壓溶氣）上浮到水面上的雜質，較大顆粒的油品用隔油池分離，顆粒較小的油品就需要采取措施使其上升以方便去除。隔油池中平流式隔油池應用最廣泛，效率高，出油量多。

（二）二級處理工藝

污水二級處理是在一級處理的基礎上，通過曝氣及沉淀去除大量的有機污染物，進一步對污水進行處理與凈化。二級處理還分為不完全處理（出水BOD60ppm以下，BOD去除率75%）和完全處理（出水BOD20ppm以下，BOD去除率85%～95%）。二級處理中生物處理技術應用較為普遍。

活性污泥法是經過一段長時間的曝氣，留下沉淀物并更換水，如此往復就會產生活性污泥（黃褐色絮凝體），適用于一些經濟發展狀況較差、急需解決污水處理問題的城市。改進的活性污泥法有A/O工藝、A/A/O工藝、SBR工藝和氧化溝工藝等。

1. A/O（缺氧-好氧）工藝。A/O

（缺氧-好氧）工藝是Anoxic Oxic工藝的簡稱，工藝中A為用于脫氮除磷的厭氧段，O為去除有機物的好氧段。該工藝的特點是工藝上處理方法簡單，使用成本低；硝化效果好，反硝化充分；A段O段互不干擾又相互協作，促進污水處理進程。

2. AAO（厭氧-缺氧-好氧）工藝。AAO（厭氧-缺氧-好氧）工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic簡稱，其工藝流程為污水流經厭氧池發生厭氧反應再流入缺氧池進行脫氮，脫氮后污水流入好氧池提供氧氣再流入沉淀池進行泥水分離，最后出水，其中好氧池中混合液回流至缺氧池，沉淀池中部分污泥回流至厭氧池，部分排出泥餅外運。該工藝特點為厭氧、好氧、缺氧交替進行，處理效果好，流程簡單，沉降性能良好，污泥膨脹率基本為零。

3. SBR（序批示活性污泥）工藝。SBR工藝的工藝流程可統分為進水階段→反應階段→沉淀階段→排水階段→待機階段，SBR工藝的特點是不需要調節池，占地面積小，污泥體積指數低，易于沉淀，能在一個曝氣池內進行反應，并且能減少人工操作，基本實現自動化，方法簡單，便于操作，成本低，運行費用少。

二級處理除以上幾種外還有氧化溝工藝、生物膜法和穩定塘等工藝。

（三）三級處理

經過二級處理后的污水仍含有一些需要更深層次處理的污染物質，這個時候就需要進行三級處理。

1.MBR（膜生物反應器）工藝。MBR（膜生物反應器）工藝的工藝流程通常為污水→細格柵→調節池→缺氧池→好氧池→清水箱，同時MBR（膜生物反應器）提供的組合生物處理和膜過濾，可以迅速取代傳統的廢水處理工藝并發揮其優勢，如可以優化污水質量并且減少排放量，MBR工藝占地面積小，可實現自動化控制。

2.人工濕地技術。近年來，越來越多的人工濕地技術被應用在農村鄉鎮級污水處理廠中，大多數縣級及以下污水處理廠采用A/O+人工濕地處理技術來達到污水凈化目的。農村污水因耕種原因會含有大量的氮磷元素，人工濕地技術因地制宜，投入資金少，后期運營成本低廉，深受鄉鎮級政府喜愛。此外處理過程中產生的水依然含有大量養分，可供樹木生長，回流水還可以重復利用，灌溉作物。且在北方寒冷的冬季時該技術可照常運行。

二、城市污水處理技術的發展趨勢

目前的污水處理技術對于大部分企業來說足以支持并保證其處理后污水達標排放，但是隨著經濟發展，人們也越來越重視污水處理，技術也逐漸完善，所以新型工藝發展勢在必行。我國接下來會重點發展一級處理技術，降低投資成本，減少運營維護方面的花銷，一級處理技術目前處理效果不理想，未來會著重對一級處理技術進行技術更新，隨著人口的不斷增多，新興企業不斷加入需要污水處理的大軍，成分日漸復雜，對技術要求也更高。

首先在膜技術上，越來越多的企業選擇使用膜技術來處理污水，那么，為了順應發展膜技術就會產生相應的技術改進，膜技術會發展成為一種能夠實現自動化控制技術，自主實現污染雜質的分離，實現對污染物的附著、沉寂，減少水量的損失。

生物技術的發展上，生物處理技術目前應用廣泛，上升空間也很大。在將來我們可以利用免費資源光能對污水進行處理，利用光能產生細菌，該菌種產量高，來源便利，投入少量資金可以生成大量細菌，有生物特征，可以利用其該種特征對污水進行凈化處理，由于使用生物技術處理污水的職業數量大，使用該種技術后，可以節省大筆資金，并且由于光合菌的自身特性，污泥處置環節亦可省略，節省占地面積與處理效率。

組合處理技術上首先是一級強化處理技術與人工濕地相結合，可以得到良好的成果，增大出水水質達標的概率；減少前期投資和后期運營花銷；在人員方面，該技術可以減少人員的參與，操作簡便，如果將來水量激增時，還可使一級強化處理技術與活性污泥技術相結合。

其次農村經濟逐漸發展，水量增大，可以考慮使用曝氣生物濾池與模塊化人工濕地組合，BAF（曝氣生物濾池）使用土地面積少，解決能力強，后期運營維護方便，適用于農村環境，模塊化形式降低了后期的資金投入，兩者結合能使處理設備集中，部分設備可以設置于地下，就地取材，節省成本，減少使用面積，由于農村可能缺少技術人員，該組合可以發展自動無人看管模式。

未來的污水發展技術發展是吸取歷史經驗而發展的，未來我們還會研究出各種模型來處理污水，根據雜質的不同準確的使用最有效的技術，對現有的技術做出最完善的改進與互相結合，使用最成熟的技術；未來的污水技術發展趨勢一定是適應性強的，能適應各個設備的更新，并能與原有工藝有效結合。

（作者單位為北煤機動車檢測有限公司）

[作者簡介：王澤（1980—），男，遼寧北票人，本科，工程師，研究方向：環境工程。]