城市污水處理的常見方法、問題及策略分析

周福蘭

摘? ?要：目前污水處理主要有3個方法，分別是生物處理、化學處理、物理處理，最為常見的具體污水處理方法包括篩濾、沉淀等。通過研究城市污水處理的常見方法，加深對污水處理方式方法的了解，提出了一些城市污水處理中存在的不足，再結合國外污水處理的先進技術和方法進行了分析。與此同時，通過參考其他專家學者的意見，提出了科學的、切實可行的改善建議。

關鍵詞：城市污水處理;生物處理;A/O;不足;建議

水是生命的源泉，是人生存生活必不可少的自然資源，但是隨著經濟、社會以及科技的發展，人口越來越多，對水資源的需求越來越大，再加上水資源的污染，使得水資源短缺問題越演越烈。根據《中國環境統計年鑒（2014）》顯示，2013年度被評價的湖泊水質中有30%以上處于V類和劣V類，這說明我國湖泊水質惡化情況不容樂觀，改善水質也是我國目前進行環境保護較為重要的方面。

我國水體的富營養化面積已經達到了75%，富營養化的海域也達到了20萬km2，水資源環境情況較為緊張，水體之所以會出現污染的情況，人類的活動是主要緣由，尤其是生活污水和工業廢水。本文重點討論的是生活污水，跟工業廢水有所不同，生活污水是城市居民生活時產生的污水，因為人類的活動范圍廣泛，活動類型多樣，所以生活污水的來源非常廣泛，其中，包括洗滌產生的污水以及糞便污染的水，這些污水當中，通常含有較多的微量元素，如硫、磷、氮等，除此之外還會含有較多的致病細菌。由此可見，城市污水的有效處理是一個值得關注的問題，這有利于實現人類長期的可持續發展。

1? ? 污水處理的常見方法

1.1? 物理處理

對生活污水進行物理處理也叫一級處理，去除的主要目標是污水中的塑料、紙張、衣物等較大的懸浮物和漂浮物，主要使用的方法是沉淀和篩濾。污水處理廠為了進行物理處理使用的設備有粗格柵、細格柵、沉淀池、沉砂池等。一般來說，生活污水經過物理處理之后，都可以達到去除污水中大顆粒不溶物以及有機污染物，讓污水看起來較為整潔。

污水處理廠中的沉砂池主要是去掉污水中的大顆粒泥沙，這樣不僅可以提升污水的透明度，還能有效減少對管道和閥門的損傷。從結構及原理的角度而言，對沉砂池進行分類，主要有4個類型，分別是多爾沉砂池、旋流沉砂池、曝氣沉砂池、平流式沉砂池，其中，曝氣沉砂池能夠有效處理掉粒徑0.55～0.10 mm的砂粒，且處理的效果明顯比旋流沉砂池高，而粒徑大于0.3 mm的則旋流沉砂池的處理效果比曝氣沉砂池更好。二沉池的主要作用是去除活性污泥，較為常見的有兩種沉淀池，分別為輻流式沉淀池和豎流式沉淀池，前者的運用范圍比后者更廣，輻流式二沉池有3種出水方式。從污泥沉降效果的角度而言，沉降效果從好到差依次是周中同出式，周出式，中出式。

1.2? 化學處理

化學處理生活污水主要是利用化學反應和傳質來完成的，通過這樣的方式，能夠有效去除污水中的膠體狀和溶解態的污染物，有些甚至能夠將污水中的有害物質轉化為無害物質。若是想要化學處理生活污水，通常需要向污水中投放藥物，這種技術主要包括氧化還原、中和、混凝，如果利用的是化學的傳質作用，則技術上包括電滲析、反滲透、離子交換、汽提、吸附、萃取等，這種污水處理的方式成本比較高，普及度不廣。

我國規定，一級A標準的水總磷需要達到≤0.5 mg/L的效果，但是有些發達國家通過化學處理的方式，已經可以將處理后污水的TP保持在0.2 mg/L以下。但是，這樣數值情況僅僅依靠生物處理是達不到的，有相關的學者通過PAC、PFS、FeCl3除磷混凝劑的除磷效果進行研究，其中，除磷效果最好的是PAC，除此之外其成本也是三者之中最低的，根據相關的實驗數據可知，如果PAC的質量濃度為60 mg/L，投加系數是4.22，那么對污水進行處理之后能夠遠遠低于一級A標準關于磷質量濃度的要求。

水質不同會導致主要問題不同，若是水中的BOD含量過低，那么生物深度脫氮就不好實現，處理后的水中TP的含量依舊較高，這就需要進一步脫氮。而催化—電化學脫氮技術使用的是材料M2+，可以將水中的NO3—N還原為NH3-N，再將還原出來的NH3-N轉化為N2。有關研究證明，該項技術脫氮效果很好，即使是在低C/N比的狀態中，深度脫氮的效果也很好。

1.3? 生物處理

1.3.1? CASS工藝

SBR工藝通過發展之后形成了CASS工藝，這項污水處理工藝的方法是將污水置于同一個反應器中，然后依次進行曝氣、沉淀、潷水、閑置。2003年，學者田立江等研究了這兩種不同工藝的特性，結果表明，這兩個工藝的處理過程都有脫氮除磷的效果，但是CASS工藝除磷的先決條件是其已經做好前置生物選擇器，所以除磷效果要比SBR工藝好很多。除此之外，在使用CASS工藝時，沉淀階段不需要停止進水，污泥的回流系統也是照常工作，但是SBR工藝做不到。

1.3.2? A/O法

A/O（Anoxic/Oxic）法，也叫厭氧好氧法，使用這種方法對污水進行處理，不僅能夠有效去除污水中的有機污染物，還能去掉污水中多余的氮、磷。這種方法在厭氧階段時，主要是脫氮除磷，處于好氧階段時，主要是去除有機物。如果污水是有機物較高的廢水或者降解難度較大的廢水，使用這種方法的時候需要在好氧階段之前設置一道水解酸化的過程，這樣能夠提升廢水的可生化性，提升處理質量。A/O法的流程很簡單，不需要額外添加碳，不需要設置曝氣池，所以使用此法所需要建設的配套設施比較少，費用也較低，整體的運行維護也比較方便。總的來說，該法不僅節約成本，而且污水經過處理之后也能使水質得到較大的提升。

1.3.3? A2/O法

A2/O（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A/A/O）法，也叫厭氧—缺氧—好氧法。這項工藝最早由美國的專家學者在20世紀70年代提出來，前身是A/O法，在脫氮除磷方面效果非常好，二級污水處理，三級污水處理，中水回用等中經常會用到這項工藝。A2/O工藝是在A/O工藝中發展而來，最大的區別在于A2/O工藝多加了一個厭氧池，而二沉池的會流水和原污水會聚集在厭氧池中將磷釋放出來，在這個過程中，有些有機物也會被去除。在缺氧池中，通過硝化反應能夠將污水中的NO2-N、NO3-N轉化為N2。在好氧池中主要是去除有機物，再進行磷的聚集以及NH3-N的硝化反應。3個不同的階段有著不同的功能，最終實現去除有機物、氮和磷的效果。

2? ? 我國城市污水處理工藝中存在的問題

在我國，城市污水的處理開始得比發達國家晚，雖然目前的污水處理技術工藝等差異不大，但是我國在這方面仍舊有較多的問題亟需解決。根據調查可知，我國現階段共有4 000多座污水處理廠，平均每個污水處理廠處理33萬人的污水，但是美國每10 000人就有一個污水處理廠，而且瑞典則是5 000人一個污水處理廠，這樣對比可知，我國污水的處理能力遠遠落后于發達國家。

國內外在污水處理的原理上都相同，但是我國的污水處理技術不夠先進，遠遠落后于發達國家，最主要的原因是有較好的處理工藝卻沒有匹配的設計方案和配套設施，導致設計和運行之間無法較好銜接。除此之外，污水處理質量不統一也是拉低我國污水處理能力的重要因素，污水處理中較為困難的污泥處理工藝比污水處理更加復雜，而且我國缺乏管理上的經驗，因此，污泥處理存著較為明顯的技術難題和經濟難題。此外，污水處理廠的從業人員流動性大，技術素質以及工作能力都不高，也是導致我國污水處理能力較低的原因之一。

3? ? 針對城市污水處理工藝不足之處的改進建議

（1）將發達國家的先進技術、工藝、管理方式引進國內，對國內的污水處理現狀進行調整。在這個過程中，要正視我國與發達國家之間的差距，虛心請教和學習，去除污水處理中落后的、不可取的工藝，使用更加科學有效的技術工藝，其中，污泥處理技術工藝的學習是重中之重。

（2）國家以及政府對污水處理工藝研發應采取支持的態度，要大力支持和倡導高校進行該方面技術的研發，提升自身的技術能力，培養足夠的后備人才。當然，處理設備的研發也是需要注意的方面，因為污水處理設備的好壞將直接影響到污水處理水平的高低。

（3）合理增加我國污水處理廠的數量，根據有關資料表明，我國到2020年，會新增10 000座污水處理廠，到2030年，將增加20 000多座，這必將提升我國污水處理的整體水平。但在建設污水處理廠時，需要根據城市的規模情況來進行，不能統一化和盲目化。

（4）保持良好的污水處理廠環境。例如不能出現污泥亂堆亂放的情況，做好除臭和隔音工作，為工作人員提供一個良好的工作環境，以減少工作人員的流動性。除此之外，還需要對工作人員進行定期培訓，提供較好的福利待遇，這些是污水處理廠穩定健康運行的關鍵所在。

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