城市污水處理工藝技術探究

曹名帥

摘 要：水資源是人類生活生產的必要資源，水質安全至關重要。在城市污水處理中，科學高效的污水處理技術是確保水質安全達標的重要途徑。本文圍繞城市污水處理工藝技術的議題進行了探討，概述了城市污水的特點，闡述了當前污水處理問題，并對目前城市污水處理工藝進行了論述，供相關人士參考。

關鍵詞：污水處理;城市污水

1、引言

城市污水處理是關系人們生活生產水質安全的重要工作內容，對國明經濟發展有著十分重要的影響。在當前水環境惡化且水資源缺乏的形勢下，對城市污水處理工藝技術進行分析和研究是十分必要的。

2、城市污水處理概述

城市污水處理水平反應了城市發展文明程度的高低，同時也關系著居民生活環境質量水平的高低。城市污水處理主要有三大特征：一是城市人口較多，污水處理量大;二是城市污水處理的收益緩慢，在短期內投入大于盈利，需要很長時間才能實現成本回收;三是城市污水處理的地域性特征明顯，各地區的產業發展情況不同，人口數量不同，水資源狀況不同，因此在城市污水處理上必須結合當地的實際情況，采取因地制宜的原則。

3、當前我國城市污水處理工作中存在的問題

當前階段，我國城市污水處理廠已經超過4500座，建立起基本的污水處理框架體系，日處理規模超過2億頓，占據全球污水總處理規模9.8億噸的20%左右。雖然我國污水處理規模很大，但是在工藝技術水平上，在污水處理效果上卻還不是最強。從某種程度上來說，城市污水處理的強弱除了處理規模以外，還要看污水處理的可持續運營能力以及污水處理的投入產出水平。這從側面反映出我國的城市污水處理工藝技術水平仍有很大的進步空間。在對我國多個城市污水處理廠進行調研分析后，發現當前我國城市污水處理工藝中主要存在以下問題：

（1）活性污泥濃度過高。我國污水處理廠的二沉池普遍存在容積小的特點，但是近年來污水處理氨氮指標不斷提高，為了提高生物活性污泥的濃度，城市污水處理廠通常利用提高二沉池泥水分離效率來達到污水處理目標。這就導致活性污泥系統的污泥濃度過高的問題。增加曝氣會導致溶解氧濃度增加，反而不利于污水的脫氮除磷。

（2）活性污泥的活性過低。城市污水處理廠的污泥活性衡量的標準通常采用VSS/SS比值來表示，當該比值過低時說明曝氣池中的污泥活性很低。當該比值抵御0.5時，說明污泥中只有一半有活性，另一半只是曝氣作用下循環，會大大降低系統的處理效率，同時也增加了能耗。

（3）活性污泥的沉降性差。通常情況下，污泥體積指數為100較為適宜，當超過150時可視為污泥體積出現微膨脹，超過200時可視為污泥體積較膨脹，超過400時可視為污泥出現絲狀膨脹。我國城市污水處理廠的污泥體積指數通常低于100，雖然沒有沒有會出現污泥膨脹的情況，但是沉降速度過快未能發揮出活性污泥對污水的網捕作用，尤其是對污水中的膠狀物及生物絮體具有較差的沉降性能。這也導致了在后續的深度處理工序中，活性污泥容易導致設備單元堵塞，繼而增加了反沖洗水量，導致設備負荷增加和水資源浪費。

（4）處理負荷高。目前城市污水處理廠大多處于超負荷、超水量處理的運行狀態。從側面反映出污水處理廠規模、污水處理管網、處理工藝還需要進行優化改善，以滿足城市污水處理的實際需求。

（5）化學試劑加入量過多。由于城市污水處理廠多采用缺氧厭氧的處理工藝，因此以污水為碳源進行反硝化的速率很低，隨著脫氮除磷處理指標的提高，必須借助化學試劑來提高反硝化速率。在使用這些化學試劑的過程中，容易導致污泥量增加，而且也會消耗過量的溶解氧，給污水處理工藝參數控制增加了難度。

4、常用的城市污水處理工藝技術

活性污泥處理技術：該技術是最常用的一種污水處理技術。通過活性污泥和污水相互混合、攪拌、曝氣，促使污泥中的生物活性菌發生作用，對污水中的有機物進行降解，得到污水凈化的目標。該技術處理效率在很大程度上取決于生物活性污泥的活性高低以及泥齡長短，而上述工藝參數又取決于曝氣系統的設計，因此，必須優化曝氣系統，確保生物活性污泥的供氧量，實現泥水充分混合，提高污水處理效率。

膜處理技術：利用過濾材質對污水進行過濾，去除其中的污染物。該技術簡單，處理效率較高，去除范圍較廣，能夠對污水中懸浮物、有機物、病菌去除。不足之處在于過濾基材容易污染堵塞，影響到使用壽命，因此必須對污水進行預處理，降低膜處理負擔，延長使用壽命。不足之處在于過濾材質成本較高。目前，城市污水處理中，通常利用膜處理技術來進行水中大分子物質的回收。

氧化處理技術：通過使用催化劑或紫外光等特殊反應條件，使污水中大分子物質由相對惰性穩定態轉變為活性激發態，促使小分子物質或自由基形成，實現對污水中大分子有機物的分解，實現污水凈化的目標。該技術又可分為臭氧氧化技術、光催化氧化技術、Fenton氧化技術、濕式氧化技術等類別。氧化處理技術的處理效率高，尤其對于一些高濃度的有機物廢水，或者污染嚴重的污水具有較好的處理效果，比較適用于一些水資源污染嚴重的情況。不足之處在于處理廠前期需要投入較高的設備成本。

除磷技術：除磷技術可采用生物除磷，通過創造厭氧環境，促使厭氧微生物大量繁殖，利用微生物自身代謝來吸收和轉化水中的磷。生物除磷技術對污泥中磷的釋放技術要求較高，需要嚴格控制污泥的厭氧狀態。

5、結語

水資源是人類賴以生存的物質，加強城市污水處理工藝技術水平是民眾安全用水的重要保障。為此，政府部門及污水處理單位必須結合污水處理的實際問題，加快探索和研究，攻克當前制約處理效果的難題，提高污水處理技術水平，為城市民眾用水提供可靠的保障，不斷推動水資源利用率的提升。

參考文獻

[1] 環境工程中城市污水處理存在的問題及優化對策，江華鋒，《中國資源綜合利用》，2019（7）

[2] 關于環境工程中城市污水處理的思考，盛雄健，《環境與發展》，2019（03）

[3] 現代城市生活污水處理技術創新研究，陳兵，《科技經濟市場》，2019（08）