污水處理工藝流程的優化

摘? ? 要：現代社會發展至今，由于人口的劇增以及經濟的飛速發展，城市污水的排放與處理就成為了一項重要問題。為了能夠進一步推動我國城市化的進程，以及經濟可持續發展理念的推廣，需要興建起足夠的污水處理廠和排污設施來解決該項問題，基于此，對于污水處理工藝流程的優化就成為了重中之重。污水由于物質繁雜，水質、水量也會出現較大的變化，一般來說固體懸浮物的含量較大，而有機化合物的含量較少。由于污染企業基本會分布在郊縣與遠離城市中心的區域，所以相對而言，小城鎮的水體當中比較容易含有超標毒害物質。為了能夠更好的促進污水處理流程的優化，本文將針對該項內容展開綜合分析，希望能夠解決在中小城鎮污水治理當中存在的困難。

關鍵詞：污水處理;工藝流程;優化對策;具體手段

1? 引言

國家為了大力促進生產經濟的發展，一直在著力于構建更加有效的經濟體制，隨著工廠企業的大面積建立，污水排放量居高不下，加之部分企業對于污水處理不夠重視，也就為污水處理工藝的發展帶來了更多的難題。為了防止水污染情況的進一步加重，相關工作人員需要針對污水處理技術的改進引起充分的重視，防止因為氮磷超標而造成水體的富營養化。長期的水體富養化，很有可能會加劇湖泊河流的水土流失，以至于喪失基本的自凈能力，將會對周邊居民的日常生活與健康帶來巨大隱患。此外，更應當重點強調規劃污水處理與環境保護內容，各級部門都應當對此引起關注。

2? 污水處理工藝研究現狀的分析

2.1? 發展現狀

對于大中城市來說，由于其污水排放量較大，所以相關配套的污水處理廠所采用的工藝就會更加適合大水量的配方，并且相對而言在短期內并不會受到經濟運行因素的制約與影響。但是對于中小城鎮來說，則不能夠將大中城市的污水處理模式進行生搬硬套，而是采用更為科學合理的手段，同時也要以貫徹國家可持續發展理念為先，來選取最為有效的污水處理技術。一般來說，大中城市的污水成分更多的是有機物，運用活性污泥法來進行處理會得到比較好的效果。這主要是因為，由于工業化廠區轉移至郊縣之后，城市污水的水質趨于穩定，雖然水量巨大，但是并不影響污水處理工作的正常運行。而且對于大中城市來說，資金調配上的問題并不會成為制約因素，又因為水量較大，實際上分攤下來成本并不會非常高。但是中小城鎮當中，就與大中城市的經濟環境存在較大差別，同樣采用活性污泥法來對污水進行處理的地區主要集中在沿海發達地區，而在西部以及高緯度的東北地區則較少見。不得不承認的是，在中小城鎮當中針對污水采取活性污泥法來進行處理并不能夠真正地解決實質性問題，在實際操作過程中，還是應當結合城鎮的水質水量特點來進行綜合考量分析，從而將各項影響因素納入到其中，從當前的工藝經驗當中總結出最優結果。

2.2? 工藝現狀

對于污水處理問題，需要結合地區的實際情況來進行探討。一般來說，SBR工藝、氧化溝工藝、曝氣生物濾池以及氧化塘等都是不錯的選擇，更為理想與生態化的污水處理工藝就可以選擇人工濕地與引進國外的新工藝與新設備來實現。之前我們所提到的活性污泥法之所以能夠在大中城市當中受到廣泛的應用，就在于其原理是以好養生物為基礎的，通過調節作用來發揮作用，并且在此基礎上衍生出了更多技術先進的新工藝。比如CWSBR工藝，其就是由活性污泥法發展而來的一種工藝，其仍然具備原有工藝的基礎優點，在此基礎上也進一步地進行了改良，采用了恒水位序批式反應器，體現出了良好的應用效果，也簡化了具體的工藝流程。CWSBR工藝具有更為靈活的形式與操作管理方式，能夠在低溫地區展現出良好的性能，并且在其工藝運行下所產生的污泥也較為穩定。還有一種為Bio-Dopp的新技術也是值得引進的，其誕生之初主要是為了能夠將所有的除污工藝統一到一個反應池當中，并且進一步的實現工作效率的提升，幫助污水處理節約成本。以上兩種新技術都是經由國外領域的先進公司研發而成的，在國內，現在也有一批研究學者正在著力于針對城市污水生物處理技術展開系統的研究，例如IBR生物反應技術及其反應器的生成，就是我國技術人員綜合考量SBR與一體化氧化溝之間的關系，融入UASB技術，并運用三相分離器，將污水池底部的生化反應區與沉淀區進行有機結合。

3? 污水處理的工藝要求

3.1? 成本與投資

污水處理廠的建設工程時常要依靠于國家的支持來進行落實，相對而言，我國各地各級政府以及人民對于環保的認知與意識都存在差距，部分居民、企業與事業單位對于自身污水排放超標的問題都沒有引起充分的重視，甚至針對上級部門處以的罰金都會無視。鑒于上述綜合情況的差別，對于不同地區所采用的污水處理工藝，應當根據當地的特點來進行選擇，例如對于中小城鎮來說，所采用的污水處理技術就應當具備正常運行時成本較低，并且所需的建設投資較少的優勢特點，要讓中小城鎮能夠承受住污水處理廠的運行成本與投資費用。

3.2? 運行管理與操作

污水處理工藝的落實，需要管理操作人員具備良好的知識結構，能夠針對污水處理設施的工藝內容展開有效工作。為了能夠確保污水處理工藝的持續性與穩定性，在工藝的應用上需要盡可能確保運行管理的簡化，不要讓技術門檻成為污水處理工藝的決定要素，而是要考慮到技術運行人員的實操性來進行具體設計。

3.3? 抗沖擊負荷

我國在人口分布上呈現出明顯的季節性遷徙的特點，幾乎在每年的春運前后，各地之間在用水量以及污水排放量的具體情況都具有一定的變化。同時因為人口結構以及地理環境上的綜合特點，也使得污水變化具有一定的季節性，這主要是因為勞務輸出與輸入的情形而導致的。水污染的程度也隨著上述內容在城市與村鎮之間交替變化，一部分城鎮屬于旅游地區，其污水排放量會在旅游旺季與淡季間產生巨大的變化。所以對于污水處理設施的建立來說，就必須考慮到該污水處理系統的抗沖擊負荷能力，這樣才能夠水質出現巨大變化的過程中具有較好的適應性，不會因負荷不了污水排放量的增加，而導致污水處理系統崩潰。

3.4? 處理效果波動

我國地域面積廣闊，各地分布的水資源也存在一定差異，對于重要水源地區與旅游景點來說，其對于水質的要求的更高的，同時也要考慮到各地之間所存在風土人情差異，根據當地的地形地質條件來展開污水處理設施的建設。那么為了能夠充分適應當地的氣候與地形條件，就需要確保處理工藝的效果能夠始終保持在穩定的水平，在經過污水處理工藝運行過后的水質能夠具備較低的氮磷含量。

4? 污水處理流程的優化要點

4.1? 活性污泥法

眾所周知，活性炭能夠吸收雜質，而活性污泥法則是運用好氧微生物來對有機物進行分解。在活性污泥法的應用下，空氣會不斷地鼓入到曝氣池，同時污水當中有機物質就會不斷聚集形成絮凝體，絮凝體當中也含有這諸多的微生物群體，這些絮凝體也被稱作為活性污泥。活性污泥當中并不是密不透風的，而是具有了許多孔隙，這些空隙都可以很好的針對水中有機物進行吸納，微生物種群則在其中繼續發揮作用，在有機物的催化下繼續繁殖，形成正向循環之后，污泥當中的有機物也會逐漸被消耗掉，最后污水得到凈化。

但是在具體應用過程中，卻發現了雖然活性污泥法一直效果顯著，但是在運行過程中，由于有機物含量不穩定的問題，導致供氧與曝氣之間無法形成良好的配合操作，使得水質水量的變化變得更加敏感且耗時較長，而曝氣池所需的占地面積也較大，不一定適用所有地區。在之后的工藝優化當中需要解決上述問題，才能夠保證活性污泥法的良好應用效果。

4.2? 生物膜法

對于生物膜法的應用來說，其應用的主要是將水解反應器與曝氣生物濾池進行結合應用的一種新型工藝，在這兩個部分的結合之下能夠進一步的簡化工藝流程，從而使得污水處理的總體效率得到綜合的提升。生物膜法在能量上的消耗相較于其他方法是更低的，而且在對污水處理完畢之后并不會留下太多殘留物，同時水解反應器也能夠在生物膜法當中發揮出重要作用，在一定程度上對污水的特性進行改良優化，使其能夠再次被投入到其他使用途徑當中。在生物膜法當中應用到的曝氣生物濾池，其在于有機物負荷能力以及排除水體質量上的優勢是比較突出的。

生物膜法的具體操作流程如下，先是在處理系統當中引入待處理廢水，廢水經過粗格柵的過濾后，能夠針對一部分體積較大的固體物質進行攔截，后期這部分待處理廢水的水體會進入到集水池當中，通過潛污泵的作用被運送到細格柵中，途中又會截留一定的固體物質。接下來，繼續針對水量進行測定，水體中的砂礫也會不斷沉降，在將砂礫進行處理之后就能夠將其運到處理系統之外。接下來，污水仍然要在水解酸化池當中對有機物、懸浮物進行降解與去除。同樣是通過微生物的作用，針對水體當中存在的有機大分子來進行分解，如果經過上述操作之后，水體當中仍然含有高濃度的氮，就需要經過氮濾池來進行過濾，最后才能夠進行排放。

4.3? 生態處理系統

生態處理系統其所指的也就是人工濕地工藝，其經過了較久的發展時間，建立起一個小型的生態系統，但是由于其始終都是由人為來進行建設的，在后期出現問題也需要人力來進行管理維護。人工濕地是參照自然濕地的濕地構造來進行污水處理系統的優化與改良，其構建方法如下：首先，要找到一塊在地面上稍有傾斜的洼地，在其上鋪設一定厚度的填料，填料當中需要包含土壤與礫石，形成填料床。填料中間是具有一定孔隙的，所以廢水的流動相對而言也不會受到阻礙，那么就可以在其上種植一定的水生植物，這些水生植物需要對污水具備一定的清理能力，并且具備頑強的生命力與較低的種植成本，由此，就可以形成一個小型的生物系統。人工濕地系統需要經過一段時間的測試才能夠投入使用，后期在人工濕地系統趨于穩定之后，在填料床表面與植物的根莖處就會生長出各種微生物，形成生物膜。隨后技術人員可以引入大量廢水，讓廢水當中的固體物質能夠停留在植物根系部位，固體物質當中包含的有機物大分子就能夠被微生物降解，在此過程中，所產生的氮磷，同樣也能夠被用作是作為水生植物的養料，而微生物在生長與繁殖過程中所需的氧氣也可以由這些水生植物來進行供應。需要注意的是，人工濕地生態系統當中，會因為廢水池的深度不同而出現氧濃度的變化，但是整體的污水處理處于無動力運行的狀態，而人工濕地的采用往往需要較大的占地面積與建設和維護成本，需要根據當地的具體情況來進行采用，利用人工濕地工藝的環保性的優勢進行污水處理方案的合理設計。但同時需要注意，其處理負荷度較小，并不適用于大多數地區的污水處理需求，需要根據具體情況，來進行方案的合理設計。

5? 結束語

因為經濟的發展與體制的改革，經濟結構上的變化，迫于就業與生存的壓力，許多人都會選擇到城市就業，大量人口的涌入也就使得城市用水量與排污量的急劇增加。因此，對于污水處理工藝流程的優化相關內容就顯得尤為重要。相關人員必須要對此提起重視，確保在城市發展進程中能夠對污水處理問題進行針對性解決，使得水質能夠逐步的趨于穩定，保障城市居民能夠生活在安全、衛生的環境當中。

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作者簡介：

張晨（1985—）男，山東東明人，工程師，主要研究方向為建設工程。