城市污水處理的主要工藝及發展趨勢

王 磊

(北京市環科環境工程設計所，北京 100037)

1 引言

污水的成分隨著科技進步變得越來越復雜，但是我國在污水處理方面的實力還相對薄弱，在提倡可持續發展的大環境下，污水處理的壓力也越來越大，所以研究城市污水處理的主要工藝及發展趨勢已受到了社會各界人士的高度關注。

2 城市污水處理現狀分析

我國在城市污水治理方面較國際形勢稍晚，其污水處理技術也與世界發達國家存在一定的差距。當前，我國眾多城市污水都是流向各地面河流或淺層地下水，其使得城鎮和區縣的水資源都存在一定程度的破壞。盡管如今我國各大城市都配置了污水處理廠，但采用的技術還不夠全面、不夠先進、不夠有效，其在凈水處理過程中都表現出了一定的短板。因此，我國污水治理效果仍然有待改善，相關的管理水平、業務處理能力也都急需提升。

3 城市污水處理的主要工藝

3.1 活性污泥法

傳統的活性污泥法具有相當長的歷史。很早以前，活性污泥法就被廣泛應用在污水處理的過程中，其具體工藝流程如圖1所示。這種工藝中最為重要的結構就是曝氣池，在曝氣池中通常會將污泥的濃度控制在2～4 g/L之間。曝氣池能有效改善活化效果，使污泥得到更好的沉淀，并充分保持好氧狀態。不過，此工藝通常只適用于污水的初步處理，還無法完全滿足凈水的全部要求。

圖1 活性污泥法

3.2 氧化溝法

如今我國在進行城市污水處理時經常會使用到氧化溝法。這種方法與活性污泥法是有一定關聯的，從某種程度上看，氧化溝法是以活性污泥法為基礎發展得到的。在實際應用中，氧化溝法較活性污泥法能更好地利用水力流態實現更好的除污效果。由于氧化溝法可以使污泥的穩定性得到更好的改善，所以在污水處理方面通常效果更佳。特別是在氮元素問題上，氧化溝法的處理成效是十分明顯的。并且，氧化溝法處理過程更為便捷、成本更為低廉。因此，氧化溝法已大量應用于城市污水處理工作。

3.3 SBR工藝

SBR工藝也被稱為間歇活性污泥法，其通常是由一個或是多個曝氣反應池共同構成。其處理過程主要包括：污水進水、池中反應、沉淀以及最終出水四大流程。一般情況下，污水會分批次地進出池中進行反應，通過SBR反應塔中曝氣處理，經過反應、沉淀可以大大改善進水的水質。實踐表明，這種工藝在污水除磷方面的效果較為理想，但這種方式必須有高度的自動化技術作為支持。

3.4 其它工藝的使用

3.4.1 過濾和紫外消毒結合處理工藝

圖2給出了過濾和紫外消毒結合處理的工藝流程。此工藝經常用于城市污水的二級處理過程，由于此工藝所處理的污水通常是事先將水中大部分懸浮物以及較大膠體等雜質去除的進水，所以通過V型過濾是進一步對污水進行深度處理的最好辦法。同時，該工藝中輔以紫外消毒的辦法對污水進行充分消毒，其大大改善了原有的水質情況。實踐表明，此工藝對城市污水處理的效果明顯，且不會涉及二次污染的問題。

圖2 過濾和紫外消毒結合處理工藝

3.4.2 水解酸化與兩級上流生物濾池結合處理工藝

我國有部分城市采用水解酸化與兩級上流生物濾池相結合的工藝對城市污水進行處理，其工藝流程如圖3所示。事實表明，采用這種工藝具有顯著的出水穩定、耐沖擊以及脫氮優勢，其在污水處理過程中表現出的效果也十分突出。

圖3 水解酸化與兩級上流生物濾池結合處理工藝

3.4.3 混凝沉淀、BAF與氯消毒結合處理工藝

圖4給出了混凝沉淀、BAF與氯消毒結合處理的工藝流程。此工藝不僅能夠有效去除污水中的懸浮雜質，還可以充分濾除親水膠體絮凝，并且可以通過沉淀池實現固液分離。BAF主要是加入到出水中，其能夠使污水中殘余的可溶性有機物以及存在的無機物得到有效去除。另外，通過氯的消毒作用不僅能夠達到殺菌的目的，還能去除異味，幫助污水脫色。

4 城市污水處理的未來發展趨勢

4.1 強化一級處理技術的使用

在我國，強化一級處理技術已被大面積應用于城市污水的處理過程中。通常情況下，這種技術不僅耗資較少、過程簡潔、操作容易，而且處理效果較為理想。目前，我國大部分人群已充分接納強化一級處理技術，并將其有效應用于實踐操作。但是此技術對于有難度的污水處理存在缺陷，急需研究制定出有針對性的解決方案。

圖4 混凝沉淀、BAF與氯消毒結合處理工藝

4.2 膜分離技術的使用

對于城市污水處理還經常會運用到膜分離技術。較傳統的污水處理技術而言，此技術屬于新興的先進技術。實踐表明，膜分離技術對污水處理效果明顯，但當污水被多次處理以后，處理膜的處理能力就會不斷下降進而影響水處理效果，因此，其不得不面臨膜污染問題。所以，膜污染問題已經成為了阻撓膜分離技術發展的一大絆腳石。

4.3 生物處理技術的使用

厭氧處理和生物膜法處理技術是生物處理技術的典型代表。在城市污水處理的過程中利用厭氧技術，不僅操作方便、消耗較少而且成效明顯。目前，此技術已受到了普遍的歡迎。生物膜法處理技術是利用氧氣加快污物處理，通過讓微生物依附在表面形成膜狀，在污水流經后轉化成水和CO2等物質。這種方法不僅成本低廉，而且運作起來穩定性高。經以上分析不難看出，有效使用生物處理技術必將成為城市污水處理的重要發展方向。

5 結論

隨著我國城市的不斷發展與進步，污水的有效處理已經成為了當今社會面臨的一大難題。必須結合現代科學技術，逐漸引入改進城市污水的處理技術，努力為人類營造健康的生活環境。