城市污水處理廠設計的問題分析

劉璐 (銀川河東國際機場，寧夏 銀川 750001)

1 城市污水處理廠設計規模及選址分析

1.1 污水處理廠設計規模

城市污水處理廠是城市發展中不可或缺的一項環保工程，在對其實際的設計建設過程中還必須要重點把控設計規模問題，同時合理的定位對于城市污水的處理效率及處理效益都有著直接關系。因此，設計人員還需要結合城市污水水質的具體數值以及實際處理總體水量進行綜合分析全面規劃，從而有效避免設計規模過大造成資源浪費或是設計規模過小造成后續面臨再建、擴建等情況，來保障滿足城市污水處理的實際需求[1]。

1.2 污水處理廠廠址的選擇

就污水處理廠的坐落位置而言，通常其更適宜建設在城市給水水源的下游，并結合周邊的居民區以及工業、產業發展情況進行合理的規劃安排，進而保障對于生活污水以及工業廢水處理的成效符合城市發展需求，與此同時，合理的位置選擇還能夠從根本上減少對于周邊水體與生態環境的影響，更好的促進城市的長遠發展，同時，污水處理廠廠址的選擇還應該統籌考慮交通運輸、水電、地質條件等因素，并嚴禁占用農田土地。

2 城市污水處理廠設計中的處理工藝選擇

2.1 進水水質預估

對于污水處理廠的處理工藝選擇來說，對于進水水質的評估是十分必要的前提條件，這也是明確其處理標準的重要基礎，與此同時，進水水質的預估與城市污水處理廠實際的建設、運行及管理等環節的相關費用投入也息息相關。本質上來說，污水處理廠的進水水質通常需要結合其本身所坐落位置、周邊的相關現狀以及規劃指標等綜合因素進行考量，進而獲取實際生活及工業等各類型的污水造成的稅制影響。

就實際情況而言，部分城市污水處理廠在進行進水水質預估的過程中，普遍凸顯出預測值與實測值之間的矛盾問題，為污水處理廠的運行處理以及工程效益造成了嚴重的影響，基于此，還需要相關設計人員從以下幾個方面合理地進行考量協調：

（1）最大化程度保障對于生活污水濃度以及排水量情況增幅快慢的把控；

（2）采取截留式合流制或是分流制排水體制加以改善；

（3）城市化糞池的建設應用以及工業廢水的排放與污染程度問題；

（4）城市排水管網系統的建設成效與地下水位的實際高度以及水流滲透情況。

2.2 出水水質標準

城市污水處理廠的出水水質標準的明確，主要還需要將排放標準以及水體標準作為主要依據，一方面，城市污水處理廠的處理需要結合國家相關的排放指標規范以及城市隊伍中污水總氮指標的規范進行規劃，明確處理工藝的合理性及科學性，并集合所處區域的實際情況與受納水體對象進行是否脫氮處理的選擇。另一方面，立足于水體標準，還需要考慮排放點下游的水體環境容量，具體來說需要從以下幾點進行細化，其一，明確定位受納水體實際的功能與所處類型；其二，受納水體的水質環境現狀以及其實際的水質需求，并結合其沿岸區域對該水體的應用情況；其三，受納水體的實際水量及流速，以及其所受到的污染情況，并針對其的稀釋與自行凈化能力進行明確；其四，明確污水處理廠處理過后的污水的資源化利用情況以及其所造成的季節性影響，由此，盡可能為污水工藝的選擇做出參考，確保最終的處理出水水質能夠符合相關氨氮及磷酸鹽標準[2]。

2.3 污水消毒處理

為了能夠進一步提升污水處理質量，減少對于周邊水體的污染以及對于人們生命安全的危害，還需要針對處理過后的污水進行一定的消毒處理，一般情況下，多數城市的污水處理場廠采取的消毒方式都是加氯，但在這一過程中，必須要遵循國家對于處理污水加氯量以及停留時間規定，由此有效保障消毒質量，最大程度上降低其的污染能力。

2.4 污水處理工藝比選

上述所提到的進水水質以及出水水質標準，能夠將所處區域內污水處理廠的實際處理成效進行適宜的界定，其實際需要處理清除的污染因素也能夠得到明確，然而由于各個地區的發展以及污水排放問題上存在的差異，使其對于污水處理工藝的需求也存在一定的不同，但具體而言，一般所需要處理的污染物主要包含以下幾類物質，即無機懸浮物、有機物以及植物性營養物，當前，城市污水處理廠所多用的較為成熟的處理工藝有以下幾種，在實際選擇污水處理廠處理工藝的階段還必須摒棄盲目性與隨意性，確保最終選擇的處理工藝最為適宜。

2.4.1 物化法

所謂物化法顧名思義其指的就是借助物理及化學手段而開展的處理工作，從而有落實污染物的轉移與去除，當前較為常用的物化法主要有以下幾種：

（1）廢水萃取處理法，其主要是通過對于萃取劑的應用，從而借助萃取劑的不用溶解度性質，以及其不溶于水或難溶于水的特性有效實現對于污水中所溶解的污染物進行分離，這一方法較為適用于工業發達，工業廢水量較大的地區。

（2）廢水光氧化處理法，其主要是通過對于紫外線與氧化劑的聯合應用實現對于污水中有機物的分解，本質上來說其是靠提升氧化劑的氧化能力而提升污水處理水平的，其更適用于生物法或化學法難以分解的有機廢水的處理

（3）廢水離子交換處理法，其主要是采用離子交換劑，從而發揮離子互換的應用價值，實現對于污水中有害離子的轉移，其所實際應用的交換劑具有較強的選擇性，且與當量關系所產生的反應是可逆的，具有更靈活的處理能力，但其通常多應用于金屬加工、醫院或實驗室等排出的污水，對于生活污水的處理應用較少。

（4）廢水吸附處理法，其主要是利用吸附劑的吸附能力實現對于城市污水中多樣化污染物的吸附，實現對其的回收或清除，達到預期的處理目標，需要注意的是，其的實際吸附作用也可以劃分為物理吸附及化學吸附，對于前者來說，其主要是放熱過程中的溫度降低更能夠保障吸附效果，而后者則是吸熱過程中溫度升高更促進吸附，實際的吸附劑種類也較為多樣，諸如活性炭、吸附樹脂等，是一種相對較為常用的處理工藝。

2.4.2 活性污泥法

活性污泥法可以歸屬于一類生物處理技術，本質上主要是借助活性污泥的應用價值實現對于有機污染物的分解，并在此基礎上將生物固體從污水中進行分流，這一過程中，微生物與污泥之間會逐漸生成污泥絮凝物，大量的微生物群就能夠落實吸附能力及氧化有機物能力，這一污水處理方法主要由以下幾個結構組成，即曝氣池、二沉池、回流系統、污泥排放系統以及供氧系統，但隨著時代的發展，其已經不再局限于典型的活性污泥處理法，經過一定的變型還可以轉化為多點進水、吸附再生、延時曝氣和高負荷率活性污泥等，但不論是何種形式的活性污泥處理法，都能夠取得較優良的處理成效，這是因為其本質上與生態自然中的水體自我凈化的過程較為類似，由于此優勢，這一處理工藝也得到了較大范圍的普及。

2.4.3 生物膜法

這一處理工藝的作用主要是將過濾膜在活性污泥中進行浸泡，進而實現對于泥土的分離，并借助膜生物反應器的功效實現對于污水中的一些有機物及多樣化的污染因素的分離去除，實現對于污水污泥的濃度提升，并強化微生物的新陳代謝能力，其也可以包含了普通生物濾池法以及曝氣生物濾池法，其更為適宜應用的處理廠區域類型主要是用地資源缺乏、污排放規范較嚴格的地區。

3 城市污水處理廠設計中的污泥處理與利用

3.1 污泥濃縮與脫水處理

一方面，可以借助相關帶式壓濾機或是離心脫水機進行污泥的脫水處理，其不需要較大的運行及管理成本，能夠有效保障處理效益，但相應的其需要依靠較大的場地開展工作；另一方面，可以通過對機械濃縮、脫水一體化設備的使用，實現對于污泥的處理，這一處理方式需要較高的成本投入，且需要引進較為先進的處理設備，但其不需要較大的占地面積，實際上運行管理與工作環境較為優良。

3.2 污泥的穩定處理

污泥的穩定處理也是落實對其綜合利用的重要手段，現如今，較為多用的穩定處理方法主要涵蓋了溫消化、污泥好氧消化、添加石灰或是焚燒法幾項，其中溫消化是較為典型的一種，其能夠有效的針對污泥中的有害寄生蟲因素進行清除，并落實能源回收利用理念指導，將處理后的污泥投入到農業行業中作為肥料應用，其他幾類污泥穩定處理法的應用還是較為少見[3]。

3.3 污泥的綜合利用

通常污水處理廠處理過后的污泥具備多樣化的用途，主要可以采取的綜合利用途徑有農業應用、建筑行業中的建材生產等，其都為污泥利用提供了全新的思路，對其的更多利用也需要進行不斷的研發與拓展。

4 結語

綜上所述，城市污水處理廠是城市重要的結構組成，在其設計建設的過程中面臨著多樣化的問題，相關設計人員必須要結合廠址選擇、處理廠規模、污水處理工藝以及污泥的處理及利用進行全面把控，有效的保障污水處理廠設計的合理性、可靠性、實效性，充分發揮其的應用價值，促進城市環境水平的全面提升。