市政污水處理工藝與回用技術分析

桑茂源

山西省環境工程設計院(有限公司)，山西 太原 030012

人類社會發展離不開水資源，經濟社會發展速度較快，工業化、城市化導致水污染成為水資源緊缺的主要原因。當前階段，污水回收處理能耗較高，并且處理后污水難以達到水質使用標準[1]。如何有效處理市政污水，是我國相關部門面臨的重點難點問題。因此，必須采用更加完善的污水處理工藝與回用技術，提升污水處理質量，才能滿足可持續發展需求。

1 市政污水處理與回收的重要性

市政污水處理工藝和回用技術對社會進步發展具有積極意義。人們生產、生活方方面面都離不開用水，因此市政污水排放量較大，我國若要實現有效治理，必須選用合適污水處理工藝。現階段，我國水處理方式通過不斷革新與完善，技術已經相對成熟。為減少長途運輸可能導致的土地污染與水污染，大部分污水處理場地都被放置于工業建筑附近，減少了運輸距離，降低了污水運輸造成的經濟成本[2]。水資源緊缺問題嚴重制約著經濟社會發展，影響著國民生活質量，解決水資源緊缺與浪費問題迫在眉睫。使用先進市政污水處理工藝和回用技術凈化污水，使水資源實現重復利用，可以有效緩解水資源短缺和浪費問題。污水處理與回用技術應用，可以有效實現污水循環利用，緩解水資源緊張狀況。除此之外，通過回用技術有效應用，能夠將污水回用于農業與工業之中，以此來防止水資源浪費情況發生。由此可見，市政污水處理與回收對促進經濟社會發展有重要作用，有利于我國生態文明建設。

2 市政污水處理工藝

市政污水主要分為生活污水以及工業污水等，本質上看市政污水是混合型污水，應根據具體情況選擇合適污水處理方式。常見的污水處理方式為膜生物反應器工藝、UNITANK污水處理工藝以及AB法污水處理工藝[3]。通過對市政污水進行有效處理，將混合型污水處理為可以二次使用的水，實現污水循環利用，減少水資源浪費，選擇適宜處理工藝能夠防止污水對地下水造成污染，節約城市土地資源，減少污水處理投入資本。同時污水處理工藝操作簡單，處理效率高，運行費用較低，使污水處理更加便利，是人類社會發展不可或缺的技術。

2.1 膜生物反應器工藝

膜生物反應器工藝是一種新型、適用性強的污水處理系統，其結合了膜分離技術與生物處理技術。凈化后的污水用于綠化、觀賞、灌溉等。此工藝發展較早，如今已成為相對完善、成熟的水處理工藝。此工藝在活性淤泥內放置有機膜，使水與泥分離，阻隔微生物與污染物，其由進水井、格柵、調節池、MBR反應池、消毒裝置、計量裝置以及電控裝置組成。膜生物反應器工藝有相當多優勢，可以有效實現水泥分離，分離效果優于沉淀池，處理后基本不會存在懸浮物，渾濁度接近于零；膜截留作用強勁，能夠在反應器內截留大部分微生物，運行穩定；曝氣池與二沉池結合更加節約土地資源；系統性的自動化控制操作管理簡單方便。與其他處理工藝相比，膜生物反應器工藝處理污水投入成本較少，不會過于占用更多城市土地資源，大型城市中應用較多。并且膜生物反應器工藝可就近處理，避免長途運輸中污水滲漏導致地下水污染[4]。

2.2 UNITANK污水處理工藝

UNITANK污水處理工藝進行污水處理時，需要用到平行且相通的三個矩形污水處理池。每個處理池都需要具備曝氣與供氧功能，建立池底通道或者墻壁通道實現三個污水處理池相互連通，中間處理池只用于曝氣。外側兩池交替曝氣、沉淀，開啟水閘后污水連續性進入任意池，完成污水處理過程。污水處理中需要保持進水與出水連續性。此工藝水處理效率較高，并且處理污水具有兼容性，污水處理更加便利。所有處理池均為矩形并且相鄰，可以公用池壁，在一定程度上減少了投入資金與所占用土地資源。UNITANK系統較小減少了污泥回流，運行維護費用較低[5]。恒定水位下行可以使水處理系統維護與管理更加方便，結構相對簡單節約投資。UNITANK污水處理構成如圖1所示。

圖1 UNITANK污水處理構成圖

2.3 AB法污水處理工藝

AB法污水處理工藝是生物降解工藝，將污水處理分為三段。A段為過濾、吸附段，B段為生物氧化段。預處理階段需要配備一些過濾沉淀設備，污水到達預處理階段時過濾掉大型雜質。A段設置吸附與沉淀池，由于污水中存在大量微生物，且微生物在此地不斷繁殖、淘汰，最后培養出適應原污水的微生物群。A段有較高產泥率，吸附能力較強，可以吸附污染物。此階段可以有效將重金屬、微生物、氮、磷等物質去除，為后續處理提供基礎。B段設置曝氣與沉淀池，進行二次沉淀與降解，去除掉有機污染物，凈化水質。A、B兩段是完全分離開的，各自擁有污泥回流系統。但是A段的良好運行是B段處理工作的基礎，因此必須控制A段合理有效運行。AB法污水處理工藝構成如圖2所示。

圖2 AB法污水處理工藝構成圖

3 市政污水回用技術

經濟發展與人類生活都離不開水資源，水資源緊缺一直是影響人類社會發展的重要因素。污水回用能夠有效緩解城市用水緊張問題，使用合理技術進行污水處理，實現水資源循環利用，緩解城市化、工業化用水緊缺狀況。污水回用技術包括物理回用技術、化學回用技術、生物回用技術，可根據污水類型進行合理選擇。

3.1 物理回用技術

物理回用技術是使用物理方式分離污水中的污染物，并利用物理方式將無法溶解的污染物進行合理回收。過濾法、廢水重力分離處理法、離心法以及篩濾法、高梯度磁分離法等皆為常見市政污水物理回用技術。

廢水重力分離處理法分為上浮法與下沉法，當污水中懸浮物比重較大時會下沉，比重較小懸浮物會上浮。下沉法利用重力原理建立沉淀池，重力作用下泥、沙和其他污染物與干凈水相分離，這種分離方式應用時間較長，是基本且常用的污水處理法。上浮法主要為氣浮法，利用微氣泡使懸浮物上升至水面后刮除，主要用于懸浮狀微小懸浮物。

離心法是使用高速旋轉離心裝置進行水污分離的方法。將污水放入高速旋轉容器中，離心力可以將較大懸浮物甩至容器外側，分離后的可用水會停留在內側，通過不同排出口排出水與懸浮物。

篩濾法需要使用格柵、篩網、布濾設備等，將污染物層層攔截、過濾再沉淀。格柵將大塊懸浮物阻攔在外，篩網可阻截水中存在的纖維等細小污染物，布濾設備將更微小的污染物截留下來。

高梯度磁分離法是利用磁場將顆粒污染物從污水中提取出來的方式。永磁分離器與電磁分離器是兩種常用分離器，使用高梯度磁分離法能夠高效提取工業廢水中的磁性物質，工藝操作簡單，分離速度較快。

3.2 化學回用技術

部分工業污水具有一定毒性，化學回用技術可以可溶解污水中有毒物質。對污水進行檢測分析，根據污水中的污染成分選擇不同化學試劑，將污染物溶解或者篩選出來。臭氧化處理法是現實常用的污水處理方式，使用臭氧技術凈化消毒污水池中工業廢水，需要注意臭氧技術處理污水必須現場制作，臭氧化學性質不穩定，不合理應用可能會出現分解。

3.3 生物回用技術

生物回用技術是指對微生物分解降化，配合人工方式營造一個適合微生物生長的環境，利用微生物新陳代謝處理污染物質。生物技術可以更多繁殖微生物，加快污水中氯化物分解速度，高效清除存在于污水中的有毒污染物[6]。

生物回用技術是最受歡迎的污水處理方式。當前階段，生物回用技術是我國污水處理最為綠色環保的方式。A/O+MBR技術就是一種常用生物回用技術，是厭氧/好氧結合膜生物反應器共同組成的污水處理工藝，運行原理為利用超濾實現固液分離，與傳統二次沉淀相比效率更高，處理后的水優質且穩定。裝置由進水管、格柵、調節氧池、膜生物反應器、設備區、消毒池、出水管組成。污水由進水管流入格柵，初步過濾后進入調節池、經提升后進入好氧曝氣池，微生物將污水中有機物經過微生物充分降解，再將降解過的污水送入膜生物反應器區。污水在膜生物反應器內進行污水膜分離，膜分離后的水進入消毒池進行氯化(紫外線、臭氧)消毒，消毒后即可導出再利用。A/O+MBR技術回用處理效果較好，具有投入資金少、占地面積小等顯著優點。A/O+MBR技術結構圖如圖3所示。

圖3 A/O+MBR技術結構圖

4 結 語

綜上所述，市政污水處理與回用對經濟社會發展具有積極意義，水循環使用能夠有效緩解水資源緊張，滿足國民日常需求，提升其生活質量，同時還能滿足可持續發展要求，有助于生態文明建設。對此，我國相關部門必須加強水循環利用相關工作，應用完善的水處理工藝進行污水處理，再使用合理的水回用技術凈化水資源，推進可持續發展戰略。本文通過對市政污水處理工藝與回用技術進行分析，以此提高群眾對自然生態建設認知與理解水平。