環保工程中污水回收與再利用技術的探討

欒松明

煙臺市招遠環境執法大隊 山東 煙臺 265400

污水是一種常見的環境問題，它不僅對人類身體和生態環境產生嚴重的危害，而且也是對珍貴的水源的一種浪費。但是，隨著科技的進步，人們可以把污水變成一種資源，并加以循環使用。城市污水的產生與生活污水、工業污水和農業污水等密切相關，但由于污水中所含的有毒成分較多，若不加以處理，將會對土壤、水體和空氣產生很大的影響。這就要求對城市生活用水進行合理的治理與治理，以保證可持續發展的水源與良好的生態環境。再生水的循環使用，對緩解我國缺水問題具有重要意義。污水資源化可以降低對淡水的需求量，并為農業、工業及生活等領域提供新的水源，既能節省水資源，又能減輕其帶來的環境污染，達到可持續發展的目的。

1 環保工程中污水的來源與類型

污水的來源很復雜，有工業污水，生活污水，農業污水，以及一些特定污染源。由于它們的成分、性質、濃度和危害都各不相同，所以在治理上要有不同的要求。

1.1 工業污水

工業污水是一種重要的環境污染物。城市生活污水是指各類行業排放的各類污染物，具有成分復雜、濃度高等特征。主要污染物有有機物，無機物，重金屬，化學藥劑等。就化學工業而言，它所生產的污水中往往包含著大量的酸堿鹽等有毒化合物，如果將它們直接排出，將給生態系統帶來巨大的危害。然而，由于鋼鐵行業排放的污水中含有大量的重金屬，如鐵、錳等，它們在天然水中的富集將對水環境中的生命健康構成威脅。針對不同類型的工業污水，采用物理、化學、生物等多種手段對其進行治理，以期達到對污染物的高效凈化，從而達到對水體及生態環境的保護[1]。

1.2 生活污水

與工業污水比較，城市生活污水具有更廣闊的發展空間，它是指人們在洗澡、洗衣、做飯和沖廁所等生產過程中，會不斷地產生大量的污染物。城市污水中含有有機物，懸浮物，微生物，油脂及少量的無機鹽。比如，從廚房排出的污水中會包含很多的食品殘留物和油污；另外，衛生間的污水中可能含有諸如洗發水，沐浴露之類的化學物質。雖然每戶人家制造的污水量很少，但是全市的污水排放量卻很大。

1.3 農業污水

農業也是污水的一個重要源頭。在農業生產中，農藥、化肥等化學品是保障作物正常生長、增產的重要手段。這種化學物質和田間的灌溉用水相結合，就會產生一種農業污水。生活垃圾中添加了大量的殺蟲劑、肥料，不僅會引起水質惡化，還會對水生生物造成危害，嚴重時還會對人體健康產生危害。另外，畜牧業生產過程中排放的大量有機污水也是我國農村生活的重要污染源。由于畜牧養殖業的發展，其污水中有機物、氮磷等污染物的排放呈逐年上升趨勢。未經治理的污水排放會引起水體氮磷濃度的升高，進而引發水華和藍藻暴發等生態問題。

2 環保工程污水處理的思路

2.1 評價污水處理工藝

目前國內的污水處理中，所采用的技術與工藝很多，在對其進行評估的同時，要與現實相融合，并對其進行客觀的評估，評估工作要全面，不能只從工藝的適用問題上去思考，要從整體的觀點去進行分析，只有如此，才能得出比較全面、高效的分析結論，從而達到對各項流程的合理調節[2]。

2.2 顯現污水水質的特點

在污水處理中，不管是什么屬性的污水，都要確保它符合現行的處理規范，在確保該指標的前提下，方能將污水引入廠內進行處理，在對污水進行處理的時候，要確保不會采用毒性物質，并且要嚴格遵守有關的處置規程，不能有任何違規現象發生。在對污水進行治理前，應對污水的污染程度，污染種類，污染程度等做進一步的研究。

2.3 選擇處理工藝

在對污水的各種參數進行了分析之后，要依據這些數據來對污水的處理方法進行合理的篩選，這是一項十分關鍵的工作，因為工藝的是否合理，將會對污水的處理效果產生很大的影響，因此，有必要確保污水處理過程的合理性。

2.4 合理應用污水回收處理技術

在可持續發展思想指導下，怎樣減少對資源的浪費，是環保工作中要考慮的一個重要問題。水資源是我們國家的一項重大資源，它關乎著整個人類的生存，一旦缺水，將會對人民的生命造成極大的危害，因此，強化對水資源的保護，對污水治理中的水資源進行主動的循環利用，是十分必要的。要想構建一個較好的污水循環利用體系，就必須對污水進行分類收集和利用。

3 環保工程中的污水回收技術

3.1 物理處理方法

物理法作為一種主要的污水治理技術，其主要優點是不依靠化學試劑或生化作用，而采用物理的方式對其進行有效的分離與凈化[3]。

3.1.1 沉淀法

其中，沉降是最基礎的一種物理方法。在沉降槽內，大顆粒在重力的影響下向底層沉降，而表層水體則趨于澄清。這種方法能夠降低水中懸浮物質的濃度，從而為以后的污水治理提供了有利的條件。

3.1.2 過濾法

過濾法也是一種常見的物理工藝。采用砂、石、炭、化纖等多種濾料，將污水中的固體顆粒、有機物及微生物等物質攔截于膜內，形成潔凈的濾渣。近年來，越來越多的微細過濾工藝被采用，如微孔過濾和超微孔過濾等。

3.1.3 浮選法

通過將空氣或其它氣體吹入污水，將一些污染物質吸附在這些氣泡表面，并漂浮到表面，從而達到將污染物從水中分離出來的目的。

3.1.4 膜技術

近年來，隨著膜分離工藝的發展，膜分離工藝逐漸發展起來，并逐漸發展為一種新的工藝。反滲透，納濾，超濾，都是利用半滲透膜來實現的。這種薄膜能阻擋大部分的污染，僅允許水分和一些好的材料通過。通過本項目研究，有望實現水體中污染物的有效脫除，并大幅提升水體的回用效率，為實現我國水資源的綠色循環與循環使用奠定理論基礎[4]。

表1 環保工程中污水物理處理方法

3.2 化學處理方法

在污水的治理中，化學法占有很大的比重。此類技術常可對污水中某一種特殊的污染物進行高效降解或轉換（參見表2）。

表2 環保工程中污水的化學處理方法

3.2.1 化學沉淀技術

化學沉降法是一種常用的污水凈化方法，其主要作用是在污水中添加一定數量的化學劑，通過化學反應將原有的難溶于水中的污染物轉化為沉淀物。

3.2.2 中和反應

中和是一種常用的污水處理工藝，它可以將污水中的pH調節到近中性，既可以為后續生化工藝提供有利的條件，又可以防止一些毒害性污染物對人類健康造成的危害。

3.2.3 氧化還原技術

在污水的治理方面，采用了一種新的方法，即將污水中含有的有機化合物和重金屬離子等污染物經過氧化或還原后，轉變成更加穩定、無害或易處置的污染物。如采用氯和臭氧等強氧化劑對污水進行消毒，能對污水中的致病菌和難降解的有機污染物進行降解。

3.2.4 高級氧化技術

目前，已被普遍重視并被用于處理污水中難生物降解的有機污染物，并將其完全礦化成CO2和H2O。在這些污染物中，以臭氧和紫外光最為普遍。采用上述工藝，不僅能提高污水的處理質量，而且能滿足污水處理后的污水處理和再生處理的需要[5]。

3.3 生物處理法

在污水處理領域，由于其對污染物的模擬與放大作用，可以有效地去除污水中的有機污染物。

3.3.1 活性污泥法

活性污泥工藝是當前應用最為普遍的一種生化工藝，其原理是利用微生物對有機物的吸收與分解作用。在對污水進行理化預處理之后，將其導入厭氧發酵池等含有大量微生物的反應器內。只要有足夠的氧，這些微生物就會大量地生長，把污水里的有機物質分解為微生物所需的物質，二氧化碳和水。通過一定的工藝，可以大幅度地減少污水中的有機污染物含量，滿足規定的達標或回收使用。

3.3.2 好氧和厭氧消化技術

好氧與厭氧發酵工藝的區別在于它們在其新陳代謝過程中所需的氧環境。好氧發酵適合于污水中有機質含量不高的情況。而厭氧發酵是指在好氧條件下進行，適合于高有機質含量污水的生物降解。厭氧發酵技術的另外一大優勢在于它可以生成大量的生物氣，其中含有大量的甲烷，是一種重要的可再生資源。

生物工藝具有環境友好性強的優點。與物理化學法相比，生化法具有不需要加入過量的外源化學劑、無二次污染等優點。另外，這種方法具有操作費用低廉、能夠生產生物氣等優點。然而，目前的生化技術仍存在諸多問題，例如，如何精確調控運行參數，保證微生物的高效運行。

4 環保工程中的污水再利用技術

4.1 高級氧化技術

高級氧化法是一種將傳統的化學氧化法與現代工藝相融合的新型化工工藝。該方法利用臭氧，雙氧水，紫外線等強力氧化劑，快速高效地分解污水中的有機物。

4.2 濕地處理系統

在人工濕地中，植被既能從污水中吸取養分，又能為土壤中的微生物生長繁殖場所。它們不僅能有效地對有機物進行有效的分解，還能對諸如重金屬等有毒污染物進行吸附、轉換。同時，該濕地還可以調節水體流動，美化環境，為人類生存和發展創造良好的環境條件。

4.3 零排放技術

“零排放”既是一種污水治理方法，也是一種綜合的環保思想，它體現了對生態環境的最大限度的重視與維護。這項科技的中心思想就是把污水當作一種可循環使用的能源，而不僅僅是污水的處置與釋放。在實際生產中，零排排放工藝需要對其進行更精細的處理。首先，必須詳盡地剖析污水的源頭及成分，才能有目標地加以處置。其次，采用物理化學、生物等多項技術相組合，對污水進行分步治理。并對各工序進行特殊監測與調節，以保證出水達標。另外，要想達到“零”的目的，還必須與源頭減量、工藝優化、資源回收等其它環保治理手段有機融合，實現零排放。

5 環保工程中污水處理新技術

在我國，由于經濟發展的需要，各類高科技產品層出不窮，為解決城市生活用水問題開辟了新的途徑。目前，污水治理的新工藝有很多，其中有如下方面：

5.1 礦物質水處理技術

污水中的雜質較多，可以通過物理吸收的方法來去除或降低污水中所含的雜質，提高污水的處理效率，其中最常用和最高效的方法就是礦物處理。礦物的處理方法在實際的應用中有著十分顯著的優點，因為礦物中含有的各種物質，這些物質的類型很多，對于污水的治理有著很好的作用，并且礦物的成本比較低廉，能夠很好地減少在污水處理方面的費用，也能得到較好的治理結果，因其為一種物理方法，故不會出現二次污染。例如：硅藻土、皂土等，對污水有很好的凈化作用。

5.2 光催化技術

光催化法作為一種較為高檔的污水處理技術，使用該技術，同樣能夠取得良好的污水治理效果，其技術含量很高，使用過程中需要大量的專業技術，對于工藝設備的要求也不斷提升。光催化技術的基本原理是基于光照的催化效應，使得污水中的各類物質能夠發生分解反應或者氧化還原反應，將其中的化學物質組成發生變化，由原本的有毒有害物質轉化為可處理、無毒無害的物質，是一個化學變化過程。在后續過程中可以進一步將污水中的物質轉化為二氧化碳、甲烷、水等物質。一方面對污水進行了凈化，另一方面減少了二次污染的可能性，具有較好的污水處理效果。在利用光催化技術的應用過程中，二氧化鈦是最基礎的物質，具有較強的化學穩定性且無毒無害，基本不與其他物質發生反應。在光的催化作用下，二氧化鈦的活性被充分激活，其中游離的電子可以激發各種化學反應的發生，與污水中的各類物質接觸后發生了氧化還原反應，實現了污水的凈化。

6 結論

在世界范圍內，由于水資源日益匱乏，環境問題日趨嚴重，污水的回收與回收變得越來越重要。隨著科技的發展與運用，不但能高效地處理生活污水，而且能為工農業生產及生態環境提供珍貴的水源。本項目的研究成果將為我國水資源的可持續利用提供新的思路，為我國水資源的可持續利用提供科學依據。在此過程中，應加大對市民的宣傳力度，在社會內形成對污水循環與再生的統一認識，并把相關的科技和戰略轉變為現實，從而保證水資源的長期有效保護。