针对污水处理技术及发展进行分析

[摘 要]随着城市化进程的加快，水资源的回收与再利用问题一直倍受关注，在此浅谈城市污水处理技术及发展方向。 
[关键词]污水处理；技术；发展方向  
　　1 城市污水处理概述 
　　1.1 城市污水处理的意义 
　　水，作为一种必不可少的资源，长期以来一直被认为是取之不尽、用之不竭的。在这种观点的驱使下，水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重，带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。随着我国城市化进程的加快，城市的水环境将每况愈下，根据水利部门的预测，到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源将降低到 1760m3，总缺水量将达到400～500亿立方米，已经达到了世界公认的缺水警戒线。目前，中小城市 （镇） 的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上，在未来50年城镇建设的快速发展中，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。因此，污水处理及污水回用在国民生产和生活中占有非常重要地位，污水处理技术的先进与否，是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一。我国已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业，污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。 
　　1.2 城市污水处理的特点 
　　城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多，处理设施通常为钢筋混凝土结构，因此相应地要求整体工艺构成要简单，单体设施构成也要简化，尽量减少管线穿插和复杂结构，以便减少全厂设施设备的维修管理总量。正因为城市污水处理设施规模大，投入多，它的结构坚固简单，使用年限长，规模效益好，单位处理成本较低，运行效果比较稳定，在环境治理上发挥的作用突出，因此一经确定要搞城市污水处理工程时，要根据城市污水处理工程的特点，借鉴他人的经验与技术，慎重选择工艺、考虑方案，即：整体工艺构成要简单，单体设施构成要简化，便于维护，便于运行，能耗尽可能低，占地尽可能省，运行效果要稳定。 
　　近 200 年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有 6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。 
　　2 城市污水处理工艺及其回用技术 
　　在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天，城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑，将污水的再生和回用放到重要位置上来。21 世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化，从而恢复健康水循环和良好水环境，维系水资源可持续利用。 
　　2.1 污水处理厂的规模、数目与选址 
　　污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究，以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据，其选址用地条件应满足远期处理用地的需要，以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂，近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法，污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区，但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远，需铺设的回用水管网费用相应增加，不利于污水的资源化。因此，在确定污水处理厂厂址时，还应对再生水的用户进行调查分析 （城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户），并根据回用水的需求，在城市中适当位置设置污水净化厂 （再生水厂），收集附近区域的城市污水，根据回用水质要求加以处理之后就近回用。因此，城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验，而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂，使得整个城市形成大、中、小，近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样，既有利于污水回用，又减轻了城市排水管网系统的负担，易于实现分期建设，符合我国当前国情。 
　　2.2 处理工艺 
　　污水处理的方法较多，按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此，应该根据污水水质和回用水水质的要求，对水处理单元进行多种组合，通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质，应在市区选择几个有代表性的排污口，定期实测其水质水量，采用加权平均确定其现状水质浓度，以此为基础，结合其它监测资料并考虑一定余地，确定设计进水水质。因不同城市产业结构的差异，切忌简单类比。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查，以便对处理工艺进行适当的延长和完善，即可满足污水回用水质的要求。随着环境及法规的压力，城市污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺，在生物法中，有活性污泥法和生物膜法两大类，活性污泥法因其处理效率高，在城市污水处理厂得到广泛应用。 
　　另外，在排水管网为合流制的条件下，进入污水处理厂的污水流量雨天是晴天的 2～4倍，当出现雨水冲击负荷时，大量活性污泥从曝气池转移至二沉池，并造成污泥流失。改进型 Orbal 氧化沟工艺和 SBRI 艺可解决上述问题并使有机物得到有效降解。 
　　3 城市污水处理厂的发展方向 
　　结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向： 
　　（1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。 
　　（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。 
　　（3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。 
　　（4）脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》 （GB8978-1996）也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。 
　　（5）现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。 
　　目前，国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限，要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程，但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。 
　　参考文献 
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　　[2] 何景苹，李闫.浅谈城市污水处理厂的设计工艺[J].黑龙江科技信息. 2011（06）. 
　　[3] 李健.浅谈城市污水处理的措施与途径[J].甘肃科技纵横.2011（01）.