祁振，王鋒

1.山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司；2.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司

隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)化的蓬勃發(fā)展，水污染問(wèn)題成為我國(guó)主要水環(huán)境。近年來(lái)，水資源保護(hù)和水資源開(kāi)發(fā)利用受到了越來(lái)越多的關(guān)注，經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)研究與證實(shí)，水體污染物不但影響了水生物體，破壞了城市水域自然環(huán)境，也給水域動(dòng)植物的生長(zhǎng)繁衍造成了巨大危害，同時(shí)也嚴(yán)重影響了城市居民的身心健康，成為亟待處理的問(wèn)題。此外，由于世界范圍內(nèi)人口的持續(xù)增長(zhǎng)，也使得水資源產(chǎn)生了緊缺，因此如何集中處理工作生活污水、有效推進(jìn)水資源的循環(huán)使用，已成為重大課題，不論從資源經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境效益或是社會(huì)效益來(lái)說(shuō)，日常生活廢水處理都在自然資源的回收使用過(guò)程中產(chǎn)生了重大影響。

一、當(dāng)前我國(guó)城市污水的主要來(lái)源

（一）城市生活垃圾對(duì)水源的污染

隨著我國(guó)居民的生活水平不斷提升，所產(chǎn)生的生活垃圾和生活污染也與日俱增。生活中的主要污染來(lái)源為家中與部門(mén)單元內(nèi)的各類(lèi)公用設(shè)備。因?yàn)閺U水大多是洗滌污水和糞便，從而在廢水水質(zhì)等方面產(chǎn)生了很大的時(shí)間上的差別。當(dāng)前，中國(guó)大部分城市還未配有健全的排水管網(wǎng)，往往是將廢水徑直排放于水渠和管網(wǎng)中，從而導(dǎo)致對(duì)土壤、水域及大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至還直接真影響了居民飲用水。

（二）工業(yè)廢水

當(dāng)前，工業(yè)生產(chǎn)污水主要來(lái)自企業(yè)在生產(chǎn)制造中形成的流程加水和制冷水，包括機(jī)器設(shè)備、工作場(chǎng)地等在清洗時(shí)所產(chǎn)生的制造業(yè)污水。但由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)地告訴整張，各地城市化建成的不斷加快，所以都只顧經(jīng)濟(jì)利益而忽視了環(huán)境保護(hù)，同時(shí)，有些污染企業(yè)還是一些造成很大污染的化工企業(yè)，而且這些企業(yè)中還有很大一部分技術(shù)設(shè)備比較落后。雖然這些企業(yè)對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)；但是企業(yè)中產(chǎn)生的污水直接影響著城市居民的飲用水安全和身體健康。

（三）城市徑流產(chǎn)生的污水

在下雨或者下雪時(shí)，雨水（雪水）沖洗建筑體、地板和生活垃圾后產(chǎn)生了污染物。這些生活污染物都具有季節(jié)明顯、成分復(fù)雜的基本特征。而在雨季初期的雨水中所含污染量要大大超過(guò)了一般生活污染物的濃度。

二、環(huán)境工程中，城市污水處置的最主要技術(shù)

（一）曝氣生物濾池

這是一項(xiàng)生態(tài)處理技術(shù)，在膜生態(tài)反應(yīng)技術(shù)中較為普遍。其技術(shù)機(jī)理為：以生態(tài)濾池處理設(shè)備作為核心載體，利用適當(dāng)填充物的添加以及人工供氧技術(shù)的實(shí)施，促進(jìn)填料上細(xì)菌的繁殖。在這項(xiàng)生物處理工藝中，處理設(shè)備主要是由生物濾床、布?xì)?、布水和排水設(shè)備等四部分構(gòu)成，總體來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。由于生物反應(yīng)池內(nèi)污泥含量較高，因此處理設(shè)備布置密集，可以節(jié)約設(shè)備用地面積，從而降低了處理設(shè)備的總反應(yīng)時(shí)間。這一處理設(shè)備的主要好處是，可以在剛啟動(dòng)時(shí)就對(duì)污泥的化學(xué)雜質(zhì)進(jìn)行二次處置，從而促進(jìn)了污水凈化負(fù)荷消耗的下降，減輕了二次污染的產(chǎn)生。

（二）動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器

這些化學(xué)反應(yīng)器使微網(wǎng)物料成為制備的重要工具，從根本上降低了傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)器的生產(chǎn)成本，同時(shí)有效利用了其活性污水原有的過(guò)濾特性，可進(jìn)一步過(guò)濾污水中的所有污染物，從而推動(dòng)了水資源循環(huán)再利用目標(biāo)的達(dá)成。由當(dāng)下的使用狀況可以得知，側(cè)向曝氣設(shè)備是污水處理中相當(dāng)重要的一環(huán)，要想有效降低錯(cuò)流過(guò)濾速率與低頻流動(dòng)速度，就必須優(yōu)化與改進(jìn)其內(nèi)循環(huán)設(shè)備結(jié)構(gòu)。以曝氣設(shè)備為核心，使之成為豎向流動(dòng)性結(jié)構(gòu)，而采用該種方法，不但克服了錯(cuò)流過(guò)濾速率降低的問(wèn)題，而且也可以改善污水處理效率。

（三）活性污泥法

活性污泥法是好氧生物處理法的主要部分，是目前在城市污水處理中使用的最為普遍的技術(shù)之一。利用活性污泥法，可對(duì)城市污水中的可溶性有機(jī)質(zhì)進(jìn)行快速去除，并可逐步吸收活性污泥中的懸浮或固體物質(zhì)。在使用時(shí)，還必須人工充氧，以促進(jìn)具有強(qiáng)城市污水處理能力的傳統(tǒng)活性污泥法的培養(yǎng)，并利用傳統(tǒng)活性污泥法吸收、凝聚、氧化等作用，高效處置城市污水中的有機(jī)廢水。在使用活性污泥法時(shí)，還必須著重注意對(duì)曝氣池和沉降罐的設(shè)計(jì)，以不斷提高對(duì)城市中廢水處理物的處置效能。

（四）MSBR技術(shù)

MSBR技術(shù)是由傳統(tǒng)SBR城市生活污水處理工藝改良后的一項(xiàng)新型工藝技術(shù)，也稱(chēng)之為改良式序列間歇式反應(yīng)器。此工藝技術(shù)的使用，大大減少了對(duì)初沉池和二沉池的設(shè)置，MSBR工藝技術(shù)既具備了傳統(tǒng)活性化污泥法的優(yōu)勢(shì)，又具有SBR工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，除了借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以提高城市污水處理的效率，降低投資運(yùn)營(yíng)成本外，還可以高效消除城市污水中的BOD 5、氮磷氣等化學(xué)污染物。目前，業(yè)界專(zhuān)家與學(xué)者已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)技術(shù)智能化的研發(fā)力度，并利用對(duì)操作過(guò)程最優(yōu)控制技術(shù)的實(shí)行，當(dāng)水質(zhì)條件發(fā)生改變時(shí)，可以利用在線的模糊控制，對(duì)其加以控制。要想徹底利用MSBR技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市污水管理，就離不開(kāi)這樣的一些關(guān)鍵步驟。

1.缺氧攪拌

原水逐漸進(jìn)入序批處理后，與回流水混合，而如果處在低溫自然環(huán)境中，那么反硝化菌就會(huì)通過(guò)對(duì)有機(jī)碳的再利用，促進(jìn)無(wú)氧呼吸作用代謝過(guò)程的進(jìn)行。在處理初期，表格內(nèi)的混合液懸浮固體含量如果太高，將會(huì)使得碳源變成影響反硝化速度的制約條件，而隨著停留時(shí)間的持續(xù)變化，有機(jī)碳含量也會(huì)大幅提高，進(jìn)而促進(jìn)反硝化速率的提高。

2.停止進(jìn)水

減少了原水的進(jìn)入，如果將主批處理格中剩余的原水，直接導(dǎo)入到主曝氣格中，也會(huì)促進(jìn)主曝氣格中有機(jī)碳的有效降解，從而使得微生物的內(nèi)源呼吸速度持續(xù)下降，而且只要有機(jī)碳繼續(xù)減少，則其內(nèi)源的呼吸作用速率即便在低氧要求下，也可以持續(xù)運(yùn)行。

3.曝氣

曝氣過(guò)程可以進(jìn)一步降低水體的有機(jī)碳和氨氮?dú)埩?，并進(jìn)行對(duì)混合液中的硫加以吹脫，從而推動(dòng)了連續(xù)循環(huán)的實(shí)現(xiàn)，促使主曝氣格內(nèi)微生物濃度的提高，進(jìn)一步降低懸浮固體和共混液中懸浮固體的含量，并進(jìn)一步減少?gòu)U水排放量，從而帶動(dòng)了沉淀池整體運(yùn)行效能的提高。

4.靜置沉淀

靜置沉淀可以分開(kāi)為傳統(tǒng)活性污泥法和細(xì)胞上清液，但隨著沉降的逐步完成，殘留溶解性氧就會(huì)促使硝化菌重新硝化殘留的氨，因此只需把混合液的氧減少到規(guī)定數(shù)量，按序批處理后，格里的細(xì)胞上清液的BOD、氨、亞硝酸鹽含量就會(huì)不斷減少，給城市廢水處理的高效實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了方便。

（五）等離子體技術(shù)

對(duì)大多數(shù)城市污水處理技術(shù)工藝來(lái)說(shuō)，溫度會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的影響，如果氣溫過(guò)低，則處理效果會(huì)大幅降低，但是等離子技術(shù)不受溫度影響，即使是在寒冷區(qū)域，仍然可以運(yùn)用等離子技術(shù)進(jìn)行城市污水處理。通過(guò)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，水溫在13℃以下，則活性污泥的處理效率就會(huì)急劇下降，而水溫在0℃左右時(shí)，活性污泥就不能發(fā)揮其處理效果。但是低溫等離子體不會(huì)受到低溫條件影響，即使是在低溫條件下，等離子體技術(shù)仍然能正常工作，全面處理污水，而且即使水溫接近0℃，最終出來(lái)的處理效果也能和預(yù)期目標(biāo)達(dá)成一致。除此之外，等離子技術(shù)的氧化能力強(qiáng)，對(duì)水質(zhì)也沒(méi)有任何要求，只需要對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)用，就可以一鍵指揮所有污水設(shè)備。目前，等離子體技術(shù)在北方城市中運(yùn)用廣泛，不僅有助于城市污水處理效率的提升，而且也大大縮短了城市污水處理周 期，降低了經(jīng)濟(jì)成本。

（六）對(duì)強(qiáng)化一級(jí)污水處理技術(shù)進(jìn)行分析

在城市污水處理過(guò)程中，強(qiáng)化一級(jí)污水處理技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的，此技術(shù)之所以能夠大范圍的應(yīng)用主要是因?yàn)槠涑杀颈容^低，而且污水處理能力比較高，能夠有效地除去污染負(fù)荷。但最重要的還是此技術(shù)應(yīng)用管理較為靈活，在污水處理過(guò)程中不容易發(fā)生安全事故，所以中小城鎮(zhèn)都采用這一技術(shù)來(lái)進(jìn)行污水處理。此污水處理技術(shù)可以分為兩種，一種是化學(xué)處理，另一種是生物處理。在處理過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇合適的處理方法，比如說(shuō)，若是采用混凝法強(qiáng)化一級(jí)污水處理方法來(lái)進(jìn)行處理；那么當(dāng)污水中的有機(jī)物濃度比較低的時(shí)候，對(duì)此污水進(jìn)行處理并使其達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，所需要的費(fèi)用是原來(lái)污水處理技術(shù)成本的70%。再比如說(shuō)，利用回流一級(jí)污泥所具有的絮凝吸附作用來(lái)對(duì)城市中的生活污水進(jìn)行處理，雖然其處理率比較高，但是此方法容易造成二次污染。所以使用絮凝吸附處理法時(shí)，必須對(duì)加污泥產(chǎn)量等問(wèn)題進(jìn)行解決，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)絮凝劑進(jìn)行深入研究，提出有效的解決措施，確保此污泥處理方法的應(yīng)用負(fù)面作用可以降至最低,進(jìn)而拓寬其應(yīng)用范圍。

（七）對(duì)厭氧污水處理技術(shù)進(jìn)行分析

在城市污水處理技術(shù)中，厭氧處理技術(shù)的作用也是較為頻繁的。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，需要消耗的能源比較少，而且反應(yīng)器的體積比較小，污水處理過(guò)程中產(chǎn)出的污泥數(shù)量少，也不需要大量的營(yíng)養(yǎng)物，但此技術(shù)并不是沒(méi)有限制的，傳統(tǒng)的厭氧處理技術(shù)在對(duì)污染濃度比較低的污水進(jìn)行處理中也存在問(wèn)題,針對(duì)這一情況，相關(guān)人員對(duì)此進(jìn)行了深入研究，改善后的厭氧技術(shù)使得污水處理水平有了顯著提高，其應(yīng)用效果也越來(lái)越理想。

（八）對(duì)超聲污水處理技術(shù)的分析

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)所占比重比較大，農(nóng)業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但與此同時(shí)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的農(nóng)藥、化肥等產(chǎn)品也對(duì)水資源造成了污染，面對(duì)這一水資源污染現(xiàn)狀,經(jīng)過(guò)研究后相關(guān)人員提出了超聲污水處理技術(shù)。在對(duì)城市污水進(jìn)行處理的過(guò)程中，第一道處理工序就是利用超聲污水處理技術(shù)開(kāi)展的,當(dāng)此處理工序完成之后，膜生物反應(yīng)器中的生物活性會(huì)有所增加，但同時(shí)反應(yīng)器的負(fù)荷也隨之增加，這樣的情況為污水處理中的有機(jī)物凈化提供了便利。所以總結(jié)的來(lái)說(shuō)，超聲污水處理技術(shù)的主要功能在于提供生物活性，此污水處理技術(shù)是較為先進(jìn)的新技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用可以使得污水處理效率得到極大的提升，而且在處理過(guò)程中若是加入了光敏半導(dǎo)體材料，那么污水處理效果就相當(dāng)于使用太陽(yáng)能進(jìn)行污水處理，其作用是十分顯著的。

三、環(huán)境工程中污水處置技術(shù)的選擇使用要點(diǎn)

（一）污水的水質(zhì)

由于污水源頭的不同，水體情況自然存在差異。生活污水水質(zhì)穩(wěn)定，通常以生物處置、酸化、殺菌等為主要的解決方式。而工業(yè)污水水質(zhì)來(lái)源多樣化，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用最適宜的解決工藝流程。

（二）污水量

如果污染物量和水質(zhì)發(fā)生持續(xù)改變，就必須嚴(yán)格選擇處置工藝技術(shù)，選擇耐沖擊負(fù)荷力量強(qiáng)的工藝技術(shù)，除此之外還可以采取對(duì)緩沖設(shè)備的調(diào)整，以降低污染的產(chǎn)生。

（三）建設(shè)及運(yùn)維成本

應(yīng)選用城市工業(yè)廢水處置技術(shù)效果好、經(jīng)濟(jì)成本低的重點(diǎn)工序技術(shù)手段，但同時(shí)還要對(duì)城市工業(yè)廢水處理裝置設(shè)施建設(shè)投資和運(yùn)維費(fèi)用等作出全方面考量。所以，在選擇城市污水處理工藝技術(shù)手段的過(guò)程中，必須首先分析污泥的可生化性，可生化性如果大于0.3，則生物處置技術(shù)就可成為城市工業(yè)廢水處置的重點(diǎn)工序技術(shù)手段，一般以活性污泥法為主，被生物處置后的污泥水質(zhì)要達(dá)到當(dāng)?shù)匚廴緲?biāo)準(zhǔn)，即可直接實(shí)現(xiàn)生物排放。如果污水的可生化性小于0.3，則需要再進(jìn)一步分析污水中含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如果為含較低鹽分的污水，則可通過(guò)對(duì)污水生物處置實(shí)現(xiàn)去污，因此以處置效益好、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)勁的城市廢水處理工藝技術(shù)為重點(diǎn)選擇工藝技術(shù)。假如污染物含鹽量較高，則可通過(guò)多效蒸發(fā)技術(shù)降低水體的含鹽量，進(jìn)而借助生物工程技術(shù)的有效利用，以提高污染物的合理排放量。

四、從可持續(xù)性思考城鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)

目前，我國(guó)污水處理廠所使用的主要工藝技術(shù)是不是真的可以充分適應(yīng)當(dāng)前的國(guó)情，是我們必須思考的一個(gè)問(wèn)題。這就必須從科學(xué)技術(shù)的前瞻性，以及是不是代表著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必然走向兩方面來(lái)思考。

在城市污水處理工作中，非常重要的內(nèi)容就是對(duì)水環(huán)境加以保護(hù)，以及對(duì)城市人居環(huán)境加以?xún)?yōu)化，而最后所要達(dá)到的目標(biāo)就是提高對(duì)自然資源的利用效率。想要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，首先就是要使居民的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)提高，人們必須在生產(chǎn)生活用水中對(duì)自己提出更嚴(yán)格的要求，對(duì)自然資源必須加以維護(hù)，并提倡人們養(yǎng)成節(jié)約用水的良好習(xí)慣。此外，還必須強(qiáng)化對(duì)城市廢水處理的管理，對(duì)污水處理設(shè)施，必須定期檢查，一旦設(shè)施發(fā)生了問(wèn)題，就要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和更新。這樣，才能使污水處理設(shè)施得以正常運(yùn)行。此外，人們還必須對(duì)污水處理設(shè)施工藝加強(qiáng)科學(xué)管理，如果在污水處理中一旦發(fā)生了問(wèn)題，就要迅速處理。最后，是針對(duì)污泥生產(chǎn)成本進(jìn)行管理，根據(jù)污泥消耗資金的狀況，進(jìn)行成本核算管理。

對(duì)可持續(xù)性的全面認(rèn)識(shí)，必須參照全球環(huán)境與人類(lèi)健康發(fā)展理事會(huì)在《我們共同努力的未來(lái)》的報(bào)道中對(duì)可持續(xù)性的界定∶“可持續(xù)性是適應(yīng)當(dāng)代人的需求，而又不影響后代人實(shí)現(xiàn)其要求的能力的發(fā)展?！睆募夹g(shù)層面考察要求評(píng)價(jià)污水處理工藝能否遵循可持續(xù)發(fā)展原則，必須從可持續(xù)發(fā)展的公正性原則（能否反映資源和環(huán)境同步發(fā)展）、連續(xù)性（能否實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境的永續(xù)性使用）和共同性原則（能否有助于應(yīng)對(duì)國(guó)際性問(wèn)題）等幾個(gè)基本方面進(jìn)行考察。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所說(shuō)，在環(huán)保工作中的城市污水管理工作是一個(gè)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作。為了確保污水處理工作能夠達(dá)到國(guó)家排污標(biāo)準(zhǔn)，就必須科學(xué)合理地選用污水處理技術(shù)工藝。而污水處理工作不但要確保污水處理的有效性，而且必須兼顧污水處理的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境污染程度等各種因素，通過(guò)結(jié)合實(shí)際、因地制宜、綜合研究、合理選用，就可以極大地降低污水處理成本，從而有效避免了二次污染的產(chǎn)生。