劉本濤，李曉龍，孟祥永

（臨沂市生態(tài)環(huán)境局費(fèi)縣分局，山東 臨沂 273400）

引言

由于工業(yè)廢水的過(guò)度排放，我國(guó)部分地區(qū)的水域環(huán)境已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的污染問(wèn)題，針對(duì)此情況，國(guó)家及時(shí)加大了環(huán)保理念的宣傳力度，在各地興建污水處理廠，并制定了一系列對(duì)于污水排放的有關(guān)規(guī)定，全面加強(qiáng)了生態(tài)環(huán)境管理，旨在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。其中，污水處理技術(shù)具有十分關(guān)鍵的作用，能夠有效減少污水中的有害物質(zhì)，降低其對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響程度，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，這對(duì)于社會(huì)民眾的健康問(wèn)題也有著極為重要的意義。

1 污水處理技術(shù)的應(yīng)用原則

污水處理技術(shù)能夠利用科學(xué)手段，對(duì)污水進(jìn)行無(wú)害化處理，使其對(duì)自然環(huán)境的不良影響降到最低，以保證水域環(huán)境的干凈清潔，同時(shí)還能夠促進(jìn)水資源的循環(huán)利用。在應(yīng)用該技術(shù)的過(guò)程中，污水處理人員需要堅(jiān)持的一定原則以保證污水處理的效益和成果。

1.1 節(jié)約資源

節(jié)約水資源，減少由于污染問(wèn)題所產(chǎn)生的浪費(fèi)，是污水處理的主要目的之一，所以在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)時(shí)，需要堅(jiān)持資源節(jié)約的原則，其主要體現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理的水可以進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。為了達(dá)到水資源循環(huán)利用的目的，需要技術(shù)人員充分了解該項(xiàng)技術(shù)所涉及的生態(tài)系統(tǒng)，明確污水處理標(biāo)準(zhǔn)，使其達(dá)到能夠進(jìn)入對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)且不會(huì)產(chǎn)生不良影響的效果。從本質(zhì)上講，水資源的循環(huán)利用，依賴于生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于污染物的降解能力，所以技術(shù)人員需要全面了解當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于污水處理過(guò)程中，只有這樣才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1.2 自然和諧

自然和諧是生態(tài)保護(hù)的重要原則，作為環(huán)境保護(hù)的重要措施，在污水處理技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，也必須始終貫徹該原則。所謂自然和諧，就是保證生態(tài)系統(tǒng)中的生物與非生物之間的平衡，如果在某一生態(tài)系統(tǒng)中投入了一種不確定因素，導(dǎo)致其中某個(gè)參與者過(guò)于強(qiáng)大，則會(huì)顯著提升整個(gè)生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)的不確定性，對(duì)人類的生存也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[1]。因此，在應(yīng)用污水處理技術(shù)時(shí)，工作人員應(yīng)該詳細(xì)調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中的所有參與者，并采用既能夠快速降解污染物，又能維持現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)平衡的技術(shù)。在污水處理過(guò)程中，必須保證對(duì)其中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，為生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)預(yù)留出足夠的緩沖空間與時(shí)間，避免由于超出生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)上限，導(dǎo)致自然環(huán)境受到不可逆的破壞。

1.3 整體觀念

生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)整體，在進(jìn)行污水處理時(shí)，不能只針對(duì)水質(zhì)，而是要從全局角度出發(fā)，充分考慮到處理后的水對(duì)于相應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)中所有參與者的影響。所以，在應(yīng)用污水處理技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)和詳細(xì)的調(diào)查，在確保污水處理工作本身不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成危害的前提下，才能開(kāi)始相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作。此外，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況、待處理污水中的污染物成分以及具體的環(huán)境要求科學(xué)制定處理方案。經(jīng)過(guò)處理的水，需要按批次、緩慢地向自然界排放，同時(shí)要仔細(xì)觀察其給生態(tài)系統(tǒng)所帶來(lái)的影響，掌握其對(duì)于污染物降解的最大速率。

1.4 因地制宜

由于我國(guó)幅員遼闊，其中包括了各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，不同地區(qū)的水域中所包含的生物也是各不相同的，所以不同城市的污水需要根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的具體情況，針對(duì)性地制定污水處理方案，才能達(dá)到最好效果。如果只是簡(jiǎn)單地照搬其他地區(qū)的處理方法，就會(huì)大幅降低污水處理效果，如果兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的差異較大，甚至?xí)?duì)自然環(huán)境起到相反的效果。同時(shí)，每個(gè)地區(qū)都有自身的特色，比如地形地貌、民俗習(xí)慣等，所以技術(shù)人員在開(kāi)展工作前，需要做好相應(yīng)的調(diào)查，以保證污水處理技術(shù)的適用性。

2 現(xiàn)行污水處理技術(shù)分析

自從水污染問(wèn)題進(jìn)入大眾視野以來(lái)，有關(guān)學(xué)者和研究人員堅(jiān)持科學(xué)探究，相繼推出了多種有效的污水處理技術(shù)。現(xiàn)階段，在我國(guó)主要應(yīng)用生態(tài)污水處理技術(shù)、傳統(tǒng)技術(shù)、環(huán)保處理技術(shù)等進(jìn)行污水處理。

2.1 生態(tài)污水處理技術(shù)

所謂生態(tài)污水處理技術(shù)，就是著眼于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，利用其自我修復(fù)能力，對(duì)污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行快速降解，以達(dá)到污水無(wú)害化處理的目的。技術(shù)人員利用新型生態(tài)技術(shù)，在污水處理過(guò)程中建立一套相對(duì)完善的生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)指定的植物或微生物，將污水中的污染物轉(zhuǎn)化為生物能，進(jìn)而在該生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)利用。該技術(shù)所選用的植物或微生物，通常是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的，而且需要具備容易培育的特性，并基于此條件開(kāi)展污水處理工作。該技術(shù)具有成本低、收益高且長(zhǎng)久有效等優(yōu)勢(shì)。相比于傳統(tǒng)處理方法，生態(tài)污水處理技術(shù)不使用任何化學(xué)藥劑，因而不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成二次污染，風(fēng)險(xiǎn)性也更低，能夠最大程度地滿足自然環(huán)境對(duì)于污水處理的要求，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的不足。在水污染治理和環(huán)境保護(hù)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)中，具有極其關(guān)鍵的實(shí)際意義。

2.2 傳統(tǒng)污水處理技術(shù)

目前，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的限制，我國(guó)很多地區(qū)都還在使用傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)。該技術(shù)主要是在水中投放特殊的化學(xué)試劑，利用化學(xué)反應(yīng)將污水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)去除污染物的目的。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，能夠?qū)⑺械挠泻ξ镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為低害物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)后續(xù)一系列的專業(yè)化處理措施，明顯降低其對(duì)自然環(huán)境的不良影響。但是在常規(guī)條件下，在利用化學(xué)藥劑處理污水時(shí)，需要投入較大劑量的化學(xué)藥劑，大幅度提升了污水處理的成本，而且隨著待處理污水體量的增加，最終處理效果的可靠性也會(huì)逐漸降低[2]。因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)大多較為簡(jiǎn)單，導(dǎo)致污水處理的效率和質(zhì)量都得不到充分保障，如果在處理過(guò)程中，使用的化學(xué)藥劑劑量不夠，則達(dá)不到處理標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)污水無(wú)害化處理的目的。反之，若是化學(xué)藥品的投放量過(guò)多，又會(huì)使經(jīng)過(guò)處理的污水中污染物的殘存量過(guò)多，直接將其排放入自然界，會(huì)對(duì)水體環(huán)境有著較高的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，利用傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的關(guān)鍵在于把控待處理污水總量與化學(xué)試劑的投入量，要想使該項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮最大效果，就要嚴(yán)格測(cè)量污水中所含有的污染物總量，并計(jì)算出所需藥品的準(zhǔn)確劑量再加以投放。

由于我國(guó)在不斷深入地推進(jìn)城市化建設(shè)進(jìn)程，人口也在持續(xù)增長(zhǎng)，很多城市中的環(huán)境污染問(wèn)題逐漸凸顯出來(lái)，雖然大部分地區(qū)相繼開(kāi)始了污水治理工作，但是其實(shí)際效果卻并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期。從現(xiàn)階段各城市的污水處理效果看，由于該項(xiàng)工作開(kāi)展的時(shí)間較晚，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，而且缺乏先進(jìn)的管理理念，致使污水處理工作缺少科學(xué)指導(dǎo)，所取得的成果也差強(qiáng)人意，其中，污水處理廠選址不夠合理、污水總量的估算不準(zhǔn)確等問(wèn)題一直存在。如果污水處理廠的地理位置靠近居民區(qū)，就會(huì)對(duì)居民的日常生活產(chǎn)生一定影響，但是如果距離太遠(yuǎn)，又會(huì)增加污水的運(yùn)輸成本。另外，很多地區(qū)仍然將以往數(shù)據(jù)作參考對(duì)污水量進(jìn)行估算，由于這些數(shù)據(jù)沒(méi)有得到及時(shí)更新，降低了統(tǒng)計(jì)工作的準(zhǔn)確率，進(jìn)而阻礙了污水處理工作的多元化發(fā)展。另個(gè)，在實(shí)際污水處理工作中，還存在著少數(shù)城市不重視污水處理相關(guān)工作，所投入的資金數(shù)額不足的問(wèn)題，這也是影響城市污水處理效果的重要原因之一。

2.3 環(huán)保處理技術(shù)

由于傳統(tǒng)技術(shù)存在資金投入大、效果得不到保證的問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)大眾對(duì)污水處理的實(shí)際要求，所以各種新型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，環(huán)保型處理技術(shù)就是其中的代表。在實(shí)際應(yīng)用中，生態(tài)環(huán)保型污水處理技術(shù)是利用微生物對(duì)水中有害物質(zhì)進(jìn)行降解的新技術(shù)。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，某些細(xì)菌或是微生物對(duì)于污水中的污染物有著較強(qiáng)的降解能力，技術(shù)人員可以在污水處理時(shí)，向水中導(dǎo)入經(jīng)過(guò)培育的細(xì)菌，通過(guò)微生物的新陳代謝，將水中的大部分有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該項(xiàng)新技術(shù)成本更低，處理效果更好，而且不會(huì)對(duì)自然水域環(huán)境造成二次污染。目前，很多國(guó)內(nèi)外科學(xué)家正在努力通過(guò)基因工程制造具有較強(qiáng)降解作用的微生物，以期能夠達(dá)到更好的污水處理效果。

環(huán)保型污水處理技術(shù)的典型代表就是活性污泥處理法?，F(xiàn)階段，該方法是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)之一。由于絕大多數(shù)工廠的廢水排放是無(wú)規(guī)律間歇性排放的，所以通常情況下，會(huì)選用間歇式活性污泥法，經(jīng)過(guò)化糞、酸化、好氧生物、厭氧生物和污泥處置等工藝流程后，可以使水質(zhì)達(dá)到正常排放標(biāo)準(zhǔn)，從而最大程度地降低其給自然環(huán)境造成的負(fù)面影響，以下為活性污泥處理法的具體操作流程。

2.3.1 污水接納

將待處理的污水引入反應(yīng)池中，實(shí)現(xiàn)污水接納的過(guò)程，被稱為進(jìn)水期。反應(yīng)器中通常會(huì)存有高濃度的活性污泥，以達(dá)到污泥回流的效果。因?yàn)槭情g歇性進(jìn)水，所以在不同運(yùn)轉(zhuǎn)周期之間需要留有一定的時(shí)間間隔。等到反應(yīng)池中的水位到達(dá)處理上限時(shí)，要及時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥，并開(kāi)始后續(xù)操作。

2.3.2 反應(yīng)階段

完成污水接納操作后，需對(duì)污水進(jìn)行必要的攪拌和曝氣，以排除污水中的雜質(zhì)和污染氣體。在反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中，由于其中存在大量微生物，所以在反應(yīng)器中會(huì)存在厭氧、缺氧、好氧三種情況交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。

2.3.3 污泥沉降

在反應(yīng)完成后，可以將污水排入沉降池，由于重力作用，污泥會(huì)發(fā)生向下沉降的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)污染物與上層清液的分離。在此過(guò)程中，技術(shù)人員不再需要對(duì)污水進(jìn)行攪拌和曝氣操作，而且污泥的沉降受流速時(shí)間因素的影響較小，效率也足夠高。

2.3.4 排放污水

經(jīng)過(guò)完整的進(jìn)水、反應(yīng)、沉降操作后的污水，已經(jīng)達(dá)到自然排放的標(biāo)準(zhǔn)，所以可以將其排放至自然界，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用。因?yàn)槌两翟诘撞康奈勰啵瑫?huì)有一部分被應(yīng)用到下一次污水處理中，所以在進(jìn)行污水排放時(shí)，需要保留污泥總量的30%左右，待到所有污水都排放干凈后，才能開(kāi)始進(jìn)行下一步驟的操作[2]。

2.3.5 污泥脫水

污水處理人員對(duì)留存下來(lái)的污泥進(jìn)行攪拌曝氣操作，使微生物更好地恢復(fù)活性，從而達(dá)到脫水的目的，以便于下次污水處理時(shí)應(yīng)用。

3 應(yīng)用污水處理技術(shù)時(shí)的注意事項(xiàng)

在實(shí)際應(yīng)用污水處理技術(shù)時(shí)，為了保證處理效果，避免對(duì)自然環(huán)境造成二次污染，技術(shù)人員還需要注意以下幾點(diǎn)。

3.1 增加格柵

在污水處理系統(tǒng)中，由于涉及到大量的進(jìn)水、出水操作，必然會(huì)多次使用水泵，而污水中的漂浮物和大塊雜質(zhì)，會(huì)對(duì)水泵葉輪造成危害。技術(shù)人員為了延長(zhǎng)水泵葉輪的使用壽命，一般會(huì)選擇在污水管道中，或是進(jìn)水口處，加設(shè)一道格柵，用以阻擋污水中的雜質(zhì)和漂浮物。雖然格柵并不屬于污水處理系統(tǒng)的主體設(shè)備，但其對(duì)于水泵的保護(hù)作用卻十分關(guān)鍵，直接影響著污水處理效率。通過(guò)攔截污水中的漂浮物和雜質(zhì)，能夠有效降低水泵故障的發(fā)生頻率，從而間接減少污水處理成本。然而，為了避免格柵處堆積大量雜質(zhì)，堵塞進(jìn)水通道，工作人員需要定期對(duì)其進(jìn)行檢修和疏通，以保證其能夠長(zhǎng)期處于正常的工作狀態(tài)。

3.2 設(shè)置調(diào)節(jié)池

由于各個(gè)工廠的污水排放時(shí)間并不統(tǒng)，每次的排放量也不固定，所以在實(shí)際工作中，污水處理廠所收集的污水水質(zhì)和體量都不確定，所以無(wú)法保證污水處理效果。鑒于這種情況，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)在反應(yīng)池前預(yù)先設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)池，用于儲(chǔ)存污水。污水先在調(diào)節(jié)池中靜置，等到污水量和水質(zhì)達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)后，再將其引入反應(yīng)池進(jìn)行常規(guī)操作。如此一來(lái)，便能夠保證每次污水處理操作都是在污水和操作設(shè)備狀態(tài)良好的情況下進(jìn)行，進(jìn)一步為污水處理的效果提供了可靠保障。在日常工作中，由于調(diào)節(jié)池中污水的存放時(shí)間不同，有時(shí)會(huì)在其中停留較長(zhǎng)時(shí)間，因而在調(diào)節(jié)池底部形成有害雜質(zhì)的沉淀。因此，工作人員應(yīng)選擇合適的時(shí)機(jī)，對(duì)其底部的沉積物進(jìn)行清理，以保證調(diào)節(jié)池的正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 曝氣池的設(shè)計(jì)

曝氣是污水處理中的一項(xiàng)重要操作，能夠有效排除污水中的有害氣體，所以對(duì)于污水處理廠而言，曝氣池的設(shè)計(jì)工作十分重要。在通常情況下，曝氣池可以從工作原理角度分為機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣兩種，前者主要通過(guò)葉片、葉輪等機(jī)械設(shè)備，使曝氣池中的廢水和污泥的混合液不斷與空氣接觸；后者則使用鼓風(fēng)裝置，向曝氣池中持續(xù)輸送空氣，從而達(dá)到曝氣操作的目的。

在曝氣池的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要深刻了解污水處理廠的具體情況，掌握當(dāng)?shù)丨h(huán)境對(duì)于污水處理的實(shí)際要求，科學(xué)設(shè)置曝氣池中冷凝水的相關(guān)參數(shù)，確保其能夠在固定的時(shí)間內(nèi)定時(shí)流淌，避免由于冷凝水長(zhǎng)時(shí)間停留于一處，形成管線內(nèi)部的積水現(xiàn)象，從而影響后續(xù)的污水處理操作。除此之外，設(shè)計(jì)人員還要關(guān)注污水處理廠所涉及范圍內(nèi)的污水排放量，掌握污水排放峰值，科學(xué)設(shè)計(jì)曝氣池的處理速率，在保證能夠高質(zhì)、高效地完成曝氣操作的基礎(chǔ)上，預(yù)留出污水排放量增長(zhǎng)的空間。

3.4 泵房的建設(shè)

如前文所述，水泵裝置在污水處理過(guò)程中發(fā)揮著不可忽視的重要作用，所以泵房的建設(shè)工作，對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)格外重要。在泵房設(shè)計(jì)階段，需要預(yù)先調(diào)查指定區(qū)域內(nèi)的污水排放量與排放時(shí)間，總結(jié)出大致規(guī)律，然后在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)泵房，使其能夠充分滿足該區(qū)域內(nèi)的污水處理工作，同時(shí)預(yù)留出污水排放量上漲的緩沖空間，還要兼顧節(jié)約能源。在泵房位置的選擇方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該綜合考量地理?xiàng)l件因素，兼顧電源規(guī)劃，做出最為合理的安排，同時(shí)還需注意預(yù)留緊急情況的人員疏散通道。

3.5 統(tǒng)籌規(guī)劃污水處理工作

污水處理站的相關(guān)設(shè)施，在完成施工后，很難再進(jìn)行修改，重新建造又會(huì)浪費(fèi)資金，所以在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前，掌握當(dāng)?shù)匚鬯欧诺臏?zhǔn)確信息至關(guān)重要。工作人員應(yīng)該對(duì)周邊的污水排放源進(jìn)行深入調(diào)查，了解其中的主要污染物，保證在污水處理裝置的選擇上與實(shí)際情況相匹配，并統(tǒng)計(jì)污水的常規(guī)排放總量、平均值與峰值，從而更好地保障污水處理系統(tǒng)在常規(guī)情況下的良好運(yùn)行狀態(tài)。在統(tǒng)籌規(guī)劃污水處理工作時(shí)，可以應(yīng)用信息技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)指定地區(qū)的污水排放進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行縱向、橫向?qū)Ρ?，從而更為科學(xué)地規(guī)劃污水處理廠的建設(shè)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了減少工業(yè)廢水對(duì)自然環(huán)境的破壞，改善人民群眾的生活環(huán)境，全面開(kāi)展污水處理工作已經(jīng)勢(shì)在必行，只有這樣，才可以在減少污染物排放的同時(shí)節(jié)省資源和降低成本[3]。而在生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程中，如何選擇適宜的技術(shù)手段并進(jìn)行科學(xué)地利用，是有關(guān)人員需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。截至目前，有關(guān)學(xué)者和科研工作人員，從未停止改進(jìn)和優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，相信在未來(lái)將會(huì)有更加高效、清潔的污水處理技術(shù)問(wèn)世，困擾大眾的水污染問(wèn)題也終將得到妥善解決。