黃小洋

（蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州 215008）

污水處理以及環(huán)境保護(hù)管理是當(dāng)今社會至關(guān)重要的議題之一。隨著工業(yè)化以及城市化的不斷發(fā)展，污水排放量不斷增加，對環(huán)境以及公共健康造成了嚴(yán)重威脅。因此，深入研究探討污水處理方法以及環(huán)境保護(hù)管理措施顯得尤為迫切。本文旨在初探污水處理領(lǐng)域，特別圍繞污水處理基本概念、不同處理方法、處理過程以及其對環(huán)境和公共健康的影響等方面展開探討，以期為更廣泛的研究和實(shí)踐提供基礎(chǔ)指導(dǎo)。

1 污水處理的基本概念

1.1 定義污水和廢水

污水是指包含各種固體顆粒、溶解物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)和微生物的液體，通常是由生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及其他活動中產(chǎn)生，污水可以分為生活污水（由家庭和公共設(shè)施排放的污水）以及工業(yè)污水（由工廠和企業(yè)排放的污水）。廢水是指已經(jīng)使用過的或受到污染的水，通常需要經(jīng)過處理才能安全排放或回收利用。

1.2 污水的來源和成分

污水來源多種多樣，包括廚房、衛(wèi)生間、洗衣房、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉以及雨水徑流等，這些來源導(dǎo)致污水中包含多種成分，包括有機(jī)物質(zhì)（如生物廢物、油脂和有機(jī)溶解物）、無機(jī)物質(zhì)（如廢水中的礦物質(zhì)、金屬離子和鹽類）、微生物（如細(xì)菌和病毒）、固體顆粒和營養(yǎng)物質(zhì)（如氮和磷化合物）。

1.3 污水處理的目標(biāo)

污水處理的主要目標(biāo)是將污水中的有害物質(zhì)去除或降低到安全排放或回收利用水平，以減少對環(huán)境的污染。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，污水處理通常采用多種方法和工藝，其中包括以下關(guān)鍵目標(biāo)。

（1）去除固體顆粒是污水處理的基本任務(wù)之一，通過物理處理方法，如沉淀和過濾，去除污水中的懸浮固體顆粒，使水更清澈，減少渾濁度，提高水質(zhì)。

（2）去除有機(jī)物質(zhì)也是至關(guān)重要的，這一目標(biāo)通過生物處理方法，如活性污泥法降解有機(jī)物質(zhì)，減少水中的有機(jī)污染物。生物處理利用微生物將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定與無害的產(chǎn)物。

（3）污水處理的目標(biāo)之一是去除無機(jī)物質(zhì)，如重金屬和礦物質(zhì)，這一任務(wù)通常需要化學(xué)處理方法，包括氧化與中和，以去除水中的無機(jī)污染物，確保水質(zhì)安全。

（4）污水處理還包括消毒過程，以殺死或去除水中的細(xì)菌和病毒，通常利用紫外線輻射或氯消毒等方法實(shí)現(xiàn)，以防止傳染病的傳播。

（5）回收資源。廢水中可能含有有用物質(zhì)，如氮、磷等有機(jī)物質(zhì)，可以通過適當(dāng)?shù)奶幚砗突厥者^程，將其轉(zhuǎn)化為再生資源，減少資源浪費(fèi)，同時也有助于環(huán)境保護(hù)。

2 污水處理方法

2.1 物理處理方法

（1）沉淀。沉淀是一種常見的物理處理方法，通常通過使用沉淀池等設(shè)備加以實(shí)現(xiàn)，在沉淀過程中，污水被放置在一個相對靜止的環(huán)境中，使污水中的固體顆粒以及懸浮物逐漸下沉到底部，這些沉淀物質(zhì)包括泥沙、顆粒物以及其他固體雜質(zhì)。一旦這些雜質(zhì)下沉到底部，清澈的水可從上面取出，從而完成固體物質(zhì)的分離以及去除。

（2）過濾。過濾是另一種常用物理處理方法，通過使用過濾介質(zhì)如砂、炭或?yàn)V紙去除污水中的微小顆粒以及懸浮物。在這一過程中，污水被迫通過過濾介質(zhì)，其中的顆粒物質(zhì)會被阻止，使水變得更加清澈。過濾方法非常適合用于去除微小顆粒，提高水的質(zhì)量。

（3）蒸餾。蒸餾是一種高效物理處理方法，特別適用于去除污水中的溶解性污染物，這一過程涉及將污水加熱至其蒸發(fā)，之后重新冷凝成液體，將純凈水分離出來，在蒸餾過程中，水的蒸汽被收集并冷凝成液體，其通常具有極高純度，因?yàn)槿芙庑晕廴疚餆o法隨蒸汽蒸發(fā)，蒸餾通常用于需要高純度水的應(yīng)用，如實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)生產(chǎn)中。

2.2 化學(xué)處理方法

（1）氧化。氧化是一種常見的化學(xué)處理方法，通過添加氧化劑如氯氣或過氧化氫將有機(jī)污染物氧化成更穩(wěn)定的產(chǎn)物，這一過程將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為較簡單、不易揮發(fā)或不易溶解的化合物，減少水中有機(jī)污染物。氧化過程可有效去除有機(jī)物質(zhì)，降低水體污染程度。

（2）中和。中和通過添加適當(dāng)酸或堿來調(diào)整廢水酸堿度，中和其中酸性或堿性物質(zhì)，這一方法有助于穩(wěn)定水質(zhì)，防止酸性或堿性廢水對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，中和也可用于去除廢水中的重金屬，將其轉(zhuǎn)化為沉淀物，從而降低它們的濃度。

（3）沉淀?；瘜W(xué)沉淀是一種用于去除廢水中的重金屬以及無機(jī)物質(zhì)的方法。在這一過程中，適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑如鹽酸、硫酸或氫氧化鈉被添加到廢水中，與廢水中的污染物發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的固體沉淀物，這些沉淀物可通過沉淀槽或沉淀池分離出來，將重金屬以及無機(jī)物質(zhì)有效去除。

2.3 生物處理方法

（1）活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ且环N常見的生物處理方法，廣泛應(yīng)用于污水處理廠中。這一方法通過引入一種被稱為“活性污泥”的微生物混合物處理廢水，這些微生物能夠降解有機(jī)物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為較簡單的化合物，如二氧化碳和水，活性污泥法需要特定的氧氣供應(yīng)以促進(jìn)微生物活動，從而高效去除有機(jī)污染物，提高水質(zhì)。

（2）生物膜法。生物膜法是另一種生物處理方法，利用生物膜將微生物固定在污水處理設(shè)備表面，這些微生物會附著在生物膜上，之后降解廢水中的有機(jī)物質(zhì)。這種方法適用于處理高濃度的有機(jī)廢水，具有較高的處理效率，生物膜法通常在生物反應(yīng)器中使用，以確保微生物的穩(wěn)定附著和生長。

（3）植物處理法。植物處理法利用水生植物如莎草和蒲草來吸收、吸附和降解廢水中的有機(jī)物質(zhì)，這些植物通常被種植在人工濕地或廢水塘中，充當(dāng)生物過濾器，植物的根系提供微生物附著場所，同時植物自身也可吸收廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)，這種方法通常用于小型污水處理和濕地恢復(fù)項(xiàng)目，對于改善水質(zhì)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要作用。

2.4 先進(jìn)污水處理技術(shù)

（1）反滲透。反滲透是一種高級物理處理方法，通過半透膜去除廢水中的離子、溶解物以及微生物等。在這一過程中，廢水被推動通過具有微孔的膜，這些微孔足夠小，可以過濾掉幾乎所有的污染物，反滲透可以產(chǎn)生高純度的水，適用于特殊用途，如電子工業(yè)、制藥和飲用水生產(chǎn)。

（2）紫外線消毒。紫外線消毒是一種高效的物理處理方法，用于殺滅廢水中的細(xì)菌、病毒以及其他微生物。在這一過程中，廢水通過紫外線輻射室，紫外線能夠破壞微生物的核酸，從而使它們失去生活能力，紫外線消毒廣泛應(yīng)用于污水處理和飲用水消毒，以防止水中微生物對人類健康的威脅。

（3）臭氧氧化。臭氧氧化是一種化學(xué)處理方法，通過添加臭氧氣體來氧化和去除有機(jī)和無機(jī)污染物。這一過程能夠有效降解難降解的廢水污染物，包括有機(jī)化合物以及重金屬。臭氧氧化通常用于處理含有高濃度有機(jī)物質(zhì)的廢水，如化工廠排放的廢水，能顯著提高廢水水質(zhì)，降低對環(huán)境的不良影響。

3 污水處理過程

3.1 預(yù)處理

預(yù)處理階段是污水處理過程中至關(guān)重要的一步，旨在將原始污水中的大部分可見固體顆粒和雜質(zhì)去除，以減輕后續(xù)處理步驟的負(fù)擔(dān)。這一階段的主要目標(biāo)是初步凈化污水，使其適合進(jìn)一步處理和處理設(shè)備的保護(hù)。

在預(yù)處理階段中，通常采用一系列物理處理方法，包括格柵、砂池和沉淀池等。格柵是一種設(shè)備，用于去除較大物質(zhì)，如樹葉、紙張和塑料等，以防止它們堵塞后續(xù)處理設(shè)備；砂池通常用于去除較重的顆粒物質(zhì)，通過沉降作用，砂池可有效去除污水中的沙、礫石以及其他沉積物；沉淀池是重要的預(yù)處理設(shè)備，通過靜置時間讓污水中的懸浮顆粒沉降到底部，實(shí)現(xiàn)顆粒物質(zhì)的分離。

這些物理方法的組合可以有效去除污水中的可見雜質(zhì)以及顆粒物質(zhì)，確保后續(xù)處理步驟的高效運(yùn)行。預(yù)處理階段的成功實(shí)施有助于降低后續(xù)處理設(shè)備的維護(hù)與維修成本，同時確保排放水質(zhì)符合環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，有助于保護(hù)自然環(huán)境。

3.2 一級處理

一級處理是廢水處理的關(guān)鍵步驟之一，其主要目標(biāo)是在預(yù)處理后，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，以確保水質(zhì)得到有效凈化，一級處理階段，通常采用生物處理方法，其中最常見的是活性污泥法。

活性污泥法是一種高效的生物處理方法，利用微生物的作用將有機(jī)物質(zhì)降解為二氧化碳和水，在這一過程中，廢水被引入具有活性污泥的處理槽或反應(yīng)器中，這些污泥中的微生物通過分解有機(jī)物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為無害產(chǎn)物，不僅有效去除有機(jī)污染物，還可減少廢水中的化學(xué)需氧量（COD）以及生化需氧量（BOD），顯著提高水質(zhì)。

一級處理的成功實(shí)施對于后續(xù)處理階段至關(guān)重要，因其顯著減少水中污染物濃度，為更深層次凈化提供了更清潔的廢水。通過這一階段的處理，可以降低環(huán)保設(shè)備負(fù)擔(dān)，延長其使用壽命，并減少維護(hù)成本，因此，一級處理在化工安全生產(chǎn)以及環(huán)境保護(hù)管理中具有重要作用，有助于確保排放水質(zhì)符合法規(guī)要求，減少對自然環(huán)境的不良影響。

3.3 二級處理

二級處理是廢水處理的重要步驟，其主要任務(wù)是在一級處理后，進(jìn)一步凈化廢水，去除殘留的有機(jī)污染物和其他污染物質(zhì)，這一階段通常采用生物處理方法，以確保水質(zhì)得到更徹底的凈化。

在二級處理中，常見的生物處理方法包括生物濾池以及懸浮生物載體，生物濾池是一種通過微生物作用去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的設(shè)備，廢水通過濾池，微生物附著在濾材表面，通過降解有機(jī)物質(zhì)以及轉(zhuǎn)化氮、磷等元素，進(jìn)一步凈化水質(zhì)。

懸浮生物載體是一種用于生物處理的高效裝置，提供大量表面積供微生物附著并進(jìn)行降解反應(yīng)，這種載體可在較小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效廢水處理，同時降低處理系統(tǒng)的體積以及維護(hù)成本。

3.4 三級處理

三級處理通常用于處理需要更高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的廢水，例如特殊工業(yè)用途廢水或用于飲用水處理的廢水，這一階段，采用物理或化學(xué)方法，旨在進(jìn)一步去除廢水中的微量污染物以及殘留營養(yǎng)物質(zhì)，以確保達(dá)到特定水質(zhì)要求。

常見的三級處理方法是高級氧化過程，其中廢水暴露在氧化劑（如臭氧或氫氧化氫）作用下，以氧化和分解殘留的有機(jī)以及無機(jī)物質(zhì)。這一過程能夠有效去除廢水中的難降解物質(zhì)，提高水質(zhì)純度。

另一種常見三級處理方法是過濾，通過使用更精細(xì)的過濾介質(zhì)或膜技術(shù)，可去除廢水中的微量固體顆粒以及微生物。有助于確保水質(zhì)符合特殊用途要求，如飲用水或工業(yè)過程中所需水質(zhì)。

3.5 消毒和最終處理

消毒是廢水處理的關(guān)鍵方面，其目的是殺滅或去除廢水中的細(xì)菌病毒，防止污水排放引發(fā)疾病傳播。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，通常采用紫外線輻射或氯消毒等方法。紫外線消毒通過照射廢水中的微生物，破壞其DNA結(jié)構(gòu)，使其失去生存以及繁殖能力，氯消毒則通過添加氯或其化合物，以殺滅微生物，消毒是確保排放水體安全的重要步驟，以防止水中病原體傳播。

最終處理階段涉及對已經(jīng)經(jīng)過前面處理階段的廢水進(jìn)行最后處理和監(jiān)測。包括確保水質(zhì)達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)環(huán)境免受污染，最終處理的具體方法取決于廢水的性質(zhì)以及排放要求。此階段可能包括進(jìn)一步過濾、中和或氧化等過程，以確保廢水不會對周圍環(huán)境造成不良影響。

4 污水處理的環(huán)境和健康影響

4.1 污水處理不當(dāng)?shù)暮蠊?/h3>

污水處理不當(dāng)可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，對環(huán)境以及公共健康造成負(fù)面影響。首先，未經(jīng)適當(dāng)處理的污水排放可能含有高濃度的有機(jī)物、重金屬和其他有害物質(zhì)，這些物質(zhì)對水體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，危及水中生物。此外，未處理的污水中可能存在細(xì)菌、病毒和其他病原體，引發(fā)水源污染，導(dǎo)致水源中的傳染病暴發(fā)，危害公共健康。

4.2 污水處理對環(huán)境的影響

適當(dāng)?shù)奈鬯幚韺Νh(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。合格的污水處理可以降低污水排放中的污染物濃度，減少對自然水體的污染，有助于保護(hù)湖泊、河流以及海洋生態(tài)系統(tǒng)，維護(hù)水中生物多樣性，此外，通過廢水處理，可以減少氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體，降低水體富營養(yǎng)化風(fēng)險，避免赤潮等生態(tài)問題發(fā)生，合適的污水處理有助于維護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)自然環(huán)境。

4.3 污水處理對公共健康的影響

污水處理直接關(guān)系到公共健康。通過適當(dāng)處理，可以有效去除污水中的病原體，減少傳染病的傳播風(fēng)險，對確保供水安全以及公共衛(wèi)生安全至關(guān)重要。另外，有效的廢水處理還可減少大氣污染物排放，降低空氣質(zhì)量污染對人體健康的不利影響，因此，合格的污水處理有助于維護(hù)公共健康，減少疾病傳播以及環(huán)境相關(guān)健康問題。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代社會，污水處理不僅是一項(xiàng)技術(shù)工程，更是一項(xiàng)關(guān)系到環(huán)境以及公共健康的重要任務(wù)。適當(dāng)?shù)奈鬯幚聿粌H有助于凈化水源、保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)，還能夠減少疾病傳播、維護(hù)公共衛(wèi)生。然而，不當(dāng)?shù)奈鬯幚砜赡軐?dǎo)致嚴(yán)重后果，對環(huán)境和人類健康造成危害。因此，我們需要共同努力，加強(qiáng)污水處理技術(shù)研究與應(yīng)用，確保廢水得到適當(dāng)?shù)奶幚?，不僅降低自然環(huán)境負(fù)擔(dān)，還可以保護(hù)公共健康。政府、企業(yè)以及個人都應(yīng)承擔(dān)責(zé)任，采取措施改善污水處理工藝，提高廢水處理效率，減少環(huán)境污染。