市政污水处理工艺与回用技术

摘要：目前我国城镇化水平已超25%，城镇化发展速度越来越快，《2012中国新型城市化报告》指出，中国城市化率突破50%。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口，城镇人口的快速递增，势必增大城市生活污水排放量，而且污水成分日趋复杂，加剧了城市水环境的恶化。因此，市政生活污水的治理刻不容缓。本文对市政污水处理工艺进行了分析，同时，由于水资源的短缺，本文也探讨了市政污水回用技术。

关键词：市政污水；处理工艺；回用技术

中图分类号：R123文献标识码： A

引言

伴随着城镇化水平的快速发展，城市居民人口的不断递增，城市污水的排放量逐年增大，这些污水成分复杂，有害物质较多，如果直接排放，将会对如果不对这些污水采取有效的处理就直接对其排放，会对人民群众切身利益的大气、水、土壤等造成污染，极大破坏了人类生存的水资源环境和生态环境，影响和威胁我们的日常生活和长远发展。本文对市政污水处理工艺与回用技术进行了探讨。

一、市政污水处理工艺分析

1、曝气氧化沟

氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。氧化沟的生物反应池是采取连续环式反应池，在该反应池中存在一条闭合的曝气渠道，而混合液在该渠道中可进行连续循环。一般情况下，在延时曝气的条件下，才可进行氧化沟的使用。在氧化沟中设置有曝气和搅动装置，通过该装置可进行方向控制，并对反应池中的物质提供水平速度，在该动力下，闭合式渠道中的液体会产生搅动，从而实现循环作用。相比于传统的活性淤泥法，氧化沟法具有的优点有：水力停留时间长、有机负荷低以及淤泥龄长等，因此在氧化沟法中并不需要用到调节池、初沉池以及淤泥消化池。氧化沟对于污水的处理效果较好，并且具有独特的水力学特征和工作特性，主要有以下几点：首先，氧化沟具有推流和完全混合的特点，对于短流具有很好的限制作用，并且有较好的缓冲能力。其次，氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。再次，氧化沟内部配置着不同功率的曝气装置，不同功率的搭配能够很好进行氧的传递，有利于进行液体混合和淤泥絮凝。最后，氧化沟中设备的功率较低，具有良好的能源利用率。氧化沟中是通过溶解氧的不均匀分布，并产生好氧区和缺氧区的交替循环作用而实现脱氮的目的。在脱氮的过程中，并不需要外加碳源，因此氧化沟是非常经济的。但是单元的氧化沟对磷的消除效果不佳，因此可以在氧化沟中好氧区和缺氧区中在增设一个厌氧区，在一个池中集合三个区，可以在保留氧化沟优点的基础上，实现脱氮除磷效果的提高。

2、改良交替式活性污泥法

组合交替式活性污泥法（UNITANK）是以SBR工艺为基础的一种变型工艺，它囊括了传统活性淤泥法和SBR的特点，不仅能够像传统活性淤泥法一样可以在恒定水位下连续流运行，同时也具备了SBR系统的有点。在除磷时要求设备能够达到绝氧状态，但是在改良交替式活性污泥法中没有设置专门的厌氧区，因此在污水处理实际操作中除磷效果不佳。在对UNITANK法不断的研究中，总结以往的工程经验，以UNITANK法为基础，提出了改良交替式活性污泥法。在这种工艺中，对进水系统进行了简化，同时也设置有厌氧区，增加了淤泥回流。改良交替式活性污泥法工艺从根本上实现了除磷效果的提高。该法具有的优点有以下几点：首先，改良交替式活性污泥法对于充氧的效果进行改进，同时改良了氧的传递设备，提高了传递效率，从而节约了能源的损耗。其次，改良交替式活性污泥法采用了沉淀排水方式，改善了出水条件，简化了出水程序，整个反应池的深度得到了增加了，从而节省了占地面积。再次，改良交替式活性污泥法中有效活性淤泥的比例得到了提高，与传统的活性淤泥法相比，减小了反应池土建池容。最后，与传统的活性淤泥法相比，生物除磷效果得到了大大的提高。

3、生物处理方法的应用

按照处理过程中有无氧气的参与和生物反应器中微生物的生长状态等不同方式分类，可以将污水生物处理技术可以分类好氧处理工艺和厌氧处理工艺以及以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺，最常用的处理方式为厌氧处理工艺和生物膜法。

（1）厌氧处理技术

厌氧处理工艺的反应容器体积小、耗能低、简单方便，成为了城市生活污水处理的主要方法之一。但是，传统厌氧处理工艺在运用过程中也受到一些限制，主要是因为城市生活污水的污染物浓度比较低，所以，人们对传统厌氧处理工艺进行了改进试验，并取得了重大的进展。

（2）生物膜法处理技术

生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法早在20世纪六十年代就已经出现，当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。生物膜法成本低，并且还具有耐冲击，运行稳定、操作简单等优点，因此在我国的城市污水处理应用前景十分广阔。

二、市政污水回用技术分析

1、市政污水回用SBR技术处理系统分析

废水处理系统采用的是一种间歇式的活性污泥法（SBR），整个工艺流程具有较为突出的特点，即处理工序的过程不是连续一致的，而是根据时间安排进行具体的控制，具有较为明显的间歇性和周期性。处理市政污水时，污水分批按照次序进行进水和曝气反应，然后经过沉淀和排水、闲置等流程，具体的处理过程是在同一个池中、周而复始反复地完成的。具体来说，SBR系统的基本操作流程为:

（1）进水

打开进水口处的阀门，先利用粗格栅对需要处理的污水进行过滤，然后通过水泵，再用细格栅进行第二次过滤，过滤完成后可以排放至SBＲ池中进行下一道工艺。

（2）反应

当污水达到一定的水位后关闭进水阀门，然后启动鼓风机，开始进行曝气处理。在曝气的同时利用潜水搅拌器和回流污泥泵进行搅拌和混合。

（3）沉淀

当曝气达到一定程度后即可自动停止，关闭空气阀门以及潜水搅拌器和回流污泥泵。然后开始进行重力沉淀和逆水分离。

（4）排水

当SBR池水位达到最高水位并完成沉淀后，将SBR池中处于上部的清液排放到池外。排放的过程要缓慢，并利用滗水器。池里的水位恢复到开始处理时的水位时，即可停止排放。然后，将SBR池下部沉淀的污泥排放到制定的污泥池中。SBR系统涉及到的各种工艺流程和相关技术都较为复杂，所以，各种老式设备工艺往往很难满足系统的实际需求，此时，我们可以利用PLC技术，加大提高SBR系统的工作效率，并简化整个操作流程。

2、市政污水回用类型

（1）用于农业生产

农业生产的用水需求是城市污水发展的前景之一，同时城市污水中的矿物质对农作物生长有一定的帮助，因此，在城市污水经过深度处理之后用于农业生产灌溉是没有问题的。

（2）用于工业生产

工业生产用水的需求非常大，在发达工业城市中存在很多工业生产的企业，工业生产用水完全可以采用处理之后的城市污水，对于水资源来说是一种深度的节省，但是，在工业废水的排放过程中一定要注意环境的保护，要对污水进行治理后再排放。

（3）用于城市绿化

水资源在不断地减少，而城市发展过程中又需要对城市的绿化、景观做好维护，这些需要大量的水资源。在城市景观中，建筑后期的养殖都需要大量的水资源，因此，采用城市处理的污水进行城市景观的绿化就节省了很多的水资源，同时体现了水资源处理的可持续发展战略。

三、城市污水回用的可持续发展

1、从观念意识上提高污水的再利用

当前，随着社会的发展，人们的环保意识持续提升，已经清晰认识到加强污染治理和污水再利用的重要性，但是对于再利用的用途有着不少顾虑，毕竟这些污水在最初都是生活废水，其中不少含有重金属、病原菌、有毒物质等，在再利用过程中涉及到城市居民生活的方方面面，如果不消除他们的这些顾虑，不明确利害关系，清晰阐述对于市民日常生活和身心健康的影响，就无法最大程度地得到市民的支持。因此，加大宣传力度的时候，除了有关污水资源化知识的宣讲，还要组织一些现场参观活动，让市民观看污水处理设施和回收再利用的过程，让他们亲身感受到处理再回收带来的便利以及不会对市民生活与健康带来危害与负面影响，形成公众对再利用的理性认识，消除他们的顾虑，获得积极支持。

2、完善污水回用体系的建立

依靠法律法规的强制性力量加强监督与管控是我市城市污水再利用的重要措施。立法的完善要在国家相关法律法规的基础上，结合本地区实际情况，出台可行性强的措施，确保各类工程的安全、顺利运行。目前，我国的法律法规体系还不够完善，相关技术标准还有所缺漏，但是，这并不妨碍我们借鉴国内外先进经验，辅助管控与监督本地区实际运行。我们要在国家政策支持和引导下，依据相关律法加强对污水再利用准则、水质要求和水处理方面的约束与限制，做到有法必依、执法必严、违法必究。在相关部门和企业积极鼓励创新和探索实践中，加强自主知识产权方面的技术开发，为未来的发展创造更好的前景。

3、加强回用技术的开发

污水处理对环境保护和人们的日常生活十分重要，但运行成本高，各污水处理厂的经济效益普遍较差。所以，积极应用计算机控制技术，实现污水处理工艺的半自动和全自动的监控，有效提高污水处理厂的技术水平，合理使用和配置各种污水处理设备，具有非常重要的意义。我们要针对SBR污水处理系统具体工艺流程的特点和要求进行分析，并利用PLC技术，很好地实现SBR法污水处理工艺的自动控制。

结束语

市政污水的处理和回用对节约水资源，保护环境，促进经济和生活的可持续发展等都具有非常重要的意义。市政污水处理的企业应该充分掌握各污水处理方式对污水进行回用处理，造福于民。

参考文献

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