污水处理厂处理污水的新技术研究

摘要：随着城市污水排放量的日益增大，城市污水处理厂面临的压力也逐渐加大。为了更有效地处理城市污水，一些新技术也在污水处理中得到了较好的应用，大大提高了城市污水的处理效率。文章主要分析了城市污水处理厂的作用，以及先进的污水处理技术和措施。

关键词：污水处理；污水处理；技术

中图分类号：R123文献标识码： A

引言

近年来，我国的污水处理厂几乎遍布全国，污水处理能力也逐年增高，但仍存在着许多问题。虽然大多城市污水处理厂都有健全的工艺设施，但是其在运行上过于简单化，只是简单的处理污泥甚至于不处理，便将其随意搁放，以此来节约污水处理厂的运行费用，提高污水处理效率。这种现象的普遍存在，导致我国部分城市出现污泥围城的状况。污水处理厂的能源消耗率很高，受能源危机导致能源价格增长的影响，污水处理厂的运行费用过高，其利润无法填补成本。由此可见，要在短期内提高城市污水处理率，除了开发适合我国国情、切实可行、高效低耗的城市污水处理技术，工艺与设备外，健全和完善城市污水处理综合性技术支持与服务体系，制定合理可行的产业技术经济政策，尽快解决城市污水处理收费及价格问题，加大建设城市污水处理厂的投资力度，也是十分重要的。

1、城市污水处理厂的作用

城市污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用，主要表现为：第一，城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；第二，污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；第三，污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放，对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、城市污水处理技术的确定原则

2.1、满足环境功能的要求

城市污水处理厂工艺的确定与排放标准是息息相关的，受纳水体的环境功能质量要求、环境容量、国家和地力一规定的排放标准限制了污水中污染物的排放浓度，因此污水处理厂的运行工艺需要达到设计的处理效率，能够保证稳定的处理效果，同时如果排放污水要实现综合利用，则还需要达到用户的水质要求。在考虑受纳水体的同时，还需要考虑到污水处理厂与周边环境、景观的协调性，厂内的噪声及恶臭是否会对周围的居民等环境敏感点产生影响，污水处理厂所产生的污泥是否能实现有效的处置，防治因为污水处理厂的建设和运行产生二次污染。

2.2、经济合理

经济合理、污水处理成本低，对于大部分城镇污水处理厂的影响是至关重要的，可能直接影响到污水处理厂的正常运行。从城市污水处理厂的功能角度考虑，一般都建设于城市近郊区，因此布置紧凑、占地合理、征地费用低己成为工艺选择的重要因素，在节省工程投资的同时，也必须考虑降低废水处理成本。

2.3、技术成熟可行

城市污水处理厂属于市政基础设施工程，服务于人民大众的日常生活，改善水环境质量，占地较大、投资较高，因此工艺的选择必须是成熟稳定的，尽量采取有成功运行实例的工艺，对于尚未成熟运用的新工艺需要按照国家相关政策的规定，经过试验和参数确定后方可使用。

3、污水处理厂处理污水新技术

3.1、DCS自动化控制系统

DCS是指CRT显示技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术相结介的高科技控制装置，具体用来完成数据采集、生产管理、过程控制，此外亦属4C技术的结介，即对生产过程进行监视、管理、操作、分散控制。传统的DCS源自流程工业的仪表控制系统，具体用来完成连续物理量的调节与监视，同时全厂工业控制网山现场分散控制站、厂级中央监控工作站组成。目前，我国污水处理厂已广泛采用基于PLC十工业以太网的DCS控制系统，同时具有十分理想的应用效果。

3.2、PH自动控制系统在粘胶纤维污水处理中的应用

PH控制系统主要安装在粘胶废水的酸化处理及其反应后的PH回调和浓酸废水的沉锌中和处理系统中。粘胶酸化处理系统是在酸化池内由浓酸废水与粘胶废水发生中和反应，同时在池底加曝气吹脱，使碱性废水中的纤维素磺酸酯等有机物分解，形成絮状物，使其产生的H2S、CS2等气体析出，并在此工序中降低废水的COD浓度。PH控制系统由PH检测仪表、PLC和执行机构组成。PH测量信号输入PLC控制器，PLC控制器根据测量值判断和PID运算等计算输出相应的控制参数给变频器，通过改变变频器的输出频率控制泵的转速、调整浓酸废水的加入量，控制酸化池的PH值为2―3。

3.3、氨氮废水处理技术应用

不同类型氨氮废水通常采用不同的处理技术，根据氨氮的进水类型(有机、无机)，进水浓度(高、低)，选择相应的污水处理工艺。

3.3.1、吸附法的应用

采用吸附法研究氨氮废水的处理，利用由粉煤灰提取高铝粉后产生的工业废物――硅酸钙，以富营养化湖水中的氨氮的去除进行实验研究，表明硅酸钙作为一种新型吸附剂，达到了废物资源化的目的。

3.3.2、物化法的应用

在采用吹脱法的基础上，引入超声波技术处理高浓度氨氮废水，相应条件下的氨氮的去除率达到92%以上。利用NaCI溶液浸渍法改性天然沸石，通过离子交换作用研究NaCI改性沸石对废水中氨氮净化效果及其影响因素。结果表明，改性沸石对低浓度氨氮废水净化效果较好。为了考查电化学氧化对低浓度废水中氨氮的处理效果，分别对不同电极材料、药剂浓度等因子对废水中氨氮的去除影响进行研究，发现二维电极比二维电极对氨氮的去除效果好，可以达到更高的氨氮降解效果。

3.3.3、生物膜法的应用

近些年出现的生物膜(MBR)法是一种集生物处理和膜分离于一体的新型高效生物处理技术。用膜组件代替传统的二沉池，可以进行高效的固液分离，提高污泥浓度，具有生物处理和膜分离工艺的共同优点，成为当前备受关注的一项重要的水处理技术。

3.3.4、真空膜的应用

利用真空脱气膜技术处理氨氮废水的工艺。直接从氨氮废水中提取游离氨制成高浓度氨水，实现了资源的回收利用，同样对污水处理具有很好的应用前景。而无机类氨氮废水卞要采用折点加氯法、沉淀法、离子交换法等物化脱氮工艺。

3.4、还原沉淀法对含铬重金属废水的处理方法

3.4.1、仪器与试剂

主要仪器：PHS-2F酸度计；T6紫外――可见分光光度计；AA nalyst600石墨炉原子吸收仪，美国Perkin Elmer公司。

3.4.2、试验方法

配制一系列Cr(U)溶液(Cr( VI)90 、900mg/L)，调节溶液pH,量取100 mL于烧杯中，搅拌状态下，按一定倍数的理论加药量，分别投加单质Fe、FeSO4、NaHSO3、 Na2SO3等 4种还原剂，观察溶液颜色变化，反应持续1 h后，用33%(质量分数)NaOH调节溶液pH至10. 0，加入4 mL 0. 1%(质量分数)的PAM溶液，静置沉淀1h，取上清液分析其pH及溶液中Cr(VI)含量，并将沉淀物进行离心，烘干、称重，比较不同还原剂对后续污泥量的影响。

3.4.3、结果与讨论

首先，不同还原剂对Cr(VI)去除率的影响。酸性条件下Cr(VI)还原常用的还原剂有Fe,FeSO4、Na2SO3、NaHSO3等，本研究分别考察了不同试验条件下上述4种还原剂对Cr ( VI)的还原效果。

其次，不同还原剂反应速率比较。 由于不同价态的Cr元素呈现不同的颜色，Cr( VI)呈黄色，Cr ( VI)呈蓝绿色，实验中通过观察溶液颜色变化程度可以初步判断Cr ( VI)的还原程度。表1为还原剂过量时不同pH条件下反应接近完全(溶液颜色由黄色变为蓝绿色)所需的时问。在本试验中采用配制的Cr ( VI)标准溶液，防止实际水样中存在的杂质离子十扰溶液颜色的判断。FeSO4作为还原剂在pH升高时会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，干扰对Cr( VI)还原程度的判断，因此采用分光光度法对Cr ( VI)残留浓度进行分析，去除率大于99.0%记为反应接近完全。

结束语

总之，城市污水处理技术的确定总体上应该满足因地制宜、技术可靠、经济合理的要求。总的来说，处理工艺要和某一地区的气候条件相适应，在该气候条件下能够实现稳定的运行、达到目标处理效果、满足排放标准的要求，同时基础工程造价、运行费用在经济上可接受，最终在实现城市污水处理的同时能够保证与环境、景观的协调统一。

参考文献：

[1]孙波，孙昊.氨氮废水处理工艺评价及应用[J].广东化工，2014，08:98-99.

[2]刘芳.还原沉淀法对含铬重金属废水的处理研究[J].环境污染与防治，2014，04:54-59.

作者简介：刘承军（1981-），男，大连索麦特环保科技发展有限公司，主要从事环境污染治理设施设计、建设工作。