探讨城市污水处理技术发展回顾与展望

【摘要】随着现代工业的飞速发展，我国城市水环境的污染越来越严重，而且城市污水处理厂的吨水耗电量远远高于发达国家，运行管理人员又多，运行管理和自动控制与国外相比存在较大的差距；最重要的是这不符合科学发展观的要求。对于污水处理系统的建设、管理、运行等要求也越来越高。本文通过回顾城市污水处理技术的发展，以城市污水处理厂为研究对象，探究当今污水处理厂存在的问题，并提出相应的建议和解决措施。

【关键词】水资源；城市污水处理；回顾与展望；对策措施

前言：

随着社会经济水平的飞速发展，城镇建设和人口不断发展壮大，致使城市污水排放量迅速增加。大量未经处理的生活污水任意排放，给城市环境造成严重的污染，水资源严重浪费，使水资源短缺问题变得尤为严重。

1 阐述我国现状的污水处理实况

据统计，截止至2014 年第一季度，我国累计建成污水处理厂逾3600 座 ，其中设市城市除 日喀则市 、三沙市之外全部建成投运城镇污水处理厂，共计2051座 ；全国 85.0%的县城建成污水处理厂，共1571座 ：全国县市级污水处理能力1.53 亿m?/d，较 2013 年底新增约 430万m?/d。同时，长江、黄河等水系的分支干道 35.21%受到了不同程度的污染，超过65.34%的湖泊富营养化问题严重。

目前，我国城市污水处理多采用工艺技术，如在污水处理技术的原理和作用对象下，可分为生物法、化学法和物理法。其中又可将物理化学法、化学生物法综合使用。下面简要介绍一下这几种方法的应用原理。生物法是通过采用一定的人工措施，来创造微生物的繁殖环境，从而使微生物大量繁殖，再利用大量繁殖的微生物的代谢作用分解有机污染物；化学法是将化学物质投入废水中使其成为絮状物，再通过化学反应提高污水的凝结、降解等能力，从而达到净化废水的目的；物理法旨在去除水下的不溶解悬浮物。

在工业发展的背景下，工业产业的发展导致了严重的生态问题，污水排放量过大，且许多污水处理系统无法满足经济发展的需要。由此可见，经济发展背景下的处理系统存在的问题尤为严重，亟待解决。

2 概述我国污水处理厂现状存在的问题点

2.1 设备及处理技术有待提高

当前，我国国内关于污水处理技术的研究还不够成熟，很多污水处理厂的技术和设备都是从国外引进，但是由于处理设备、其品种、类型和型号等非常多样化，在使用过程中，极具灵活性，但是很多技术人员对操作流程不够熟练，导致技术应用起来的难度比较大。很多设备和技术需要实践进行研究，才能充分发挥其优势。污泥协同处置和焚烧技术对环境的污染依然很大，要攻克这一难题，还需要技术的研发和创新。

2.2 污水利用率偏低

目前，我国城镇居民生活污水再利用仅占污水处理的4.6%，再利用效率非常低，其中污泥的利用率只有20%。由于技术不够成熟，很多生活污水都是半处理或者未完全净化就直接排出，并未实现再利用。尤其是在水资源匮乏的地区，污水的再利用非常重要，能缓解水资源紧缺现状，解决城市供水紧张问题。所以，政府应该给予技术研发大力的支持，发展再利用技术和污泥回收利用技术，解决当前问题。

2.3 运营成本与污水利用率不成正比

根据相关调查结果显示，目前我国污水处理厂一年运行成本高达101.6亿元，但是征收的污水处理费用只有30.2%，污水处理成本过高，极大的降低了处理效果。这主要是由于很多污水处理厂还不具有成熟的技术，在规模和技术上，一味的追求新，对于成本的投入方面忽略不计，严重违背科学节能发展的理念。最终必然导致污水处理厂最后停运。针对该方面问题，政府应该鼓励多种资金投入到污水处理厂建设中，并且加强新的实验和研究，综合考虑其经济效益和社会效益。

3 分析污水处理技术未来发展方向

针对上述我国污水处理厂工作中还存在的一些问题，要求技术人员不断进行技术革新，才能真正从根本上解决这些问题。科技是第一生产力，所以，在未来可以针对目前存在的一些现状，发展以下相关技术：

3.1 生物膜法

主要是利用微生物去除水中的有机物，两者也存在一定的差异，活性污泥法中的微生物处于一种悬浮生长状态，而生物膜法则处于一种依附状态，附着在微生物的表面。生物膜法处理系统包括：生物滤池、生物转盘以及生物流化床法等。所以，在未来，关于生物膜法的开发和研究具有非常大的空间。生物膜法的应用具有非常的优势，因为其存在许多硝化细菌，具有很高脱氮能力，并且其中含有的微生物具有多样性，包括：好氧菌、真菌和厌氧菌等，这些菌类在去除污染方面都有着非常大的功效，都具有光谱性。大量微生物生长是整个反应器都被占据，而单位体积内的生物量远远高于活性污泥法的功效。所以，其单位体积处理污染物的能力也非常强。膜法中的微生物和食物链相比，其食物链更长，所产生能消除污染物的生物就越多。总体而言，该系统具有维护方便、能耗低，无须污泥回流等特点，是一种更加具有研究意义和实践意义的工艺，因为其微生物复杂，所以对有机负荷的承受能力强，更加便于长期稳定操作。

3.2 AB法

AB法是一种新型的活性污泥法，该方法具有一定的特性，是对活性污泥法的一种升级，能对水中的BOD、SS、COD等物质进行高效去除，效果高于常规活性处理法。并且能节约成本，所需能耗是原来工艺的15%左右，具有非常突出的应用优势。在A段处理时，其抗冲击负荷能力非常强，对水中pH和有毒物质的影响巨大，能起到很好的缓冲作用，并且能破坏络合化学污染，从而去除水中污染物质。而且这种工艺很适合在浓度高、水质水量变化大的污水处理工厂中使用，例如造纸厂、食品加工厂以及纸浆厂等。在B段可以分段进行处理，适合经济水平不高的中小城市，工艺的污染产量比较大。目前，AB工作在我国的应用已经逐渐推广开来，实践也证明该工艺具有可行性，所以，在未来应该进一步加快推广和升级。

3.3 SBR技术

SBR技术是一种间歇式的活性污泥处理技术，是目前世界上第一个间歇式的处理工艺，运用起来操作还比较繁琐，但是目前随着电子工业的不断发展，该工艺已经逐渐实现自动化和智能化，为活性污泥法的间歇式运行提供重要的技术支持。该技术目前在全国乃至全球都得到广泛的推广，主要的变形工艺还有间歇式循环延时活性污泥处理工艺和循环式活性污泥工艺CA-ST等。这些工艺的研发和应用都将成为未来重要的污水处理技术，值得深入研究和探讨。

4 结语

总体来说，我国城市污水处理技术的研究方向，重点在于强化工艺升级，降低制造成本；提高污水和污泥的资源化程度；强化污水处理厂的责任和权益；拓宽城市污水处理设施的投资渠道；以此降低能耗，减少污泥量改善出水质，来缓解水资源危机，使城市污水回收成为城市的第二水源。

参考文献：

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