现代城市污水处理的重要性探析

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摘要：污水处理设施在现代城市中是非常重要的基础性设施，与老百姓的生活息息相关，对保护水环境起到非常重要的作用。本文结合我国现阶段污水处理事业发展现状及面临的问题，指出加强污水处理技术研究对现代城市的可持续发展，确保水环境不受污染，具有重要意义。

关键词：现代城市；污水处理；重要性

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

引言世界经济发展,都伴随着人民生活水平的改善和城市化进程加快的不断发展。但是相应的淡水资源的需求和消耗也在不断增多。水,作为一种必不可少的资源，长期以来一直被认为是取之不尽、用之不竭的。在这种观点的驱使下，水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重，这一切都加重了城市的负荷，带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。一个城市的发展，环境的改善，离不开污水处理厂的建设，城市的污水处理与老百姓生活密切相关，起着至关重要的作用，

1、从我国水资源和水环境现状看现代城市污水处理的重要性

根据水利部门的预测，到2030年我国人口増至16亿时，人均水资源将降低到1760立方米，总缺水量将达到400～500亿立方米，已经达到了世界公认的缺水警戒线。从地区分布情况来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上又集中于西南五省区，就人均占有淡水资源而言，南方最高地区和北方最低地区相差数十倍，西部比东部甚至高出五、六百倍；这些地区水资源短缺的现状将在一个相当长的时间成为难以解决的问题。

随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。

据统计：目前全国年排污量约为350亿立方米,但城市污水集中处理率仅为15％，全国超过80％的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。特别是在全国2200座县城与19200个建制镇中，污水排放量约占污水排放总量的一半以上，但这些中小城市（镇）的污水处理能力都明显低于全国平均水平。可见加快现代城市的污水处理脚步之重要性。

2、从我国城市污水处理现状及面临的问题看现代城市污水处理的重要性

我国污水处理事业在改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。据统计，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座。这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按98年资料，我国城市污水的处理率也仅为15.8%，西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%.

我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下三个方面：

2.1、污水处理技术落后

城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。

2.2、资金短缺，投资力度不够

城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效的控制。

我国经济水平相对于发达国家还比较落后，用于水污染治理的资金还很紧缺，不可能完全照搬国外的技术和模式，依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。

即使修建了城市污水处理厂，其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低，水体污染严重的主要原因之一。据清华大学紫光顾问公司调查：我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。统计资料表明：2010年增加6722万吨的污水处理，约1344亿元的环保资金投入。按目前日处理能力2685万吨，每立方米的运行费用0.5元计算，需运行费用49亿元/年，到2015年资金不足问题将会十分突出。

2.3、技术管理水平相对滞后

传统的处理技术较复杂，我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应,这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗。就目前的发展状况来看，在中小城市污水处理方面，尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备，缺乏资金和管理经验。因此，探索和发展适合我国国情的中小城市（镇）污水处理工艺，掌握一批在中小城市（镇）具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，就势在必行。

针对目前的实际情况，尽管达到了国家提出城市污水处理率不低于60%，建制镇污水处理率不低于50%的目标，但未来一段时间内我国污水处理事业将是大城市和广大中小城市（镇）并举，其前途依然艰难。

以上这些因素就决定了应用于中小城市（镇）的污水处理技术首先必须经济、高效、节省能耗和简便易行。因此，研究和开发对传统工艺的改造和替代的新工艺，发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术，是我国当前污水治理领域的一项重要任务。结合我国的实际情况，确定走简易、高效率、低能耗的技术路线符合我国的国情。目前在高效率低能耗污水处理技术方面的研究已取得了不少进展，并开发掌握了一些经济实用的污水处理技术，对我国城市污水处理将发挥重要作用。

3 重要的污水生物处理技术

污水的生物处理是借助微生物的作用，将污水中的有机物转变成无机物。污水的生物处理技术主要分为好氧法、厌氧法两大类。

活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理中最常用的工艺。活性污泥法处理系统以曝气池作为核心处理单元，此外还有曝气、二次沉淀池、以及污泥回流等系统。

经初次沉淀池和其他预处理装置处理后的污水与回流污泥在一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应装置，通过曝气头将曝气池内充入空气，这样可以通过曝气向活性污泥混合液供氧，保持好氧条件，保证活性污泥中微生物的正常代谢反应。同时还可以使混合液得到足够的搅拌，使活性污泥处于悬浮状态，污水与活性污泥充分接触。

污水中的有机物在曝气池内微生物利用而得到降解，从而污水得到净化。然后混合液流入二次沉淀池（简称二沉池），进行固液分离，混合液中的活性污泥沉淀下来与水分离。由二次沉淀池溢流堰排出的澄清水则作为净化后处理的水。同时，曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，使活性污泥量增加。为保持曝气池内恒定的污泥浓度，还要将另一部分沉淀污泥排出污水处理系统，进入污泥处置系统。

3.1 传统的活性污泥法

传统活性污泥法是污水从曝气池首段进入池内，由二沉池回流的污泥也同步注入。污水与回流的污泥形成的混合液在池内呈推流形式推动至池的末端，然后进入二沉池，在二沉池中污水与活性污泥分离，剩余污泥排除系统，回流污泥回流至曝气池。

有机物在曝气池内的降解，经历了吸附和代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的增长速率较快到池末端的增长速率很慢或达到内源呼吸期的过程。

传统的活性污泥法处理效果好，BOD去除率高，适于处理净化程度较高的污水。

3.2 氧化沟

氧化沟是常规活性污泥法的一种改型。采用氧化沟工艺，池体狭长，池身较浅，曝气池一般呈封闭的环状沟渠形，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环流动。在曝气池的沟槽内设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，起到曝气和搅拌两个作用。氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形。常用氧化沟系统有卡罗塞尔氧化沟系统和奥贝尔氧化沟系统。

3.3 间歇式活性污泥法

间歇式活性污泥法又称SBR工艺。SBR工艺是以间歇操作为主要特征。SBR工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备。SBR具有效率高，脱氮除磷效果好，防止污泥膨胀性能强，耐冲击负荷和处理能力强等优点。

现在水资源短缺已经成为一个世界性问题。因此，污水处理后的再生利用是一个有效改进水资源短缺的途径。再生水在水循环、水资源调配中占有重要位置，也是城市中必不可少的水资源。目前，再生水的主要用途有：工业冷却水、冲厕、洗车、浇洒绿地以及景观用水等。

4目前可行的高效低能耗中小城镇污水处理工艺

污水处理工艺包括以下几方面：

（1）强化的一级处理技术；

（2）城市污水生态工程处理技术；

（3）高负荷的城市污水生物化学处理技术；

（4）厌氧及不完全厌氧处理技术；

（5）高负荷生物曝气滤池、生物附着生长技术处理城市污水处理工艺；

（6）现有城市污水处理的革新工艺。

高效低能耗是针对传统污水处理方法的工艺流程存在的问题而提出来得，至今尚无明确严格的定义，但总体上高效率、低能耗应具有以下特点，应能满足以下条件：

（1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。

（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。

（3）处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力，因为中小城镇污水水量水质昼夜、季节波动较大。

（4）要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对于中小城镇尤为重要,因为中小城镇往往技术力量比较薄弱。

（5）污水处理设施要占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。

（6）所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要是为了满足数量众多的中小城镇的各种不同需求。如：有的中小城镇地处封闭水体，污水需要除磷脱氮；而有些中小城镇附近有大江、大河，只需要处理BOD即可。

结语保护环境不是一朝一夕的任务，也不是一代人的责任，而是世世代代持续发展的战略工程。水是人类生命之源，水是经济腾飞的先决条件，水环境不容污染，水资源不是取之不尽用之不完的。人人都应该投入到节约用水，保护水资源环境，消除水污染的现代战争中去，落实21世纪可持续发展的战略思想，做到经济与环境协调发展，使人类健康的生存，为子孙后代留下宝贵的水资源及优质的生活环境。

参考文献

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