城市污水处理工艺及其发展研究

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【摘要】污水处理虽然有了一定的发展，但我国的污水处理工艺还难以满足城市的需求。近年来，越来越多的农村人口涌现城市，使城市化的进程日益加快。经济的快速发展让人类得到了前所未有的物质享受，随着经济的发展，人类的需求也在不断增高，对生活环境也提出了更高的要求。污水处理问题严重的影响着人类的生活环境，那么，就必须要及时管理和治理，下文主要讲述的是我国污水处理工艺本文就污水处理的工及其发展进行了探讨。【关键词】城市污水处理；工艺；发展；手段中图分类号： U664

文献标识码： A从中国现在的情况得知，关于城市污水处理是一个重要的项目，它属于环境科学中的一部分，虽然我国的关于污水处理的手段已经有了很大进步，但是与我国的城市发展相比还有很大的不足，跟不上现代城市的发展脚步。改革开放30 年来，虽然我国的城市污水处理技术已经取得了巨大的进步和发展，但就目前的实际情况来看，受资金和技术的条件限制，各个城市污水的处理技术还需要进一步改进。由于各个城市的地域和经济水平差异，我们在实际运用污水处理技术时还要讲究一个适用性问题。因此，我们要因地制宜，结合预定的社会和环境效益，将各种工艺的优缺点进行分析，选择最佳的污水处理技术和工艺。一、现阶段最为常用的城市污水处理技术的类型目前，城市中的污水来源主要由生活和工业两方面构成，而有机物则占据了污水污染物中的主要成分，包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等，这其中氮、磷元素等含量也较高。因此，我们在进行城市污水处理的技术工艺比选时一定需要对进出水的污染物质构成比例、水质的污染程度等级、所需投入的药品种类、比例等多个方面进行重点考虑，这样才能选择出合适的城市污水处理技术。现阶段，城市中最为常用的污水处理技术主要有活性污泥法和生物膜法，活性污泥法中主要有A/O和A2/0 两种工艺方法，而生物膜法较为常用的是厌氧和曝气两种生物滤池方法，但是生物膜法的污水处理效率不高，而活性污泥法也有其一定的弊端。二、一级处理手段它主要有两个部分组成，第一是基于物理化学的处理手段，第二是基于微生物的手段，现在有关这种手段的具体步骤是：2.1 利用污泥的方法它重要分为三种作用原理，即絮凝、物理吸附作用和微生物的作用，主要是通过前两种作用原理来进行除污。这个过程的优点是污水和污泥沉降、混合后反应，通过上述的三种作用原理进行反应，污水中的污染物都被分离掉，将剩余的物质进行沉淀，从而使得污水中的固体和液体充分地分离开来，从而达到了除污的目的。为了使生物絮凝吸附沉淀池污泥活性恢复饱和，要进行将微生物进行活化作用，这样能够增加污泥中一些微生物的活性，使得污泥的除污能力得到回复。此外，为了使污泥变质，要是泥污中的氧气含量保持较高的水平，通过在活化池里的反应使得污泥保持一个良好的状态，这种除污的方法十分经济，作为一种崭新的技术具有较好的应用前景。 2.2 混凝手段这种方法指的是通过一些混凝剂来进行除污的目的，常用于一些废水的除污，于微生物的处理手段相比具有很大的有事，混凝沉淀强化的方法，目前主要应用于水处理和工业废水处理。现在混凝剂的发展迅速，种类繁多且经济，所以相比于微生物的处理手段具有很大的有事和前景，但这么多混凝剂的使用液限制了它在城市中的应用。2.3 污水处理手段的发展从中国目前的污水处理情形看来，很多的污水是不经过处理就排放的，这主要是因为要进行污水处理的成本是非常高的，，要建设大型的污水处理设施需要很大的经费投入来解决城市的污水处理问题，但对于中国的很多的贫困城市来说这是很困难的，经济不发达难以支撑昂贵的资金投入，所以推广这种低成本和高除污能力的一级处理是十分必要的，它能很大程度上来解决中国大部分城市的污水处理问题，具有很好的应用前景。现在，对于这种处理工艺的研究着眼于使用过程中的絮凝剂开发，如何开发出一种便宜的絮凝剂是现在研究的重点，开发絮凝剂联合作用的机理，有助于这种处理工艺的推广。三、二级除污手段它主要着眼于通过将原先的污水处理工艺进行改进，把其中的特定处理程序再加工，使污水达标。2.1 活性污泥法当前运用的传统活性污泥法主要是通过去除城市污水中的有机物和悬浮物来达到清理净化的效果。它虽然可以高效处理污水，但是这项技术对于水质中的磷、氮的处理能力却并不强。为了积极改善这个问题，相关研究人员在传统的活性污泥法的基础上成功地研究出了 A/O和 A2/O 两种活性污泥处理工艺。A/O 活性污泥处理方法又称为厌氧―好氧工艺，它大多适用于规模较大的污水处理厂，因为它的处理效果较为稳定，相比于其他的工艺方法，效率较高、成本低。但是这种工艺在实际的运行过程中，需要进行的程序过于繁复，不能同步进行氮、磷的除去工作。因为这两种物质的处理工艺所需要的具体负荷、泥龄以及水力停留时间等多方面的要求都不尽相同，所以在进行污水处理时很难做到协调共同开展。至于另一种A2/O活性污泥处理工艺，它又称为厌氧―缺氧―好氧工艺，它相比A/O 工艺同时具有除去氮、磷的效果，但是它的投入成本费用和运行技术要求都较高。工艺实行的主要原理是先利用厌氧区将磷进行释放，随后再在好氧区中对其进行吸收。利用氧化分解反应将水质中的磷和氮转变为一种易脱除的状态。特别是水质中原本存在的有机氮，它会在硝化细菌的作用下进一步转变为亚硝酸氮和硝酸氮，这样进行污水处理后的效果会更加好。2.2 生物膜法现阶段，生物膜法主要是利用微生物群体所形成的生物膜来进行污水处理。它通过附着在固体填料表面上形成的一层具有净化功能的生物膜来进行污水处理，它的作用类似于具有自动净化功能的土壤。比如厌氧生物滤池工艺，它就是通过在生物滤池内的填料作为微生物的生长固定的床层，让这些床层上的微生物对城市污水中有机物进行分解。有机物在微生物的作用下进行一系列的物理化学反应，最终实现有机物的水解和酸化，当然这还只是微生物处理的第一步，我们随后还需要对污水进行好氧处理，通过充氧系统的有效配合，从而进行污水的后期处理工作。当然，如果城市污水已经事先经过氧化法处理，我们在进行污水的二级处理时，也可以利用生物膜法。这种生物膜法就是曝气生物滤池工艺，这种工艺开展时需要我们在滤池中填充活性炭、陶粒等粒状填料，从而当污水流经滤池后，我们就可以在生物滤池内有效实现污水中有机物的降解和悬浮物的吸附过滤，减少污水中的有机物质。3.4 污水处理手段的应用和研究在进行城市污水处理时的主要目的是将污水中的一些悬浮固体，有机物、氮和磷除去，这是主要目的。根据不同污水处理厂的处理能力负荷可采取不同的处理手段，一天处理量在二十万吨以上的处理厂可采用活性污泥处理手段，它具有很好的实用性和可操作性。若污水处理厂的天处理量在五到二十万吨之间可采取SBR除污手段，它具有很好的实用性和可操作性。若污水处理厂的一天处理量在一到五万吨之间，它能够采取的除污手段很多，可以采用很大新的处理工艺，但从实用性和可操作性上来讲活性污泥手段较合适。从国内外的除污手段发展上来看，二级处理手段的发展主要集中在一些几点上：第一是将污水处理系统的集成，使结构更加紧凑；第二是结合多种处理手段来综合处理污水，达到无污染水排放的要求，；第三是对于除污自动化过程中的程序和系统的研究和开发。四、未来的城市污水处理技术的工艺研究进展虽然当前活性污泥法和生物膜法是城市污水处理技术中的主流工艺，但随着未来经济和技术的不断发展，生物分子技术和更加环保、有效的膜分离技术将会成为未来的城市污水处理技术的主要发展方向。生物分子技术作为一种建立在遗传基因上的先进技术，它必须事先对污水中构成的有机物质进行详细地诊断分析，随后再通过对其具有分解作用的相关微生物进行研究，这样才能以此为基础逐步建立起关于污水处理方面信息的完整微生物基因库，从而更好地提高城市污水处理技术工艺的工作效率和处理能力。至于更加环保、有效的膜分离技术，这主要是膜生物反应器处理技术，它的主要特点是省去了沉淀池，并改变了传统活性污泥法中污水处理时的污泥膨胀的问题，同时还可以更好地控制污泥沉降，并简化处理工艺和流程。不仅如此，膜分离技术还可以大大提高曝气池污泥的浓度，使系统在低负荷状态下都能充分运行，减小曝气池的容积，实现较好的污水处理效果。结束语总而言之，城市的污水处理工作不仅关系到社会整体的稳定和经济的发展，它还和我国未来的社会、环境效益息息相关。虽然目前我国的各项污水处理技术都有了一定的发展，但要想真正处理好城市污水，我们还需要在其技术工艺方面不断钻研努力。对于各项技术的运行方式积极进行改进，并积极融入新的科学知识进一步发展，也可以试着向着多功能发展，或者进行新的工艺组合。参考资料[1]周国成.我国城市污水处理厂和处理工艺技术的发展和展望[J].化工给排水设计，1996，02：39-47.[2]马培舜，王海玲，成丽华，郑兴灿.昆明的城市污水处理现状及发展[J].中国给水排水，2003，04：19-22.[3]王凯军.城市污水处理问题与水解-好氧生物处理工艺[J].城市管理与科技，1999，01：19-23+27.[4]刘兴平，郝晓美.城市污水处理工艺及其发展.水资源保护，2003.1（1）：25-28.