城市污水处理途径分析

□佐志强

随着城市化进程的加快，水资源已经成为制约城市发展的重要因素。根据城市污水的利用并参考本地水体的自净能力来确定本地污水的处理程度及应采取的工艺，日益成为缓解水资源紧缺的重要途径之一。

一、城市污水处理现状

城市污水主要是指生活污水，污水中合有大量有机物，如淀粉、糖类、蛋白质等，也常含有无机盐类的氯化物、磷酸盐和钠、钾、钙、镁等元素。城市污水处理技术最初以生物滤池法为主。生物滤池法运行稳定，操作方便，但因占地面积大、易产生臭味而被净化效果好的活性污泥工艺所取代。而活性污泥法由于工程投资和运行费用高，加之水体富营养化日益严重，含有大量氮、磷等营养物质的城市污水的排放，使得传统活性污泥法不能满足脱氮除磷的要求，基于氧化沟法和SBR法基础之上的新方法呼之欲出。

目前我国城市污水处理厂大部分以二级生物处理为主，投资巨大，能耗和运行费用较高。近年来，随着水体富营养化严重加剧，国内现有的污水处理厂绝大多数不具备氮、磷脱除能力，研究和开发高效低耗的污水处理技术迫在眉睫。

二、城市污水处理途径

(一)膜处理法

生物膜法是指从废水中去除溶解性有机污染物的方法，其原理是利用微生物附着在介质滤料表面而形成生物膜。在污水接触生物膜后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化生成微生物细胞物质，从而净化水质。该方法处理效率高、耐冲击负荷性能好，产泥量低且占地面积少，便于运行管理，故被广泛应用于生活污水处理。

(二)城市污水强化一级处理

城市生活污水强化一级处理工艺具有投资少、提高污染物的去除率、工艺运行管理简便灵活、处理过程稳定可靠等特点。主要包括化学法、生物絮凝吸附法和化学——生物联合絮凝法。

1.化学强化一级处理

该方法是在一级处理的基础上采用絮凝剂去除污染物的方法(简称 CEPT)(见图1)。该工艺流程简单，易于操作管理，因有机絮凝剂用量少、效率高而倍受欢迎。其中以硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)、石灰等应用较为广泛。同济大学以铁盐为絮凝剂，对上海污水进行了强化一级处理的小试和中试试验研究取得了较好的效果，证明此法具有很强的实用性。

化学强化一级处理技术对SS、CODCr和BOD5处理效果较好，具有投资低廉、运行费用低、易于管理、处理过程稳定可靠等优点。缺点是对污水中氨氮去除率较低，易产生沉淀污泥，加大处理难度。

2.生物絮凝吸附强化一级处理

该方法是指沉淀池污泥活化后再回流，利用活性污泥中微生物絮凝吸附作用去除污染物。该方法对有机物去除率较高，但对氨氮和磷去除率较低，出水达不到排放要求，一般只做为预处理，用于减轻二级处理负荷或扩大二级处理能力。

3.化学——生物联合絮凝强化一级处理

此方法以化学强化絮凝沉淀为主，生物絮凝沉淀为辅(见图2)。既可减少投药量、降低处理成本，又可减少污泥产生量，从而达到去除SS和TP以及CODCr和BOD5的目的。有关研究结果证明，该方法可使CODCr和BOD5去除率高达80%，SS去除率达到90%，TP可达9

(三)生物处理方法

生物脱氮是在好氧条件下，硝化细菌将污水中有机物转化成氨氮，经过好氧硝化细菌的硝化作用转化为硝态或亚硝态的氮。在缺氧条件下，反硝化细菌将硝态或亚硝态的氮转化成氮气，从而达到脱氮的目的。研究表明，该方法对于有机物具有较高的去除率。

三、城市污水处理发展趋势

目前，我国的城市污水处理已由“污水处理达标排放”转变为以水质再生处理为核心的“水生态修复”。大力推行以除磷脱氮为核心的二级强化处理技术，并增加三级处理工艺，已达到生态净化水质的效果。各种类型的絮凝沉淀技术，人工湿地等生态净化处理技术等被开发并广泛应用于污水处理环节中，污水处理技术已由单一的污水净化转变为污水回用，使处理后的再生水达到较高的适用要求。例如，膜生物反应器(MBR)作为一种新兴高效的污水深度处理技术，可代替二沉池，同时还达到除菌的效果。生物膜中的生物过滤技术能有效去除二沉池出水中的大多数有机物、氮、磷，还可减少后续消毒费用，因而在回用领域的应用越来越广泛。国外一些污水处理厂还利用UV紫外线消毒系统进行深度处理并直接用于农业灌溉，效果良好。

保护和节约现有水资源，进一步科学、合理地开发和利用城市污水，最大效率地提高水资源的重复利用率，实现污水资源化，化解水资源危机，使污水回用成为城市的第二水源，必须积极研究和探索出一条符合我国国情的城市污水可持续发展之路。