污水处理技术研究综述

引言

本文介绍了目前常用的污水处理工艺，并对污水物理处理法、化学处理法和生物处理法进行综述，对污水处理工艺技术水平和污水处理工艺的经济进行了比较，并列举了含煤污水处理工艺流程和处理方法。综合考虑各种因素，因地制宜的选择污水处理方法和工艺结合，以达到处理目标。污水种类繁多，成分复杂，相对而言对环境的影响更大，处理难度也较高。我国经济尚处于发展之中，特别是在制药、印染、化工等领域，其产品的附加值不高，属于低端的产品较多，因而单位产值的产污量很大，更需要寻求经济有效的方法来解决污水的污染问题，以满足更加严格的污水排放标准的要求，这也是笔者写这篇文章的主要动力来源。

环保作为我国的基本国策之一，严重的环境问题目前已经对人类的生存构成了严重的威胁。要保持社会经济的可持续发展，必须认真、有效地保护环境，在经济建设过程中，必须给环境保护以一票否决权。水污染处理技术的先进与否，是由经济因素和技术因素决定的，最终体现在实际的处理效果上。因此，如何将水污染处理技术理论正确地运用到工程实践中去，是一个既迫切又现实、亟待解决的问题。

污水处理技术概述

如果不对污水中含有的各类有毒有害和有用物质进行处理就直接排入水体，不仅会污染水源，还会造成浪费。因此，污水处理的任务在于把污水中有用物质用各种方法分离出来，回收利用；将其中有害成分分解为无害物质，达到不污染水源及土壤和防止传染病蔓延，以及改善污水的外观的目的。在考虑污水处理问题时，应注意到污水的污染源情况。污水浓度和水量大小很大程度上取决于生产工艺，应尽量采用先进工艺，减少污水排放量和降低污水浓度，使污水中有毒物质尽可能减少，从而简化处理过程。对于某些含有有用物质的污水应积极开展综合利用，如含油污水，可通过隔油池回收污水中的油品；含煤污水，可通过加药沉淀回收利用等。回收设备的设置应根据技术经济条件决定。在考虑污水处理工艺时除了因地制宜外，还应当便于管理，并尽量采用先进的技术以及高效的处理设备并开展科学试验。

污水处理工艺

污水处理方法分类

污水处理方法主要可以分为物理法、化学法和生物法。物理法是利用物理作用对废水中的悬浮物进行分离或回用。不仅可以用于废水的预备处理或初步处理，还可用于一级处理，或在二级和三级处理以及深度处理中配合其他主要处理单元。化学法是指利用化学反映对废水中的溶解物或胶体进行处理或回收，如酸碱中和、某些有用物质的萃取、有害溶解气体的吹脱等。化学法既可单独使用，也可用于二级处理或三级处理（深度处理）。生物法是利用微生物的作用处理废水的方法，有机物通过生物法处理最后转化为CO2与无机盐类，但它不能回收废水中有用物质，它可用来进行二级处理或三级处理（脱氮脱磷）。以上各种处理方法都有它的特点和实用条件。一般来说，化学法往往消耗的物料（如药剂）及能耗（燃料、电能）比其他两类方法要大甚至有时大很多，有时污泥产生量也大，所以运行费用较贵。但是，处理设备较简单占地面积较小，也可以继续运行。有的废水采用化学处理后能回收一下副产品，补偿较高的运行费用，其优点就比较突出。

污水处理工艺比较

污水处理工艺比较包括两个方面，即污水处理工艺技术路线比较和污水处理工艺中各处理单元的构筑物或设施形式、结构材料、控制方式的比较，涉及技术效果、工程造价和运行管理。对于某一具体的污水，由于可能含有多种污染物质，对其处理要求也有可能不同，因此，首先应弄清污水性质，其中含有的污染物性质和数量，可能的处理方法等。

（1）工艺的技术水平比较。一般在经济合算的原则下，比较其技术，包括污水、污泥处理工艺技术、主要单体的结构技术、自动控制技术等方面是否先进合理。

（2）工艺的经济比较。污水处理方案比较，一般选择技术上先进合理的几个方案来比较其经济合理性，及技术上均满足要求的情况下，看哪个方案更加“多、快、好、省”。经济比较包括以下指标：工程总投资、经营管理费用和处理成本。在技术论证的基础上，污水处理工程方案还需进行技术经济比较。由于污水成分复杂，处理一种污水往往需要多种方法组合，形成一个处理流程，才能达到处理要求。在流程组合时，往往采用先易后难、先粗后细的原则。污水中易于去除的污染物质先进行处理，同一种污染物，先用简易方法较低浓度，然后再进一步精细处理。例如煤堆场含煤污水处理工艺采用的是物理和化学处理相结合的处理工艺。工艺流程图如图1所示。

图1 含煤污水处理工艺流程示意图

污水经格栅过滤去除大块垃圾后送入调节沉淀池进行水量调节和匀质。污水经调节沉淀池调节水量、匀质后，由自动加药机进行投加混凝剂和絮凝剂，两分钟后确保两种药剂分别加入的投放点后，开启污水提升泵，二氧化氯消毒液应在污水提升泵开启后5分钟后开启，经充分混凝反应后的含药污水被输送到高效混凝反应区及高密度斜板沉淀区进行处理，煤污水中的悬浮物（SS）在高密度迷宫斜板的作用下，沉淀在斜板上（斜板 60°～66°），慢慢滑入沉淀区污泥斗中，经泥斗下方的自动排泥机，排入污泥池。处理达标后的水自流进入清水池，经提升泵输送至除尘水池回用。

污水处理的方法选择

在选择污水处理工艺和主要技术单元操作方式时，不仅要考虑污水处理要求、处理程度以及采用技术工艺的先进性和实用性，在可能情况下尽量降低工程占地和建设运行费用外，还应考虑工程系统维护的管理水平。目前，国内一些污水处理厂引用了先进的自动监控仪表设备，但是由于缺乏具有一定水平的维护人员，导致造成设备的闲置和浪费。因此，在选择污水处理工艺时，应根据实际情况，并根据污水特性和处理目标，选定适合的技术，例如，氧化沟工艺技术简单、占地面积小、投资小，但是节能效果比传统活性污泥法差，一些大型的污水处理厂不易采用；对于南方的城市污水，由于污水水质相对低些，环境温度相对较高，可选择采用负荷能力和运行费用都有些优势的生物接触氧化法；对于天然净水水体可以利用条件，最好采取自然生物处理法。由于工业污水中具有多种污染物，因此仅采用一种处理单元不可能将所有污染物质去除干净。一般需要集中方法和几个单元组成的处理系统对一种污水处理后才能达到排放要求。应当根据污水水质、水量、排放标准、处理成本以及回收经济价值等选择几种方法的联合，可通过调查和分析比较后确定，必要时进行小试、中试等实验研究。

结语

总之，由于污水处理不仅关系到我国城市化进程的发展，更影响了我国未来经济建设，因此，污水处理已经刻不容缓。因此，我们必须严肃重视并处理好与经济建设的管理以保护环境，减少污染。我们可以采取以下措施防止污水处理不力而造成的进一步水污染恶化：由传统的“污水处理，达标排放”的模式转变为以水质再生为核心的“水循环可再用”，由以前单一的“污染控制”上升到“水的修复和恢复”的高度；为了综合利用资源可以进行污泥无害化和资源和处理；通过不断探索走出一条低耗、高效简易的新路子。