对环境工程中城市污水处理的探讨

贾志飞（株洲市城市排水有限公司，湖南　株洲　412000）



对环境工程中城市污水处理的探讨

贾志飞（株洲市城市排水有限公司，湖南株洲412000）

本文分别简要概括了我国城市污水处理过程中存在的问题及对策，同时分析了近些年来推广和应用的城市污水处理新技术和新方法等，以期能够为我国城市污水处理提供一定的参考。

环境工程；城市污水；污水处理

引言

作为最大的发展中国家，我国的城市化以及工业化均处于快速发展的历史时期。但是，由于过度追求经济的快速发展，人类赖以生存的生态环境遭受到了严重的破坏，如何以科学的、可持续发展的理念来对待和处理发展过程中的环境问题就成了解决矛盾的关键所在。工业发展和城市生活每天均会产生大量的污水，这已经给生存环境造成了很大的威胁。数量和规模在不断增加的污水不但会严重污染土壤、河流等，而且还会严重污染空气，降低空气质量。因此，城市污水处理与研究就是一个重大的环境工程问题，考验着每一位环境工作人员。

1　我国城市污水处理存在的问题

1.1污水处理能力不足

虽然我国城市污水处理取得了较为快速的发展，但是从城市污水年排放量的角度来看，城市污水年处理能力还比较地下。数据表明，我国城市污水的排放量每年平均大约增加24亿m3，但是每年新增污水处理能力仅约为3亿m3，表明城市污水排放量与污水处理能力之间极为不平衡。另外，与发达国家污水处理设施相比，我国城市污水处理设施仍有有非常大的差距。

1.2污水处理资金短缺

污水处理设施工程建设和正常运营都需要大量的资金支持，一般完善的污水处理设施每立方米污水处理投资大约为1500～2000元，经常性费用一般约为0.4元/m。一直以来，我国城市污水处理设施的建设全部由国家来投资，但是，随着社会经济的飞速发展、城市化进程的不断加快及城市规模的不断扩大，国家财力不能满足城市基础设施建设的要求，导致本应适当超前的城市排水与污水处理设施严重滞后。

1.3污水处理企业整体经营效率低

长期以来，我国城市污水处理设施一直都是政府垄断性经营。由于信息不对称，经营机构缺乏竞争机制及有效的制约发展机制，缺乏内在的成本监督机制，导致经营机构利用成本膨胀来获取利润，继而导致经营方面出现巨大的效率损失。由于污水处理经营机构没有能够促使其降低运行成本的外在动力，导致污水处理经营机构的管理水平不高、冗员严重、工作效率低下、城市污水处理设施运营运行效率不高及其运行成本较高等。

2　城市污水处理的对策

与发达国家相比，我国污水处理水平和能力仍然相对较低，因此做如下几方面建议：

2.1科学划分排水分区

科学排水分区进行划分，要求综合考虑各种因素来确定污水处理厂的数量与地理位置，同时在污水处理厂的规划过程中应当适当的改变传统的思想观念。污水排水范围的规划不但应该全面的考虑规模效应，还要有利于污水再生回用，同时也要对厂址所处地理位置的地形地貌、地质条件、气候条件、经济条件等。如果污水处理厂的分布过于集中，就极有可能产生各种各样的问题，例如污水在排污管道中停留时间加长，地下水渗入导致污水浓度降低，提高污水收集与再生水利用管网系统成本，局部干管产生故障降低系统运行效益，增加提升泵站以及地下水可能会被城市污水污染等。因此，应当根据各分区的水质特点、水量特点以及再生水用户用水的水质标准，合理的布置污水处理厂，从而保证各种类型的工艺流程效能能够充分发挥。但是，污水处理厂的分布也不能过度分散，否则不但会导致水质以及水量波动程度较大，而且还会增加运行管理难度，同时也会导致生产成本增加。

2.2优化工艺流程

现阶段污水处理厂所使用的AB法、A/O法、A2/O法以及SBR法等新技术都是以标准活性污泥法为基础而逐步发展起来的。就我国具体情况而言，由于各个城市水质水量各不相同，甚至同一城市不同区位的水质水量也有所不同以及容纳水体的环境容量也存在较大差异，城市污水处理工艺流程也应根据各个城市的具体现状来进行。一般来说，经济较为发达的城市，如上海、深圳等，可利用物理化学法以及膜处理法；如果城市污水浓度较高，可利用AB法。对于用地不受限制的地区而言，非常适宜于采用生态塘系统。如果是湿地或者沼泽地，适宜于采用自然净化法。需要特别注意的是，各个城市或地区污水厂都应该综合比较技术经济、科学试验结果等来确定最优的工艺流程。

2.3加强国产设备的研发力度

国外厂家生产的水泵、鼓风机、曝气机、投药仪器、刮泥机、以及检测仪表等各类污水处理设备在我国城市污水处理领域有着非常广阔的市场前景，因而污水厂常常拥有多个国家的除污设备。不得不承认，我国除污设备或仪器由于品种简单、结构落后、技术含量低而不被重视。因此，必须加强国产除污设备和仪器的研发力度，在政策和资金等方面大力扶持有实力的企业。

2.4污水系统建设与运行资金筹措方式

为了对我国城市污水设施建设与运行等提供资金方面的支持，必须按照市场经济规律来调控我国水工业，改革和完善水价格政策，使水价与商品水的市场价格相一致。如果用户的用水量超过一定的额度，则应该按照规定的比例进行加价，同时也要对用户的取水以及排水收取一定的费用。

3　我国城市污水处理新技术及发展

3.1AB法

作为新型的活性污泥法，该工艺去除5日生化需要量（BOD5）、化学需氧量（COD）、悬浮物（SS）及氮磷的能力相对较高，同时能够分别节约基建投资成本和能耗20%、15%左右，其突出的优点主要表现为：A段负荷高，抗冲击负荷能力很强，对pH和有毒物质的影响具有很大的缓冲作用，并能通过破坏络合污染物来去除COD、BOD5，尤其适用于浓度高、水质变化大、水量变化大的城市污水处理；A段、B段均可分阶段进行建设，非常适用于经济水平相对较低的城市；主要不足之处是污泥的产量相对比较高。

3.2SBR法

SBR法称间歇式活性污泥法，由于该工艺运行方式操作烦琐，空气扩散装置容易堵塞以及认识方面的问题，SBR法没有被推广利用.近些年来，电子工业发展使污水处理厂能够自控运行的整个系统，这对于间歇式运行活性污泥法非常有利，随后该工艺在欧美一些国家污水处理方面得到了迅速的推广利用。SBR工艺可以实现高浓度进水、高容积负荷和高去除率的目标，对高浓度有机废水、氮（N）、磷（P）、硫（S）的处理效果非常理想，尤其适合于浓度高、排放量小的各种工业有机废水，并且也适合于出水质量要求高、水量波动大、水质波动大的城市。

3.3MSBR法

该工艺是根据SBR技术和传统活性污泥法技术而研究开发出来的一种除污效果更佳的污水处理系统。该工艺是A2/ O法与SBR法工艺组合合成的工艺系统，具备两个工艺的一些优点，出水水质稳定。目前，从系统可靠性、土建工程总量、装机总容量、节能、降低运行成本和节约用地等方面来看，MSBR法均具有明显优势。因此，该工艺是最新的城市污水处理工艺，同时也是集约化程度最高的城市污水处理工艺。

3.4CASS法

目前来看，该工艺是国际公认的、先进的城市污水处理工艺，其主要原理是将序批式活性污泥法SBR的反应池沿长度方向分为前后量部分，其中前部属于生物选择区，后部属于主反应区，并可升降的撇水装置安装在主反应区的后部，曝气和沉淀等污水处理程序均在相同的池子进行周期性循环运行，不需要再利用二沉池系统、污泥回流系统。该工艺是根据生物反应动力学原理和合理的水力条件而研究开发出来的一种处理城市污水的新工艺，特别适合于含较多工业废水的城市污水及要求除磷脱氮的处理。

3.5Unitank

20世纪90年代，比利时西格斯公司研究开发出来该工艺，该工艺同时具有SBR法和传统活性污泥法的优点，是一种低负荷的处理城市污水工艺，其优点表现为：出水的水质量相对较好；由于负荷低，通常不设置初沉池，二沉池常常与曝气池组合为一；因泥龄较长、污泥相对比较稳定，一般可以直接处理，不再需要污泥稳定化设施，极大的简化了城市污水处理的工艺流程，运行和管理相对简约。其缺点主要表现为：负荷低、泥龄长使生化部分在很大程度上增加，提高了城市污水处理设施的建设成本、能耗以及运行成本。该方法比较适合于规模较小、技术力量相对薄弱的中小城市。

3.6A2/O法

A2/O（厌氧、缺氧、好氧）法是常用的脱氮除磷工艺，是根据磷（P）在厌氧区能够被有效释放而在好氧区则能够被有效吸收这一原理，从而实现有效去除污水中磷的目的；污染物在好氧区能够被有效的降解，从而达到去除COD和BOD5的目的，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨态氮能够继续转化进一步为硝态氮（亚硝酸氮和硝酸氮），而含有硝酸氮的混合液则进一步回流到厌氧区继续进行反硝化作用进行脱氮。该工艺主要优点表现为：生化效率高、流程简捷、管理方便、运行稳定、经济节能；缺点表现为：污泥回流，污泥处理工作量大；节能差。

4　结束语

综上所述，发展是一把双刃剑，它对于人类既有有利的一面，也有不利的一面。当代城市化进程中，环境已经成为制约城市经济发展、社会进步的关键因素，城市污水的处理问题是发展中我们应首要考虑的一个问题，必须通过研发更多、更合理的污水处理技术，给市民一个卫生干净的生活环境，真正做到变废为宝。

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贾志飞（1979-），男，工程师，本科，主要从事生产管理工作。

F301.2

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2095-2066（2016）12-0012-02

2016-4-15