浅论污水处理工艺设计关键及生态学问题

摘要：在传统污水处理的设计过程中，其所采用的简单、粗放的建筑材料和设计方案已经不能满足人们对呼吁保护生态环境的需求。为了更好地解决水污染的问题，保护环境和生态平衡，国家相关管理部门对污水处理建设方面加快进程，使国内当前污水处理设计水平不断提高。文章针对污水处理工艺设计关键及生态学问题进行了分析。

关键词：污水处理厂；工艺设计；生态学问题；生态环境；生态平衡 文献标识码：A

中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2016）28-0077-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.039

在国民日常物质、文化生活中，水资源占据着不可动摇的地位，同时也是国家大力发展经济的能源基础。近些年来，随着国家日益注重工业发展，从而忽略了对水能源的管理，致使国内大面积出现水污染的問题，不仅对国民日常生活带来影响，还对国家生态环境造成十分严重的破坏。因此，为了更好地解决水污染的问题，对污水处理厂及污水处理工艺设计进行有效分析，是国家有效解决水能源问题的重要途径。

1 国内当前污水处理工艺设计关键

1.1 起吊装置设计

在进行污水处理工程的整体设计中，必须对起吊装置的设计工作充分考虑到位，主要是由于泥污泵站与进水泵房的体积较为庞大，重量上也非常大，因此在进行安装的过程中会用到起吊装置，所需要考虑的问题也会很多。安装起吊装置前，要对起吊的高度和吊车安装的高度进行合理、准确的确定，避免由于钢丝绳过短而无法吊起水泵的现象，更要考虑到由于水泵的体积较大，在安装的位置方面需要更大的空间。在起重装置方面，电动装置是首选，可以在水泵起吊的过程中，对紧急状况进行及时解决和处理，保证水泵安装工作的顺利进行，水泵在使用的过程中，会出现各种各样的问题，需要对水泵进行大修甚至是返厂维修时，电动装置也可以为水泵起吊提供一定的便利。

1.2 搅拌装置的设计

在国内众多污水处理厂中，都或多或少地有发生池内积泥的现象，积泥的堆积现象主要出现在生物池的拐角处以及贮泥处，然而这些污泥的堆积不仅严重影响污水处理厂对污水的处理效率，而且致使池内的容积出现越来越小的情况，因此国内污水处理厂应提高处理技术工艺和加强对出水水质进行严格管理，对其所产生的影响高度重视。经实践与调查得知，导致池内出现污泥堆积的现象的原因众多，其堆积现象主要出现在池内搅拌器的位置设置和其搅拌器的型号选择上不合理，因此造成池内没有完全混合，进而使池内搅拌器搅拌不到死角出现的污泥堆积。

加强对构筑物的池型和其深度进行详细的调查，并充分了解该池内的容积大小，从而进一步保证该构筑物选型的正确性、合理性。对池型进行有效优化，是实现污水处理构筑物中的污水完全混合最为有效的办法。可以将厌氧池和缺氧池设计成为具有循环流动的池型，并在两个池子中间设置隔墙，防止发生厌氧池和缺氧池混淆的问题，以此作为搅拌顺利进行搅拌的坚实基础，在进行搅拌时可以完全带动沟内的循环流动，使池内死角的污泥跟随循环流动的污水进行流动，这样就不会让拐角或死角出现污泥堆积的现象。对矩形的构筑物可以采用高速小叶轮搅拌器进行搅拌，也可以有效防止污泥堆积的情况发生。

在搅拌器型号选择方面，要选择搅拌范围大、机械混合搅拌功率强的搅拌器，因此在选择前应加强对搅拌设备进行专业软件的计算，从而进一步保证搅拌设备的科学性；加强对污水搅拌设备的优化，对水量不足和进水污染物不足的情况进行综合性考虑，加强对构筑的池型、容积大小的考虑，从而制定相应的设计方案，提高污水厂处理污水的效率。

1.3 放空管和集水坑的设计

国内众多污水处理厂建设各种构筑池已成为普遍现象，而构筑池一般都是用来盛水的，因此污水处理厂对构筑池进行检修的过程中，要对池内的污水进行排空，这其中就关系到污水处理厂放空管和集水坑的作用，目前国内大型的污水处理厂的构筑物，对污水进行放空有两种不同方式：

1.3.1 将放空管在池壁的底部弯贯穿至池外，而不需要设置集水坑。由于污水厂的污水处理管道预埋的深度达都很深，在对管道整体性进行设计时，需要针对放空管的混凝土进行满包防护措施。

1.3.2 放空管是从池壁底部贯穿出池外，一般情况下池体底部的结构都设有腋角，为了防止防水套管切断钢筋，要以腋角为设置高度，对放空管进行放置；造成放空管与池壁之间有一定距离，池内的水不能完全排净，因此可以在放空管附近设置集水深坑，这样就可以把池底部的污水进行强制排出。该方法只适用于小型的污水处理的构筑物、构筑池，同样也有不足之处，由于底部污水需要水泵进行提升，从而增加了电能的损耗。在构筑物埋设深度较深的情况时，污水管道的埋设深度不足以进行自然防控，应在构筑物内设置集水坑，从而有效地将池内污水排放至厂区水管内。在对放空管和集水坑实际的设计过程中，应加强对放空管管径、厂区污水管坡度、构造物内壁压力以及污水搅拌流速进行全方面、综合性的分析和研究，从而避免由于流速较慢而引起的污水管道内壅水的情况发生。

1.4 止回阀、手动阀门的设计

为了有效防止介质倒流，要加强对止回阀、手动阀门的设计，在污水处理厂水泵及鼓风机的出水口上面设置止回阀，在止回阀旁边设置手动阀门。在污水处理厂进行污水处理的过程中，经常会发生止回阀故障的问题，由于其运行启动过于频繁，导致止回阀需要经常维护和检修，在进行维护和检修的过程中，就需要将手动阀门关闭，从而有效组织管道中的任何介质，进一步保证不会因止回阀的正常维护和检修导致管路泄露。其中手动阀门的设置是否合理，直接关系到污水处理厂工艺设备能否正常运行，因此在对污水处理厂整体污水处理设计的过程中，要加强对手动阀门的设计及安装位置的控制，从而保证其他污水处理工艺设备得以正常工作运行。

2 污水处理生态学问题

国内当前污水厂处理生态学问题主要表现在：对野生动、植物的管理和蚊蝇控制方面。为了更好地节约能源，降低水损耗，加强环境保护，促进生态、人类共存，国家污水处理管理部门应加强对污水处理厂周边环境及其厂区进行生态化管理，在有限的土地上增加三维绿量，从而进一步提高生态消能，控制和有效利用土地有利于国内污水厂处理的长远发展。

2.1 提高污水处理厂绿化覆盖率

土地是绿化建设的载体，在污水处理厂规划的初始阶段，就应该将整个厂区纳入生态环保建设的考虑范围，通过对污水处理厂设施和周边环境进行全方位、综合性的分析与研究，合理布置污水处理厂的建筑、道路和工艺设施，并按照生态绿化标准预留出足够的绿化用地，加强污水厂周边的生态林建设，利用地形、山石、水体、植物等园林要素，并且依托自然环境，设计生态基础设施并实施布置，使生态绿化与污水厂处理的各项处理设施协调融合。坚持“发展立体绿化，拓展绿化空间”的基本污水厂生态建设基本理念，将立体绿化与污水处理厂形成一体，不仅可以为污水处理厂增湿降温，还可以提高污水厂处理污水的效率，提高污水厂经济效益。选择喜光、温、矮状、枝叶茂密、根系发达的植物，对污水厂周边进行生态绿化，从而有效控制蚊蝇的问题。

2.2 加强污水处理厂复层植物群落构建

加强污水处理厂复层植物群落的构建管理，并遵循地带性植物生物学的规律，选择生长比较稳定、健康的组合对污水厂环境进行生态环境模拟，由于污水处理厂生产工艺以及各个构筑物之间的绿地面积相对较小且较为分散，再加上地下管线较多，经过长时间的使用和频繁的启动，会需要维护和维修，不利于形成立体多层植物群落，同時污水厂处理排除的污染物浓度也是特别的高。因此在污水处理厂植被生态绿化覆盖方面，应主要选择灌木丛，地被铺草皮，灌木群植，可修剪成整形树，其中适合的树种有龙柏、山茶、海桐、苏铁、棕榈、丝兰、女贞、竹柏、石楠等。国内众多污水处理厂应加强乡土景观元素在生态建设中的应用，利用现有的自然资源，提升生态防护标准，借用自然环境，更快地形成污水厂园林景观。遵循生物学的原则，选择光合作用效率高、抗性强、芳香性、本地型的植物，对污水厂进行绿化覆盖，并且选用敏感植物做污水处理厂生态污染报警器。

3 结语

随着国家经济的快速发展，对各项资源的索取需求不断增加，加强污水处理工艺设计，从而提高水资源的使用效率，降低水损耗是国家经济持续、稳定发展的重要基础之一。在对污水处理设计的过程中，设计单位应对污水处理的细节问题和影响因素进行全方位、综合性的分析和研究，在污水处理的实践中，对出现的问题不断总结经验，从而在污水处理方面形成系统化、科学化的工艺设计。

参考文献

[1] 范旭红.人工湿地污水处理系统及其应用[D].东南大学，2006.

[2] 冯杰.城市污水处理工艺综合比选研究[D].重庆大学，2007.

[3] 何秋婷.人工湿地处理农村生活污水的参数优化与工艺设计[D].福建师范大学，2014.

作者简介：钱鑫（1981-），男，云南曲靖人，江苏纬信工程咨询有限公司工程师，研究方向：给排水设计。

（责任编辑：王 波）