水污染防治及城市污水资源治理常用方法分析

吴革+++应群姣+++戴友鹏

摘 要：在我国社会经济不断发展的大背景下，城市化的速度越来越快，因此在生活环境中产生了大量的工业污水和生后污水，直接威胁到水资源的可再生利用。在现代社会中建立环保而又生态的社会是迫在眉睫的事情。城市中产生的工业以及生活污水的排放，对建设环保、生态的社会产生了很不利的负面影响。在城市中及时有效的处理污水十分紧迫。文章着重探讨分析了在城市污水处理办法中最常使用的方法。

关键词：水污染防治；污水处理；常用方法

1 概述

生活污水和工业污水构成了城市的污水系统，通常是通过城市集中的排水管网汇集之后在统一运送至污水处理厂进行处理。

通常情况下，城市的污水处理工序主要是根据城市污水的利用以及排放的去向并考虑到水头的自然净化功能，来具体确定污水的处理程度以及相关的处理工序。不论是在工业领域、农业领域以及回灌补充地下水的使用中，对于处理后的污水再利用，都必须达到国家颁布的有关水质标准。

现存的处理技术按照处理成都来划分的话可以分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理是一种应用物理方式，通过筛滤以及沉淀的方式将污水中不能溶解的悬浮颗粒以及漂浮物质去除。污水的二级处理是应用生物处理方式，利用微生物的代谢作用实现物质的转化，有效的将污水中复杂的有机氧化物向简单的物质降解。不仅如此，在整个生物处理方式中，对污水的水质、水温和水中的溶氧量以及PH值等不都有很大程度上的要求。污水的三级处理是建立在一级以及二级的处理之上的处理方式，通过运用混凝、过滤、反渗透以及离子交换等方式将污水中存在的非常难以溶解的有机物、磷以及氮等多种营养性的物质技进行分解去除。一般情况下，污水中的污染物具有十分复杂的特点，只有有效的将上述几种方式结合起来共同处理，才能满足相应的需求，达到处理的标准[1]。

在污水处理中，一级处理是是一种预处理的过程，二级处理是整个处理中最为关键的环节，处理后的污水通常情况下可以达到国家规定的污水排放标准。三级处理是更深一层的深度处理，使得处理后的污水水质较好，甚至可以达到饮用水的标准要求，但是这种深层处理的过程费用投入较多，在我国一些极度缺水的地区，并没有实现广泛的应用。在当前我国的很多城市都开始筹备和建设二级污水处理厂，解决因为工业以及生活带来的水污染问题。

2 城市污水治理的常用方法分析

2.1 活性污泥法

长时间以来，很多城市对污水的处理方式主要采用活性污泥法，这种处理方法是现在世界各国应用最为广泛的一种生物处理，处理能力较强以及出水的水质较优是这种处理方式最为突出的优势[2]。曝气池、沉淀池、污水回流以及剩余污泥排放系统组成了这种方式的处理过程，如图1所示。

混合液的形成过程是通过在污水和回流中活性污泥同时流入曝气池中而产生的，当曝气设备内部与一定的空气进行了接触，在这时，空气中的氧气就会如混合液发生充分的融合，随之便产生了好氧代谢反应，并且在这一过程中混合液能够得到充分的搅拌而产生一种悬浮的状态。所以说，这种方式能够迅速有效的将污水中有机物和氧气，与微生物接触从而发生相应的反应效果。接着，混合液逐渐的流入沉淀池中，能将自身的悬浮颗粒在池中进行一个沉降，从而与水发生充分的分离，这时，沉淀池中分离出来的水就是已经达到标准的净化水。沉淀池中存在的污泥会出现回流的现象，一般情况下，就把这个过程中出现的污泥称作是回流污泥，回流污泥只要是为了使得曝气池中保持相应的悬浮固体浓度[3]。在曝气池中出现的生化反应能够在很大程度上使得微生物发生增殖现象，增殖的微生物通常在沉淀池中实现排除，从而达到保持活性污泥系统能够继续良好运行的目的，在这过程中产生的污泥就被称作是剩余污泥。活性污泥能够有效的氧化并分解有机物，除此之外，还具有较好的凝聚及沉降功能，能够使活性污泥与混合液发生完全的分离，实现水质的清澈。但是这种方式相对来说基础建设的投入资金多，并且还具有很大的局限性。

现阶段大多数的城市在废水上面临的问题主要有以下几点：

（1）污水排放有着越来越严格的标准规定，所以对污水中氮、磷等一些营养物质的排放就有了很高的要求，使得必须实现很多的厌氧和好用反应池发生一系列的联合，不仅使得建设的成本在很大程度的上得到增加，还使得运行过程变得复杂。

（2）当今社会的城市污水处理过程通常通过统一集中的方式进行处理，所以在这种情况下，污水的收集在资金投入上有较多的成本支出，甚至比投建污水处理厂所产生的成本还要多很多，在污水的可再生利用方面，建立大型的污水处理厂以用来集中处理生活污水是一种不可取的方案。

所以在很大程度上，有效的减小城市污水处理工序实现耗能低、效率高、污泥量少以及简单便捷的具体操作，全面的达到磷的回收以及污水可再生利用的目標，是当前相关部门研究及应用上大家共同关注的话题。这不仅要求无视的处理要实现水质的改善，而且还必须考虑到污水以及污水的污染物发生资源化和能源化的问题，要确保处理技术的使用耗能低并且有效减少资源的损耗。

2.2 生物膜法

生物膜法是一种比较固定的并且是和活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。它的应用范围主要是有效的清除污水中的溶解性以及胶状的有机污染物。在整个污水的生物技术处理过程中，活性污泥法以及生物膜法都占据着主导性的地位，图2是生物膜法的工作原理展示图。

生物膜法的处理过程是，将附着生长在一些固质表面上的生物膜，来达到对有机物水的处理。分布广泛而又密集的好氧菌、厌氧菌以及其他的真菌和藻类构成完备的生物膜系统，在这中间的附着的固质被称为滤料或者载体。生物膜的外围从滤料开始往外延伸分别是厌气层、好气层、附着水层以及运动水层。并且，它的处理原理主要是吸附附着水层的有机物，再经过好气层中的好气菌有效分解有机物，然后再进入厌气层分解厌气，使得老化的生物膜被流动水层中的水冲掉，在此基础上长出一层新的生物膜，通过这种反复进行最终实行污水的净化。

在小规模的城市中处理污水可以使用这种生物膜法，并且使用的构筑物具有较高的生物滤池以及生物转盘，在我国南方地区更适合使生物滤池的方式。材料得到不断的开发以及相应的技术也得到了一定程度的发展，最近几年，生物膜法在处理工序上得到了高速的发展，因为生物膜法中的微生物是别固定在填料上的，所以在系统中能够得到有效平稳的运行[4]。它的生活能量以及消耗能量与回信污泥法相比较并没有那么大，所以通过生物膜法的方式得到的处理比活性污泥法处理的剩余污泥要少很多。生物膜法处理的效率比较高，耐冲击负荷的能力也比较强，产泥量相对来水比较少，并且在实施中它的占地面积相对较小，整个运行的过程很方便管理，所以在处理技术上是一种很有竞争力的方式。但是与此同时，这种方法的使用在投资显示出来较高的成本，并且单位的处理效率十分低下。想要使得城市污水得到一个很高效而又节约投入开支是目前人们亟需解决的一个重要问题。

2.3 氧化法

在现阶段的城市污水处理过程中，氧化法是使用最广泛并且极具潜力的预处理方式之一。氧化剂以及反应器的不同种类，可以将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、湿气氧化法、光催化氧化法以及超临界氧化法等多种不同的方式。在具体的化学氧化法中，它的处理操作比较简单，但是因为处理效果并不能达到很好的状态，并且处理过程中投入的成本较高，所以在具体的处理城市生活污水上并不经常使用。人们为了有效的减少运行过程中的成本投入以及使得污水处理达到合格的标准，又挖掘了一些其他的氧化技术予以使用，所以，光催化法就得到开发并使用。光催化法具有处理设备简单、运行得到条件要求不严格，有很强的氧化能力并且有效的实现杀菌以及处理结果十分彻底的特点，这种方式使得污水处理达到人们心中理想的效果。在光的条件下发生了一定的化学反应就是光催化反应。它的处理原理是在光化学反应之后吸收一定特定波长的电磁辐射，然后产生分子激发态的反应，在此事上就能够通过化学反应生成新物质，亦或是向发热反应的中间化产物转变。光化学反应中的活化能主要是来自光子产生的能量，在太阳的作用下实现光电转化以及化学转化，使其在整个研究中处于十分活跃的地位。

光催化氧化技术是通过光激发氧化使得类似氧气的一些氧化剂和光辐射得到有效的结合。在这个过程中使用的光主要是紫外光，可以有效的处理污水这能够一些很难降解的物质。不仅如此，在整个体系中，紫外光和铁离子之间存在着一种协同反应，能够快速的将H2O2中的物质分解成羟基自由基，有效的清除污水中的有机物。

这种污水处理方法以其低成本，高效率的处理方式使之渐渐走人了大家的眼球。所以说，这种方法将水进行深度处理以及有机物中难以降解的物质进行处理应用中有很好的发展潜力，是现阶段我国研究领域中十分活跃的话题，有很多的专家纷纷提出预测，在当今世界的污水处理中，氧化法会成为最至关重要的方法之一。

3 结束语

总结上文，城市的工业以及生活污水的处理问题亟待解决，现阶段，这个问题已经受到广大人民和相關专家的重视。但是在技术的运用上还有很多问题需要进一步得到改善，其中最重要的问题便是无视是处理技术得到提高以及如何将污水的处理落到实处。相关部门一定要将城市污水的处理工作放在城市发展众多工作中的前头，不断加强新的处理技术的研究，实现水资源的再利用。

参考文献

[1]储金宇，等.臭氧技术及应用[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2]许建华，等.水的特种处理[M].上海：同济大学出版社，1989.

[3]国家环保总局.水污染防治及城市污水资源化技术[M].北京：科学出版社，1993.

[4]周彤.污水回用决策与技术[M].北京：化学工业出版社，2002.