谈环保工程中污水处理工艺及方法

王 晓 飞

(太原市首创污水处理有限责任公司，山西 太原 030032)

纵观现下城市化建设的不断推进，在工业和农业方面的发展都取得了很大的进步，与此同时，对于污水的处理也成了当下比较棘手的环境问题之一，近几年，随着科技发展的日新月异，对于污水处理的工艺和方法也是越来越多，这些很大程度上促进了污水处理的工作效率，也提升了处理质量，同时工艺和方法的进步对于提高环境整体水平，改善人民生活质量上都起到了积极的作用。现对污水处理的工艺及方法介绍如下。

1 利用生物膜技术

这里提到的生物即微生物，他们可以粘附于材料上从而在表面形成一层生物膜，特点在于其强大的吸附力和大面积性，在后期通过空气和水流的不断作用之下，生物膜开始不断的接触污水并分解污水当中的有机物，通过新陈代谢，生物膜开始逐渐脱落并沉入水底，最终与水分离开来。

例如生物膜技术对于工业污水的处理实验,首先,在选择进水装置时要选择能持续不断进水的机器设备而在出水处则建议使用滤布膜对污水进行过滤。其次，生物膜技术运用的设备一般分为两部分，反应区和沉淀区，对于反应区的位置，一般选择在左边，主要是通过反应区来使填料悬浮起来并开始处于不断地运动与循环当中，最终进入沉淀区停止运动。

通过这一实验可以得出生物膜法在对污水的处理上可以起到很大的作用，这种方法能使工业废水中所带有的COD数量明显减少，在NH3-N的浓度以及色度上得到很好的改善，同时，也使得其对水质的适应能力有所提高，从而在污水处理上达到理想的效果。

2 巧用活性污泥

这种工艺和生物膜技术相比都运用了微生物，不同的是活性污泥是将较为好氧的微生物放置在废水中进行有氧培养，一段时间后就会产生菌胶团，这种物质可以有效的吸附水中的污染物质，通过不断吸附污染物就变为了所谓的活性污泥，最后将这些活性污泥从水中分离出来，就达到了对污水的净化效果。

随着社会的发展，常规的活性污泥已经无法满足大量废水处理的要求，因此，分层式的活性污泥开始应运而生，笔者对于这种分层活性污泥法处理污水的工艺进行了以下阐述。

2.1 第一阶段

利用活性污泥吸附废水当中的有机物，并在其表面合成一种多糖类粘性物质，将体积较大的有机物分解成为体积小的有机物。

2.2 第二阶段

在氧气充分的环境下，微生物会将污水中大量的有机物氧化分解，剩余有机物也可以为微生物提供能量使其可以进行繁殖。这样下来，活性污泥不但可以分解污水中的有机物，同时也为自身的不断繁殖提供了保障。

2.3 第三阶段

通过处理后的液体流入二次沉淀池，活性污泥及水中其他固态物质进行最终沉淀，澄清后剩余的废水作为处理水排放出去即可。

经过上述工艺将活性污泥处理污水进行分阶段处理，可以很大程度的提升活性污泥对于污水处理的最终效果。

3 建造循环曝气池

何谓循环曝气池，就是利用曝气让空气与水强制接触的一种技术手段，目的是要将空气当中的氧气充分的溶于水中，亦或让水中的有害成分以及挥发性物质散入空气中，是气体液体之间进行物质交换的一种手段，此工艺由于成本低廉，操作方式简捷，对污水处理时间较长，效果更好而受到了欧美国家的青睐。

4 采用光的催化作用

光催化技术对于技术含量的要求有所提高，主要是通过紫外线的照射，污水中的一些拥有高反活性的物质可以得到有效的分解而产生大量自由基，其可以促使水中的氧得到活化作用，与污水中的污染物发生氧化作用，以此来分解水中的有害物质。

我国对于光催化处理废水的设备装置的发明与实验最初是在20世纪90年代，大连市环境科学研究院研发出了光催化的相关设备，并且对污水处理效果进行了实验，后期经过了近30年的发展，但是对于光催化处理污水的工艺依然处于实验阶段，很多技术仍不纯熟难以形成真正意义上的工业设备，但是对于我国日益增多的污水压力，对于光催化处理污水的相关科研人员从没有停下过步伐。

经过相关调查和研究笔者发现，当下我国关于光催化处理污水的装置，都具有的共同特征是：设备的主体都是静止不动的，主要是根据废水的流速以及光催化剂的用量上来控制催化剂和污水的分布情况，这样在一定程度上对于污水的处理量上难以达到很好的效果。

为解决上述问题，近几年湖北省科技信息研究所研发出了一种“转筒式”的光催化废水处理设备如图1所示。

此装置最大的特点是其主体部分不再是传统的静止状态而是在电动机的作用下开始运动起来，研究人员通过控制转筒的旋转速度改变光催化剂和废水的分布接触情况，污水中的有害成分和光催化剂通过离心力以及重力的不断作用下得到充分的接触，加大了二者的接触面积，很大程度上，转筒式光催化装置提升了光催化法对于污水处理的效果。

5 活用超声波技术

目前超声波处理污水的原理主要总结为三个部分：第一部分，当超声波的频率处于16 kHz之上来辐射污水时，水中的微小气泡在超声波的负压作用下迅速增大，同时在超声波的正压下被压缩产生破裂，在其破裂的一瞬间就生成了空化气泡加上周围极小的范围内出现高达2 000 K～5 000 K的高温和1 000 MPa高压，与此同时产生冲击波和射流现象，这个过程就是超声波处理污水的第一部分称为空化效应；第二部分，通过超声空化，气泡瞬间崩溃的过程，时间小于100 ns，虽然时间很短但足以使H2O分解成为H和HO的自由基，自由基还会引发转移和氧化反应，此时在超声波的降解作用下可以产生复杂的化合物，这些化合物与液体当中的自由基类型有很大的关系。此时在合适的条件下加上合理的反应时间，通过超声降解形成有机矿化物，此为第二部分，自由基的氧化反应；第三部分，超临界水的氧化反应，此反应是通过之前的空化反应在温度和压力高于水分子的临界温度和压力时，此时的水分子处在超临界范围即是超临界水，这时水的物理及化学性质开始发生变异而成为极好的化学溶剂，还形成类似气体的物质且具有流动性，同时其密度远大于普通气体，通过互相之间的流动及各种理化反应，提高了液体最终的化学反应速度。

利用超声波技术分解污水当中的有害物质，通过发出各种不同波段频率的超声波，在其强大的震动作用和氧化作用之下，污染物很快会和水分离开，不论是工农业产生的化学污染还是生活当中产生的有机污染物，都可以利用超声波震动得到有效的降解。

6 生物炭的应用

运用生物炭来处理污水可谓是污水处理技术上的一项创新，对于相对复杂的污水环境也能产生很好的效果，生物炭中不但含有之前提到的活性污泥，其自身富含的粉末状活性炭都可以对有害物质进行有效的吸附作用，尤其是活性炭，相较于活性污泥活性炭的吸附力更加强大，这一工艺可谓是“强强联手”，更有效的将污染物从水中分离出来。

7 结语

一直以来，水资源贫乏是我国当下面临的主要环境问题之一，污水处理作为当下环保工程当中的重要环节，在城市化进程的不断推进过程中，对于技术的工艺及方法也亟待提高，要提升污水的处理效率，提高基层设施，合理选择污水的处理方式，提高现有的污水处理技术。