市政污水处理工艺与回用技术分析

钱勍 徐天虎

摘要：污水处理作为市政工程中的组成部分，对城市的可持续发展产生着重要影响。本文通过技术概念、原理讲解的方式对市政污水处理工艺与回用技术进行详细分析，发现不同的污水类别需要对应不同的污水处理技术，才能达到回用水的洁净度指标，回用水同样根据级别进行适用方向。

Abstract： Sewage treatment， as an integral part of municipal engineering， has an important impact on the sustainable development of cities. This paper analyzes the municipal sewage treatment process and reuse technology in detail through technical concept and principle explanation. It is found that different sewage types need correspond different sewage treatment technologies in order to achieve the cleanliness index of water reuse. The reuse water has different applicable directions based on its level.

关键词：市政污水;处理工艺;回用水;处理工艺

Key words： municipal sewage;treatment process;reuse water;treatment process

中图分类号：S273.5                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）11-0085-04

0  引言

污水仅仅得到净化直接排放的话虽然对环境构成污染的压力变小了，但是这些已经被净化过的水资源的价值并没有得到最大化利用，因此污水处理后的水资源回用成为资源节约、价值提升的重要方式，但是污水回用对污水净化工艺又提出了一个新的要求。

1  市政污水处理工艺与回用技术相关理论

1.1 污水处理厂

市政污水处理厂的建设质量对污水的处理效率产生着直接的影响，因为设计层面的合理性对污水处理工艺方面的资源价值发挥也产生着重要影响。污水处理与回收是两个不同的方面，因此中间联结的条件异常复杂，需要得到专业人员的精细规划，对其中的影响因素进行多角度考虑，促进设施与工艺的作用发挥到最大。

首先，市政污水处理与回收工作组织人员要对城市的污水产生与排放量进行精确计算，依据这些统计上来的数据对污水处理厂的数量进行确定，尽量让城市的污水处理需求得到满足。其次是要注意这些污水需要得到处理的区位，并对这些区位每天产生的污水数量进性统计，让污水处理厂的建设位置得到有效规划，促进污水处理厂布局更为科学合理，为城市净化工作减轻负担。合理布局规划也能够让城市的污水处理能力得到增强，对城市排污系统承载的压力进行减轻，让城市管网敷设规划更为科学，保证城市的经济与环境共同可持续发展。再次，专业设计人员要对市政污水未来发展趋势进行预测，依据发展趋势对市政污水处理工艺与设施进行细节调整。最后是市政污水处理厂的建设地点选择，污水处理厂的建设位置规划不合理的话不仅会影响污水处理作用，还会让城市的环境承受更大的压力。

1.2 污水处理工艺

城市污水处理工艺技术相对丰富，运用也较为成熟。这些方法包括物理处理、化学处理、生物处理等。对污水进行处理时，可以根据污水分类选择工艺，保障工艺作用发挥到最大。在对市政污水处理技术进行选择时，应对以下几个方面的工作重点考虑：

首先，要先对污水水质与回用水质具体要求进行掌握，依据这些标准要求对选用的处理工艺进行选择或组合，保障选用的处理方案更为科学。其次，不同区位的城市产业结构差异较大，因此在选用污水处理工艺时，应先对当前城市的工业发展状况进行严格调查，查看城市工业生产过程中产生的污水为哪些种类，依据指标合理选择处理工艺。最后，為了让污水处理工艺效果最大化，节约更多的资金，应依据回收水的指标要求对工艺进行再次筛选。（图1）

1.3 污水回用

市政污水处理回收技术的应用能够对城市污水的二次利用提供技术支持，也能够对城市水资源短缺的问题进行缓解。不同类型的市政污水处理过后，因为净水指标不同，应用的领域便会有所差异。从整体来看，污水回用可以分为三个种类，包括分区污水回用、选择性污水回用、全程污水回用、分区污水回用。首先，分区污水回用是将城市划分为几个区域单位，然后对这些污水进行处理，配送回用水到各个区域中。这种污水回用方式覆盖面较广，但是每个区域内都必须配置一个污水处理厂，资金占用也较多。选择性污水回用是指以污水处理厂为中心，向周边区域的用户进行回水配送，覆盖范围小，回水利用率较低。最后，全程污水回用的概念是将污水进行集中处理后，直接返回城市的水资源回用管网，让回水可以输送到城市的各个角落。这种回水利用方式覆盖面最为广泛，因为得到城市排水管网和回用管网的支持，可以直接被看作是一项系统工程，在人力、物力、资金、技术等方面的投入是三种污水回用方式中消耗最突出的一种。

2  污水處理工艺的种类与级别

2.1 市政污水处理工艺种类

城市污水产生的原因和种类各不相同，所以不同的污水水质应该选用不同处理方法，依据水质可以划分出四种不同的污水处理方式：

首先，是物理处理法。物理处理法就是根据物理学上的作用原理将污水中的杂质进行分离，达到去污效果。一般情况下，常见的物理处理法包括重力和离心分离、筛滤截留等方法，这几种物理处理方法可以根据实际情况进行选择。工艺技术在使用时，还需要配备一些专业设备进行辅助，让处理效果最大化。

其次，是生物处理法。利用生物处理原理开展污水处理工作，最具代表性的处理方式是微生物处理。通过微生物将污水中的有机物代谢分离，达到水资源净化目的。这种污水处理技术较为环保，但成本也较高。

第三种是化学处理法。在城市生活污水处理中很少应用化学处理方法，原因是这种方法使用时需要大量化学试剂辅助技艺运行，所以这种方法多用于工业污水处理过程中，通过一定的化学反应对污水中的杂质或化学元素进行去除。

2.2 污水处理工艺级别划分

根据污水处理层次进行等级划分，可分为三级。一级处理，通过物理方法将污水中的固体悬浮颗粒或污染物进去除，但是经过一级处理的污水不能直接排放，没有达到排放标准，这只是二级处理技术开展的基础。一般情况下，污水得到二级处理后，大多数有机物已经被清理干净，所以二级处理大多使用生物处理法，通过微生物对污水中的有机物进行代谢帮助污水达到排放标准。三级处理的是一个复合式处理方式，进入到此级处理方式的污水会得到多种工艺处理方法共同作用，让一级二级处理过的污水得到深层净化，这些经过三级处理后的污水可以达到排放或是回收二次利用的标准。

3  污水处理工艺解析

3.1 外置正压膜过滤工艺

这种污水过滤方法的优势较多，因此在污水处理中较为常见。此项技术的基本原理是在传统的膜过滤工艺的基础上加入气水双洗、反洗、加药清洗等一些控制方法，让膜过滤工艺在不同的状态下稳定开展处理工艺步骤。

在很多市政污水深度处理中外置正压膜过滤工艺使用最为广泛，可以对预处理海水淡化、净化地表水、工业用水处理等方面，都获得了较好的效果，稳定性强。这种工艺处理技术还有一个强大的技术优势是反渗透，这种与反渗透技术结合后形成的双膜工艺在再生水工艺处理中价值较大。

3.2 生物滤池法

生物滤池是指在污水处理中利用耗氧微生物对有机废水与污水进行氧化处理，进而达到水净化的目的。这从工艺种类上来看，也是一种生物膜反应技术。一般情况下，生物滤池法主要利用焦炭、淬石等作为填层滤膜，污水经过过滤床以后，污水中的细菌与其他杂物就会直接附着在过滤床的表面，所以生物膜上会积聚大量的微生物，这些微生物就是导致水质变差的罪魁祸首，因此污水中的污染物得到吸附后，污水便会净化，生物滤池主要由沉淀池、生物滤池、二沉池组成，有特殊需要时生物滤池可以与其他工艺进行结合使用，发挥出更为强大的污水净化作用。

3.3 超滤工艺

3.3.1 基本原理

超滤工艺是指在静压状态下进行液体分离的工艺操作。分离机制的工作原理是利用物理原理对污水与污水水体中的杂质进行筛分，在科学操作的指导下，对液体进行压力施加，超滤微孔膜可以将悬浮在水中的胶质与高分子粒子进行吸附，此时膜表面可以具备一定的筛分性质，让孔洞中污水杂质可以直接被过滤膜给阻拦下来。水与其他低分子物质可以直接通过过滤膜，这种超滤膜材料是由无机膜与分子膜材料组成。

3.3.2 超滤工艺的关键点

超滤工艺的工作温度一般为60℃，工作压力为0.1～0.6MPa，超滤膜的过滤量为500L/m2·h。通过观察超滤工艺的操作经验，可以从中得到的结论是超滤膜的通透性主要来自于操作压力，液体流速、运行周期等指标的影响，所以技术人员必须可以根据参数显示选出最为合适的通透量，让超滤膜可以一直保持在优良的状态下，水质的稳定性与可靠性都会因此得到保障。

3.4 膜生物反应器工艺

膜生物反应器的工艺原理是让膜直接被浸泡在活性淤泥中，然后直接让泥水被分离开来，让微生物直接被阻截，让淤泥的浓度，让氨氮与其他一些有机污染物因子被阻隔开来，让城市土地资源的占用量。因此这种污水处理工艺在那些用地资源紧张的大型城市中较为受欢迎。

4  市政污水回用类型

4.1 工业

市政污水进行回收利用也可划分多个层次。首先，是将回水利用在工业生产中。工业发达城市因为产业基础较为雄厚，因此工业生产中需要大量水资源支持。但如果直接使用市政管网提供的净水不仅浪费、不够环保，企业还需付出巨大的成本，所以在工业生产中，根据工业生产需求的指标规定用一些回收水代替净水，不仅可以提高水资源的利用率，也降低了工业生产中的水费支出。但是这些回收水经过工业生产流程后成为工业废水时，就无法二次净化了，但也须经过净化，达到排放标准后进行排放，防止给城市环境带来污染。

4.2 农业

农业同样是国家和城市发展的重要产业，支撑着人们的物质生活基本需求。所以在农业发展中使用回收水也是一个较具实用价值的方法，最重要的一点是有些回收水中富含矿物质可以对农作物生长起到促进作用，因此一些处理后的污水在农业灌溉上作用很大，可谓是一举两得。

4.3 城市绿化与基础发展

城市绿化与基础发展同样需要大量的水资源支持。许多回收水虽然没有达到应用标准，但是一些对水质要求不高的行业仍然可以用这些回收水开展工作。如洗车行业，人们生活水平的提高，致使私家车数量越来越多，车辆清洁行业缺口大，而回收水可以则可支撑大部分产业运作的水资源需求。其次，是城市道路清洁开展城市道路清洁工作时，对水质要求也不高，故可以将回收水利用在道路清洁工作中。最后，是城市绿化方面。城市绿化在城市发展过程中占据重要位置，是展示城市发展面貌的重要标志。绿化工作维护需要大量淡水资源，回收水可以直接对这些城市绿化中的植物进行水分补充，为城市精神面貌维护贡献力量。

5  污水回用SBR技术解析

间歇性活性污泥处理技术（SBR）的工艺使用流程较为特殊，原因是每个工序的处理中间都需得到间隔，同时影响工艺操作的因素主要分布在控制与安排上，这让这种工艺的适应具备较为明显的周期与间歇性。SBR技术在实际操作中几个步骤较为重要，具备代表性，进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等，基本工艺流程如图2所示，这些步骤的实际运作中有基本的操作流程进行规范。

5.1 进水

污水处理的技术人员打开进水口的阀门后，先让这些污水经过粗格栅，过滤以后，污水就会经过水泵再进入到细格栅二次过滤，这些污水经过两次过滤后会被直接排放到SBR的污水处理池中静淀，等待下一步处理。

5.2 曝气反应

污水池中的污水积攒到一定的水位后，将阀门进行关闭，然后在池中启动鼓风机，进行曝气反应，为了让曝气反应程度最大化，还需配合回流泥污与搅拌器开展混合与搅拌工作。

5.3 沉淀

当曝气池中的污水反应达到相应的程度后，就会停止继续反应，此时技术人员就可以将池中的潜水搅拌器关掉了，以及空气阀门与回流泥污泵，接着开始对污水进行逆水分离与重力分离操作。

5.4 活性炭吸附

利用活性炭吸附特性，让污水沉淀池中的杂质与离子被吸附，进而让水质得到净化，而后进入到排水池中。这种污水回用的处理方式属于物理处理方式，但是有些特殊情况下，需要得到一些化学技术的辅助。活性炭的使用形状主要分为两种，一种是颗粒状，一种是粉末状。污水处理回用时，因颗粒活性炭吸附力更强因此较为常用。

5.5 排水

当SBR池中的水位积攒达到最好水位界限时，沉淀步骤也完成后，技术人员需要让池中的清液被缓慢的释放出来，然后利用滗水器帮助污水迅速排放，SBR池的中下部沉淀物被排放到淤泥池中时，SBR系统因为涉及较多的技术操作与工艺措施导致整个过程中异常复杂，同时一些传统的老式设备无法对系统的要求进行满足，所以随着技术的不断革新，现在可以直接利用PLC技术让复杂的操作流程被简化，侧面提升系统的实用价值。

6  市政污水处理以及回用的意义与发展前景

6.1 污水处理、回用意义

水资源的日渐紧张，让人们开始重视对资源的保护与使用价值最大化，同时尤其是淡水资源本身含量与可开发的数量都少之又少，污水得到处理以后，还应配合科学的处置方法让可以二次利用的污水发挥出最大的使用价值，保证这些水资源可以对国家水资源紧张问题进行缓解，如果污水经过处理后其再生率与可利用率可以达到20%的标准，就可以对国家的水资源紧张情形进行缓解。

还能让工业与农业发展得到水资源方面的成本节约，支撑这些产业的稳定与高速发展，并不对环境构成太大的污染压力，还可达到节约资源的目的。

污水经过处理后回用，不仅能够减少污水排放量，还可以回收一些有用的物质，节约资源。因为并不是所有种类的污水中都只含有对环境有害的物质，有很多污水中因为生产源头种类因素导致可能含有一些可以回收利用的资源，因此污水处理不仅仅是一个去除杂质的过程，也可能是一个收集资源的过程。

湖泊、江河中没有被排放大量污水，可让自然地理中的水环境得到保护，水资源也会因为获得了更为专业的保障，生态环境达到可持续发展上的要求。污水得到专业技术的处理后，可以被用于农业灌溉，而生长中的植物可以对二次利用的污水营养物质进行利用转化，成为生长所需的肥料。这种污水回用到农业中的方法让环境卫生问题得到有效预防，同时促进了农业的生产与发展。一些未经处理的污水直接排放到农田中的话，是不科学的，不仅可能给植物的生长造成影响，还会让地表土层受到污染，长期在某一地点进行污水排放集中的话，还可能给地下水系带来污染。

6.2 发展前景

污水处理与回用技术在人们的生活中起着至关重要的作用，与人们的工作与生活息息相关。所以实际技术研发工作中，专业的技术人员应增加技术研发力度，投入更多的研究资金，让污水处理技术可以得到更为先进的升级、优化。在污水处置方面可以通过科学技术辅助与方法安排，让污水的使用与处置形成一个闭环，为人们的生活提供更多便利，降低对人们生活环境洁净程度上的影响，污水回用与处理技术拥有较广阔的发展前景，需要技术人员的不算开发与技术升级，让这些污染环境的污水因为得到科学处理，变废为宝。污水处理技术要保证技术的适用性，保障研发出的技术可以满足使用环境要求，通过技术革新让水质的使用标准得到满足，让这些污水可以不对环境与人类发展产生阻碍。其次，要保证污水处理技术的成本占用可以逐渐降低，方便技术可以得到大范围推广。

7  结语

由于我国以往的经济发展中较为重视经济指數的增长，导致经济发展与环境保护工作之间产生了较大的矛盾。想要这个矛盾得到有效解决，必须让环境与经济的长远可持续发展得以实现。因此污水处理与回用技术在城市市政工程中的大范围推广、建设已是时代发展运作的必然选择，科研人员应继续加大研究方面的投入力度，让这些工艺技术得到不断优化，节约成本的同时达到污水净化与回用的价值最大化。

参考文献：

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