市政污水处理工艺及关键技术分析及研究

扈伟光

摘    要：水是我们生活必不可少的能源之一，现代城市中水资源十分紧缺，工业废水排放直接破坏水质，影响水资源的利用。近年来，为了适应城市发展需要，缓解水资源短缺问题，加强了污水处理工艺及技术的研究与实践，这样有助于提高污水回用，缓解我国水资源短缺现状，为市民提供安全的饮用水。基于此，本文主要从市政污水的处理工艺及关键技术进行了研究探讨。

关键词：市政污水;处理工艺;关键技术

1  市政污水处理方法及工艺分析

市政污水处理方法及工艺具有多样化，因水质及处理目标的不同，其具体处理方法和工艺也有差异。

1.1  市政污水处理方法

按照处理原理的不同，污水处理方法可分物理处理法、化学处理法和生物处理法：物理处理法是利用物理作用分离污水中的污染物质，具体而言有筛滤法、沉淀法、气浮法、过滤法和膜法等;化学处理法是利用化学反应作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质，主要有中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等;生物处理法是利用微生物的新陈代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质，生物处理法又分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

市政污水中主要为城市生活污水和满足《污水排入城镇下水道水质标准》的工业废水，不同地区的市政污水污染物成分和浓度差异较大，往往需要采用上述几种方法的组合才能去除不同性质的污染物，从而达到回用的标准要求。

按处理程度分，污水处理方法可分一级、二级和三级处理：一级处理主要去除污水中漂浮、悬浮状态的固体污染物质，又称为二级处理的预处理;二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（即BOD、COD物质），通常采用生物处理;三级处理是在一级、二级处理后，进一步去除难降解的有机物、氮和磷等，主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法、电渗析法和膜法等，三级处理常用于二级处理之后的补充处理，如以污水回收再生利用为目的，又称深度处理。

1.2  市政污水处理主要工艺

市政污水一级处理的工艺一般为格栅—沉砂池—初次沉淀池，经过该一级处理工艺处理后的出水进入二级处理。

二级处理常用的生物处理工艺主要有A2/O工艺、氧化沟工艺、生物接触氧化工艺、MBR工艺等。A2/O工艺在系统上可以称为是最简单的去除有机物并同步脱氮除磷的工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺;采取生物除磷，减少了后续深度处理中化学除磷药剂的投加量;厌氧、缺氧两反应池仅需轻缓搅拌，运行费用较低。氧化沟工艺利用连续环式反应池作为生物反应器，污水在反应器内停留时间长，能承受水量水质的冲击负荷，处理效果较好;污泥产生量少，性质稳定;管理简单，运行费用较低;氧化沟特有的廊道式布置形式为厌氧、缺氧、好氧的运行方式提供了得天独厚的条件，能够脱氮除磷。生物接触氧化工艺可以达到较高的容积负荷，不需要设污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题，运行管理简单，对水质水量的冲击负荷有较高的耐受力，可通过多级串联运行实现较好的处理效果。MBR反应器内微生物浓度高，容积负荷高，占地面积小，剩余污泥排放少的特点，MBR工艺以膜过滤实现固液分离，出水水质好。二级处理采用何种工艺应根据水质、水量等具体条件经技术经济分析后确定。

二级处理出水一般不能满足回用要求，需要进一步深度处理。二级生物处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物主要是在生物处理过程中参与反应的微生物（活性污泥碎片、生物膜残屑）及其分泌物和代谢产物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中颗粒的大小又可分为悬浮物（>1um）、胶体（1um-1nm）和溶解物（<1nm）。混凝沉淀可去除污水中呈胶体和微小颗粒状态的有机及无机污染物，进一步降低出水浊度以及含在浊度物质中的BOD5、COD总磷、各种寄生虫卵、致病菌。一般二级生物处理出水采用混凝沉淀去除悬浮物和胶体物质后，再经过滤消毒处理后可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920及《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921标准限值要求。MBR膜生物反应器以超滤膜过滤实现固液分离，超滤膜能够截留悬浮物和大部分的胶体颗粒，因此MBR反应器出水基本上只含有溶解性的有机物和无机物，就不需要用混凝沉淀作为后续的深度处理工艺了。如果溶解性有机物含量较高不能满足回用水质要求的话，可采用活性炭吸附法、臭氧氧化法等深度处理法进一步去除溶解性有机物、色度和臭味。污水二级生物处理工艺对溶解性无机盐类几乎没有去除功能，二级出水如果含有较高浓度的溶解性无机盐，是不宜回用的，因为可能腐蚀金属管壁或者结垢，对植物生长不利等。去除二级出水中的溶解性无机盐的处理技术主要有电渗析、离子交换以及膜处理技术等工艺。总而言之，深度处理采用的工艺要结合二级处理出水水质、回用用途以及深度处理工艺技术的經济可行性来综合分析进行选择。

2  污水处理中的关键技术

2.1  外置正压膜过滤技术

外置正压膜过滤工艺是如今应用最为广泛和成熟的过滤法，该工艺是在传统膜过滤工艺的基础上加入气水双洗、反洗、加药清洗等控制手段，能够让膜过滤在不同状态下稳定运行。如今，外置正压膜过滤工艺已经被广泛用于市政污水深度处理中，主要用于预处理海水淡化、净化地表水、处理工业用水等方面，同时该工艺也是最为常用的反渗透技术，其与反渗透共同组成的双膜工艺技术是目前用于再生水资源的常规技术。

2.2  生物滤池技术

生物滤池法主要是指在污水处理中利用需氧微生物对有机废水和污水进行氧化处理，以达到净化水源的目的，这也是一种生物膜处理的工艺技术。生物滤池法主要以焦炭、淬石、矿渣等作为填层滤膜，在污水流过过滤床后，污水中的部分细菌和污染物便会附着于过滤床的表面，因此生物膜上便聚集了大量的微生物，这样就能够很好地对污水中污染物进行降解，从而让污水得到净化[3]。生物滤池主要通过沉淀池、生物滤池、二沉池进行整合，主要依靠生物膜中的微生物反应对污水进行净化。生物滤池既能够与其他工艺相互结合，也能有效去除污水中的污染物，实现污水中有机物的降解。

2.3  超滤技术

超滤工艺的工作温度一般为60℃，工作压力为0.1MPa～0.6MPa，超滤膜的过滤量一般为500L/m2·h。根据工艺及经验可得出，超滤膜透过的通透性主要受操作压力、液体流速、运行周期、运行温度以及膜的维护清洗等因素的影响，在实际工作中可以通过工艺技术的具体参数选取合适的通透量，让超滤膜始终保持在优良的状态，以保证水质的可靠性和稳定性。

2.4  膜生物反应器技术

膜生物反应器工艺主要是将膜浸泡在活性污泥中，将泥水直接分离，这样能够截留各种微生物，提高污泥的浓度，有效去除氨氮、有机物等污染因子，减少城市用地面积。因此，在高标准排放以及用地紧张的区域，膜生物反应器污水处理工艺具有极大的优势，在污水处理领域获得了广泛的应用。

3  结束语

总而言之，随着工业经济的快速发展，水资源短缺的问题越来越突出，因此，为了有效保护水资源，建立环保节约型社会，在实际的市政污水处理过程中，要充分发挥相应的技术优势，同时结合城市的实际情况，开展科学化的污水管理，帮助城市更好的利用水资源，促进城市的可持续发展。

参考文献：

[1] 王锡明.市政污水处理工艺与回用技术分析[J].科学与信息化，2019（16）：189.

[2] 钱勍，徐天虎.市政污水处理工艺与回用技术分析[J].价值工程，2019（11）：91～94.