论市政污水处理工艺与污水回用技术

骆碧涛，卢海勇，郜 涛

（浙江瑞阳环保科技有限公司，浙江 杭州 310002）

1 市政污水处理工艺和污水回用技术的关系

近年来，我国市政污水处理得到了社会各界的高度关注，而污水处理技术也因此得到了全面发展。目前，当人们对环境领域进行研究时发现，如果市政污水的回收率达到了某个区域内污水排放量20%的时候，就可以有效缓解该区域存在的水资源匮乏问题。因此，污水能够实现回用的核心条件是处理技术的完善，且具备良好的处理效果。在实际处理过程中，只有确保污水处理工艺水平得到有效提升，才能实现高质量的水处理效果，才能实现处理后的水资源的重复利用。所以，市政污水处理工艺是污水回用技术的基础，二者具有相辅相成的作用，同时这也是为了实现水资源的重复利用而提供的技术支持[1]。

2 常见的市政污水处理工艺

2.1 一级处理环节的污水处理工艺

2.1.1 格栅

在市政污水处理工艺中，当污水进入到处理厂时，首先是进行格栅处理。格栅处理作为污水处理的第一关，也是市政污水处理中的重要物理处理工艺。通过格栅的一级处理，就能够将污水中大部分携带的可见废弃物有效阻挡，如塑料、泡沫、树脂等材料，这为后续污水处理工作的顺利开展体提供了有力保障。在格栅污水处理环节，一般格栅的组成是由多条平行的栅条构成，而栅条还要保持倾斜设置，一般倾斜度在60°～80°之间，这样通过倾斜的格栅就能增大污水的接触面积，会更有效地阻止水中的废弃物流入到下一级的污水处理设备中，从而有效提高了水中漂浮物的拦截效率。此外，为了提高格栅的污水处理水平，也要重视格栅外部的定期清理工作，一般可采取人工清理的方式，但当格栅的残渣累积速度超过0.2 m³/d时，就可以通过机械设备进行清理，这不仅提高了处理效率和质量，还降低了处理环节中的异味影响。

2.1.2 沉淀池

市政污水处理的一级环节中还包括沉淀工艺，而沉淀池是整个处理环节的重要途径。当污水进入沉淀池时，可充分利用污水中各类杂物的自重特点，逐渐落到浮流池或者平流池底部，然后在沉淀池中加入混凝剂，并通过混凝剂的作用来实现沉淀池内污染物的絮凝，然后，再采取化学处理方式提高污水的处理效果，这也是当前污水处理工艺的首选工艺。在絮凝过程中，主要是通过添加的有机阴离子与无机絮凝剂的有效混合，使有机分子和无机分子相互碰撞而产生絮凝效果，从而使水中的悬浮物丧失稳定性，而絮凝的体积不断增大，且当胶体达到特定的质量标准后，便会发生沉淀，以此实现了污染物与水体的有效分离，在提高了污水的处理效率的同时，也提高了污水水质处理的可靠性。

2.2 二级处理环节的污水处理技术

2.2.1 生物滤池处理工艺

在市政污水处理过程中，完成一级处理环节后还要进一步对处理后的污水开展二级处理环节，该环节也是污水处理中的重要工艺。其中，最常见的二级处理工艺为生物滤池处理工艺。该工艺属于生物处理技术，在污水处理中具有重要作用，通过生物滤池处理工艺可有效去除生化需氧量（BOD），其实际去除效果能达到3/4以上。而生物膜中含有的微生物能起到降解、吸附作用，以及可通过重金属离子去除污染物等多重功能，因此，利用生物膜可有效去除污水中含有的生化需氧量。在运用生物滤池处理工艺进行市政污水处理时，可体现出较高的处理效率，同时，污泥的产量也有所降低，但这种处理工艺对于微生物自身的生存环境也有着较高要求，一般北方地区的微生物很难存活。生物滤池处理工艺流程如图1所示。

图1 生物滤池污水处理工艺流程

2.2.2 SBR处理工艺

（1）这种污水二级处理工艺是一种活性污泥处理工艺，在实际处理中，主要是通过间歇性曝气的方式，对污水中的微生物进行富氧或缺氧的处理，以此有效促进微生物的硝化反应以及反硝化反应，从而可更彻底去除市政污水中的有机污染物，这样就达到了良好的污水处理效果[2]。在污水进入到污水处理厂的反应器中时，便通过SBR污水处理工艺和活性污泥进行混合反应，以增大污水中污染物和微生物的接触面积，以此提高微生物的吸附与降解能力，从而实现市政污水中有机污染物的有效清除。SBR处理工艺流程如图2所示。

图2 SBR处理工艺流程

（2）以某地区污水处理厂的应用情况为例分析发现，活性污泥处理技术对市政污水中的悬浮物、高浓度有机物以及氮磷元素有效去除可达到良好效果，该厂应用SBR处理工艺净化污水的出水水样数据详见表1。

表1 某污水处理厂SBR处理工艺的污水处理出水水样数据

2.2.3 A2/O处理工艺

（1）在市政污水处理厂的二级污水处理环节中，A2/O处理工艺也是一种最常见的处理技术。运用该工艺主要是去除污水的氮磷，具有良好效果[3]。在实际应用中，主要是利用A2/O处理工艺流程中厌氧、缺氧、好氧三个环节，首先，在厌氧环节中，能有效去除污水中含有的BOD，并通过反硝化以及聚磷菌的影响，释放氮磷元素；然后，在缺氧环境下，受到反硝化细菌的影响会继续产生氮元素；最后，在好氧的状态下产生硝化反应，进而生产硝酸根，以此有效吸附水中的磷元素，从而实现去除氮磷的效果。在市政污水处理中，应用A2/O处理工艺技术能起到稳定的处理效果。

（2）以某污水处理厂应用A2/O处理工艺为例，在应用该工艺去除污水中的总氮、总磷和BOD5元素时，会随着进水水质的差别而产生一定浮动，但整体污水处理效果相对稳定，也可以满足实际出水的水质标准，且通过出水后简单处理便可以实现污水的回用利用。具体出水数据详见表2。

表2 某污水处理厂A2/O处理工艺出水数据表

2.3 三级处理环节中的污水处理工艺

2.3.1 反渗透处理工艺

在市政污水处理中，典型的三级处理环节中应用最广泛的处理技术就是反渗透处理工艺。该技术主要是利用反渗透膜的特性，通过高于溶液渗透压力的影响，使水分子可以顺利通过，并将其他杂质和预过滤物质截留，从而实现杂质与水溶液分离的效果。通过应用反渗透处理工艺，可以达到良好的水处理效果，同时，对水中的溶解性固体和有机碳的去除效率可达到95%以上，也能彻底清除水中的悬浮颗粒和磷酸盐，且对于氨氮的去除效果也较高。但对于硝酸盐氮的处理中效果并不理想，仅能达到50%～85%左右。即便如此，反渗透处理技术在市政污水处理中依然发挥着重要作用。由此可见，反渗透膜分离技术既可以表现出较强的处理能力，也可以有效拦截污水中的大部分污染物，但反渗透膜也会出现堵塞等问题，而且，水中的沉淀胶体、碳酸钙结垢以及污泥都会对反渗透处理技术的运行效果产生一定影响。所以，在实际应用中，需要利用药洗和反洗技术对反渗透膜进行有效清理，以确保反渗透膜功能的正常发挥，以及提高污水的处理效率。

2.3.2 电渗析处理工艺

该污水处理工艺的原理是基于电场的影响，通过半透膜的选择对带电离子进行有效分离。在实际应用中，电渗析能与海水淡化反应，也能在市政工业污水的净化中发挥出良好的处理效果。应用电渗析处理技术，能够在电极附近产生电化学反应，同时在阳极周围出现氧化反应，而在阴极附近会发生还原反应，从而发生结垢现象，以此达到处理污水的效果。应用电渗析处理工艺，可将工业废水中的重金属离子和亚硫酸盐进行回收，在实现了工业废水的深度处理效果的同时，也提高了污水的洁净度。

2.4 三级污水管网改造

目前，随着我国城市基础设施建设和技术水平的不断提升，市政污水管网的主要分支管道已基本建立起来，但市政污水的三级分支管道还需要不断完善。在部分地区，存在生活污水收集效率较差以及环境恶劣的情况，所以要对该地区的排污覆盖以及化粪池等设施进行创新和改造。在实际改造过程中，可将生活污水排放管道的支管向各个密集地区和居民小区进行延伸，以避免出现日常生活中污水的排放源头堵塞或渗漏等现象，这样既有效解决了污水处理厂入口污水的COD浓度过高的问题，又提升了污水的收集效率。

3 污水回用技术应用

在实际应用中，污水回用技术可分为选择性、分区以及全程。但由于每一种污水回用技术的应用成本都不相同，所以，在选择时要结合实际情况合理选择最优的方式。对于市政污水处理厂，在开展二级污水处理的过程中，能够将回水用于农业浇灌、工业冷却用水和地下水回灌等领域。但经二级污水处理环节处理的污水仍具有一定的重金属元素和细菌成分，一般污水中的BOD含量在30 mg/L左右，但COD的含量最高也可达到100 mg/L，所以，在二级出水的回用之前，还要通过过滤以及沉淀絮凝等手段对出水进行再次处理，以确保污水回用的水质可达到国家规定的相关标准。通常，小区污水回用一般可应用MBR+接触氧化技术，并通过生物接触氧化工艺来实现去除生活污水中的有机物，也是通过有效与水中的微生物种群进行接触，实现降解和清除的作用。利用MBR+技术还能够对活性污泥进行有效物理分离，同时，在膜生物反应器的应用下构建全新滤层，也可以有效降低污水中有机污染物的浓度。

3.1 高科技纳米筛滤技术

在市政污水处理回用环节，必须要确保市政污水通过格栅网后将污水中的杂质进行有效去除，并且，使污水进入折流复合，然后进入人工湿地或流入多功能填充料以及径流砾石中，而污泥通过表面砂土层到达砾石层。同时，在出水区域沉淀，最后，再通过折流实现人工湿地内部的污水停留，以此达到更好的污水回用效果。另外，通过折流复合人工湿地中的污水，上清液受到增压泵的影响会逐步将污水导入筛滤装置，并且在表层筛滤装置的作用下，曝气储水池内部气的压也会逐步增强，空气被多孔板切割成多个鼓气桩，这样会使填料表面的污染物浮在水面上，从而有效地进行过滤。

3.2 污水回用的实际用途

城市水资源与城市居民的日常生活有着紧密联系，通过统计表示，人们日常生活用水仅占城市总用水量的40%，而另外60%的水资源会则应用在其他领域中。由此可见，水资源在人们的生活中占据着重要位置。因此，污水回用技术也成为新时期发展中的重要技术，这是因为生活污水的回用总量较为可观，可减少水资源短缺的现象。通过生活污水回用的实际情况进行分析，主要应用在以下几个方面。

（1）将污水回用到城市的绿化中，这样可以起到水资源重复利用的良好效果。而城市绿化作为城市建设的重要组成部分，也是城市发展的关键环节，大量的绿化区域植物对水资源的需求量较多，但对水质要求不高，所以，绿化用水可通过污水回用来实现。

（2）可用于道路清洗和景观灌溉，有效解决了城市用水紧张的问题。

（3）可用于洗车、马桶冲水。随着城市汽车保有量的不断增加，洗车问题也成为用水量较大的因素之一。如果用正常用水进行洗车，不但成本较高，还会消耗大量的水资源，所以，通过生活污水回用的方式，不但可以满足日常的洗车需求，还能够降低生活成本。另外，马桶冲洗对于水质的要求也不高，也可以通过回用的方式以避免水资源浪费的现象。如在实际应用中，还可以通过构建双路供水系统，来满足污水的回用功能。

（4）建筑消防。由于该领域对水质的要求也不高，所以，可通过回用水作为消防和建筑用水，这也能有效提高水资源的应用效果。

3.3 污水回用的具体方式

在实际的污水回用方式中，一般可分为选择性回用、分区回用以及全程回用。首先是选择性回用方式，主要是指将市政污水处理厂直接处理后的污水进行回用，以此为周围居民提供二次回用水资源；其次是分区回用，主要是针对区域进行污水回用的划分，一般是指距离污水处理厂较近的区域；最后是全程回用，这种回用方式能通过建立管网实现污水处理系统，从而实现对污水的统一回收和利用。

4 结语

综上所述，为了解决城市水资源的紧缺问题，相关人员对市政污水处理技术进行了深入研究，并在污水处理厂设置了多级污水处理环节，以此提高了污水的处理质量。同时，也引入了先进的污水回用技术，将处理后的污水合理地运用在日常的生产和生活中，充分发挥了水资源的利用率，从而为保障城市用水奠定了良好基础。