解密水魔法：水的重生探访六安污水处理工程

◎ 文|黄克瑶 制图|木易 编辑|田宗伟

问题1

污水如何收集

问题2

污水如何“改头换面获新生”

问题3

“新生之门”通往哪里

问题4

污泥是如何被“改造”的

1 污水如何收集

你知道家中洗衣洗菜后的洗涤废水和厕所污水最终去了哪里吗？它们又是如何被收集和处理的呢？

在人们看不见的地埋管道中，污水正在通过密布全城的“高速流通网”，历经一场化“浊”为“清”的蜕变。

室内管道系统及设备

在民用住宅及公共建筑内，各种卫生设备既是用水器具，也是承接污水的容器，是污水收集系统的起端设施，污水从这里经水封管、建筑立管、出户管等室内排水系统排至室外小区污水管道系统。

小区管道雨污分流

过去，许多老旧小区的污水管网建设不够健全，通常是雨水污水一根管。当雨季来临，雨污混合排放。雨污混排的结果必然是污水混入雨水排入河道导致水体黑臭，而大量雨水混着污水被送进污水处理厂就导致污水处理厂要超负荷运行，影响污水处理效率。而且，管道易堵塞，时有管网破裂，污水外溢，小区渍水，城市“看海”。

如今的六安，在共抓长江大保护时，力图实现污水全收集、收集全处理、处理全达标。而小区雨污分流改造是提高城镇污水收集处理效率最有效的源头手段。

雨污分流改造后，居民家中的生活废水和污水将进入独立的污水管道，经城市市政管道送入污水处理厂进行处理。雨水则通过天沟，地面汇水进入专用雨水管道，就近流入自然水体。雨水、污水各行其道，一方面可以避免污染物进入水系而引发水体黑臭，同时也避免了雨水挤占污水管网收集能力，提高了污水处理厂进水浓度，促进污水处理厂高效运行。

调蓄池

经过科学测算，初期雨水有较高的污染指标，后期雨水则较为洁净且水质稳定，调蓄池可把雨水径流的高峰流量暂存其内，待到晴天时污水处理厂具备一定的处理能力后，打开调蓄池调控阀，将之前暂存的初雨送至污水厂处理；若调蓄池配套建设有净化站、雨水花园等初期雨水净化设施，则直接处理后排放河道。如此既能规避雨水洪峰，又能避免初期雨水对受纳水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。

市政管网系统

市政污水管网主要敷设在市政道路、街巷上，收集输送小区、公共建筑、工业园区等来水。污水管道可以分为支管、干管和主干管，支管承接居住小区管道流来的污水或集中流量排出的污水，干管汇集输送由支管流来的污水同时收集沿线污水，主干管汇集多条干管流来的污水并输送至污水处理厂。

通常城市污水管网会根据地形地势、排污口高差等条件来进行布设，使得污水能够依靠重力自流输送。当污水不能依靠重力流输送或者因重力流污水管道埋深过大，导致施工或后期运行困难时，就需要设立中途泵站提升污水高程，让污水顺利进入污水处理厂进行后续的净化处理。

2 污水如何“改头换面获新生”

生活污水通过管网收集后自流或泵送至污水处理厂，在这里“改头换面”，如层层闯关，污水需历经沉淀、磨砺、焕新，方可获得“新生”。

以六安城北污水处理厂为例，污水大体需要经过三级处理：首先，通过物理的方法去除和分离污水中的固体污染物及悬浮物；然后，通过生化反应去除污水中有机污染物并脱氮除磷；最后，再经过深度处理进一步去除剩余污染物，并进行杀菌和消毒，确保出水达到排放标准。

一级处理

污水在市政污水管网中迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入各式各样的杂质和悬浮物，例如：泥沙、石头、生活垃圾等。如果不将这些杂质清除干净，会直接影响后续处理设备的运行，磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。

首先，通过孔距疏密程度不同的粗、细格栅过滤掉生活污水中不同大小的颗粒杂质；再在沉沙池通过重力、离心力分离的方式去除污水中的砂粒；随后再通过沉淀、去除部分有机污染物等方式，减少污水中的有机污染物负荷，为接下来处理提供良好条件。

二级处理

城北污水处理厂二期生化反应阶段采用改良型AAO工艺。AAO 工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，是污水处理厂普遍运用的一种处理工艺。其基本方式是通过微生物的新陈代谢作用来处理污水中的污染物质，利用微生物群在不同氧气环境的生化反应机制，达到去除相应的污染物的目的。

经过生化处理后的污水再进入二沉池，此环节中，参与生化反应的活性污泥沉降，一部分污泥回流至生化反应池内继续参与生化反应，另一部分作为剩余污泥送至污泥厂处置，而上清液继续前行历经第三重考验。

三级处理

三级处理为污水的深度处理，六安城北污水处理厂主要包括高效沉淀池、反硝化深床滤池、紫外线消毒池三道环节，在这里进一步脱氮过滤去除悬浮物，并在最终排放水体前，利用紫外线杀菌消毒，至此，污水已经重焕新颜，不再如当初混沌的面貌。

值得注意的是，六安凤凰桥二期新建污水处理厂在二沉池后增加了臭氧氧化工艺，利用臭氧的强氧化作用来降解如抗生素、药物残余等新污染物，向着更高水质标准进行探索。

小贴士

生活污水中的氮磷从哪来

城市生活污水中含有丰富的氮，其中粪便是生活污水中氮的主要来源，与此同时，某些生化处理设施的出水和农田排水中可能含有大量的硝酸盐氮。

生活中含磷洗涤剂的大量使用会使生活污水中磷的含量显著增加。此外，化工、造纸、橡胶、染料和纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的工业废水常含有有机磷化合物。

为什么要脱氮除磷

氮、磷是营养元素，工业废水和生活污水中的氮、磷大量进入水体后，水生生物特别是藻类，比如水华和赤潮将大量繁殖，从而对自然水体的环境造成破坏和污染。

什么是新污染物

新污染物具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征的有毒有害化学物质，包括持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素等，若被排放到河水中，通过饮水、食品等被人体摄入，可能产生耐药性，威胁人类健康。目前，国内外广泛关注国务院办公厅于2022 年5 月4 日刚刚印发《新污染物治理行动方案》。

3 “新生之门”通往哪里

污水处理厂的尾水已经达到排放标准，但为了助力六安母亲河——淠河的水质进一步提升，在入河口淠河右岸生态农业示范园区，通过人工湿地提高出水水质，构建美丽的生态景观。

在六安规划建设的淠河右岸生态农业示范园区，水流缓缓流过精心设计的湿地、净化塘，最终出水水质化学需氧量满足地表Ⅳ类水质标准，氨氮、总磷满足地表Ⅲ类水质标准，汇入淠河后，为下游区域水源水质的保障贡献一份力量。

取水

苏大堰旱季来水主要由城区3 个污水处理厂的尾水汇集而成，是流向淠河的排水通道。在苏大堰河道上建设节制闸蓄水，通过取水泵站每天抽取24 万立方米的水进入生态池塘。

生态池塘（强化预处理）

尾水在生态池塘进行强化预处理，在这里通过格栅拦截、生物接触氧化及沉淀处理，去除部分有机物污染物、氨氮及固体物质，减少后端污染负荷。

水生态有机农业种植区（潜流湿地）

在水生有机农业种植区设置40 组水平潜流湿地，潜流湿地以耐污能力强的挺水植物为表面绿化物，以砾石、沸石及钢渣等为填料，来水顺着湿地床水力坡度自然流过各层基质，通过填料截留吸附、微生物降解、水生植物根系吸收等多重作用，净化水质。

生态河道（近表流湿地）

生态河道按照近自然表面流湿地设计，设置密植区及开放水面区，开放水面溶解氧高，密植区溶解氧低，交替形成厌氧好氧环境，促进污染物去除，进一步发挥脱氮除磷作用，同时具有良好的生态景观效益。

深度净化塘

在深度净化塘构建以沉水植物为主的包含水生动物和微生物的完整水生态系统，形成“草型清水态”湖泊，同时通过深潭浅滩不同水下地形构建，营造丰富的动植物栖息生境与生动的湖面景观。深度净化塘出水最终达到地表准Ⅲ类水后排放或园林灌溉。

4 污泥是如何被“改造”的

污水处理环节会产生污泥残余物，污泥的处理与处置已成为污水处理系统运行中至关重要的环节。污水换新颜，污泥也正在被“改造”的路上。

污泥浓缩预脱水

城北、凤凰桥、东部新城和河西污水处理厂含水率 99.2% 的原始污泥经管道输送至来料缓存池，缓存池中设置有搅拌器进行搅拌，污泥均匀混合后进入到污泥浓缩机进行浓缩预脱水，将污泥含水率降低至 92%。

污泥浓缩的目的是降低污泥的含水率，减少污泥体积，以利于后续厌氧消化处理。

厌氧消化反应

浓缩后的污泥进入厌氧消化反应器，在无氧条件下进行厌氧生化反应，分解污泥中的有机物质，转化为甲烷、二氧化碳、水等，目的在于使污泥稳定化，不会腐臭，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响，同时对有机物进行降解，减少污泥量，降低污泥含水率，再者还可以产生沼气，实现资源化利用进行发电，供厂区自用或上网。

脱水系统

厌氧消化后消化液溢流排出罐体，通过出料管排至消化液暂存池，泵送至消化液脱水区，通过离心脱水机将消化液含水率降低 80% 后，进一步通过螺旋输送机送至深度脱水系统，运用高压带式脱水机将含水率降至 70% 左右。

太阳能干化及低温干化

深度脱水后的沼渣输送至干化区。在光照充足情况下，太阳能干化棚充分利用阳光辐射热量，实现脱水沼渣的深度干化，并配有智能化的地暖辅助加热系统、通风系统和监控系统，实现污泥干化过程的智能化控制。在气候条件不佳时，部分脱水沼渣经过破碎机破碎到一定粒径后进入低温热泵带式干化机，由循环风机鼓风带走水分，最终实现干物料的出料。

资源化利用

干化后的沼渣可用于“移动森林”、园林绿化、制砖用土，另外沼渣制成的营养土也应用于苏大堰湿地公园“污泥变花海”的科研示范。