市政污水处理工艺与污水回用利用技术

顾兆洋

（上海久龙环境技术工程有限公司 上海 200000）

引言

市政污水处理工艺与污水回用利用技术选择标准。市政污水处理需要应用到各种技术，技术的选择标准与市政所在地区的自然地理地质气候等条件存在关系，同时也受到了所在地区经济发展水平、人才结构等各方面的影响。为了提高市政污水处理工艺与污水回用利用技术的应用水平，最重要的是提前针对市政的水质特点进行调研、分析，掌握所在地区受污染水体的基本情况，尤其是其污染程度与规模。将这些信息数据整合起来，分析、判断所在地区的周边环境自主清洁能力，从而确定科学合理的处理工艺和技术[1]。选择相应的技术时还要考虑到成本，以避免造成各种资源的浪费。处理市政污水时要把握污水的进水水质，从而构建全面细致的解决方案。针对污染物的成分、构成、对应污染源加以分析，可以应用具体的实验完成污水成分的检测，确定其有害影响，将处理工艺与技术的选择建立在具体的、清晰的、有效的数据之上。

市政污水处理对于城市的影响。市政污水处理的技术水平不断提升，解决了很多城市的水质污染问题。污水处理管网的建设具有积极的作用，但是从另一个角度来看，建设污水处理管网会对城市环境造成一定的影响，比如造成城市生态系统方面的问题，一些植被被破坏等。所以为了让污水处理的功能作用不断地朝着积极的方面发展，在实践中则需要提高污水处理与污水回用利用的综合效率。污水处理通常需要机械运转来达成目的，但是机械在运转过程中容易产生噪声污染，对于人们的生产生活以及周围的环境都会形成消极影响，严重时还会诱发疾病。因此考虑到这些因素，市政污水处理的效果要想达到预期，则需要做好调研分析工作，以判断市政污水处理的重点、难点，并且优化具体的处理工艺和污水回用利用技术，应用先进的处理设施、设备，在提高市政污水处理效率的同时，避免产生其他方面的污染。工作人员开展市政污水处理工艺与污水回用利用的过程中要避免有害气体外泄，要避免破坏城市环境，尤其是污水处理场地周围的环境安全。

1 市政污水处理工艺

1.1 生物滤池法

生物滤池法是使用滤池内需氧微生物分解污水中的可溶性与悬浮性物质，实现污水氧化处理目的的一项处理技术，归属于生物膜工艺体系，根据滤池设施种类分为高速生物滤池处理技术和标准滤池处理技术。生物滤池法在市政污水处理中使用的频率较高，主要是这种处理工艺耗费的时间短，操作起来相对方便，对于市政污水这种规模大的处理工程具有积极作用[2]。

生物滤池法的工艺流程为，提前修建生物滤池，在滤池内铺设碎石、矿渣等材料作为先填层，在先填层上方以点滴喷淋等方式均匀淋洒待处理的市政污水，控制配套设备持续向生物滤池内供应充足的氧气和微生物生长繁殖所需养分。生物滤池的修建需要从市政污水处理的需求着手，结合规模以及处理要求设计生物滤池，如此才能够保证最终污水处理的效果达到预期。另外在滤池内的先填层的处理需要安排专业的技术人员操作，以确保污水处理工艺达到最佳。如此，在一段时间后，将在滤材表面形成凝状生物膜，在滤池内持续喷淋市政污水，污水穿透生物膜时，在膜体上吸附水中的悬浮物质以及可溶性物质，在微生物繁殖期间将这类物质进行氮化分解，最后，沿管道排出处理后的市政污水，即可完成市政污水处理过程。

1.2 超滤工艺

在市政污水处理领域中，超滤工艺是对所处理污水施加压力，污水通过由无机膜以及分子膜材料制成的超滤膜，在静压状态下完成水体中所含胶体、高分子污染物质和洁净水体的分离净化任务的处理技术，在超滤膜表面阻断污水中的污染物质，获取洁净产水以及浓排水。

从超滤工艺的性质和原理可以看出，这种污水处理方法与生物滤池不同，超滤工艺更加强调对污水中具体污染物的处理，并且能够让市政污水得到二次利用，符合当前我国建立资源节约型社会的基本要求。

在应用超滤工艺时，需要结合市政污水处理需求合理选择操作模式，常见的模式包括单段间歇、单段连续、多段连续三种。这三种操作模式各有优点，并且很多地区在处理市政污水的时候会同时应用，产生了良好的效果。主要是因为当前同一座城市，不同区域的市政污水处理难度和需求都会有所不同，应用针对性的操作模式能够提高污水处理的整体效率。

其中，单段间歇超滤是间歇性高速开展市政污水超滤膜加压过滤操作，定期清理滤膜组件表面截流的胶体与高分子物质，对同批污水重复开展多次加压过滤操作，处理后的水体洁净度较高，但操作时间较长、工艺流程复杂，主要用于处理污染程度严重与小规模的市政污水。

单段连续超滤是在接近浓缩液浓度的条件下连续性开展市政污水加压过滤操作，污水处理效率较高，但污水中的胶体与高分子物质截留率相对较低，用于处理大规模的污染程度轻微的市政污水。

而多段连续超滤是对市政污水连续性开展多段加压过滤操作，料液浓度持续提升，最终获取达到污水处理标准的滤出液。

1.3 外置正压膜过滤工艺

外置正压膜过滤工艺是在膜过滤工艺流程中增加反洗、气水双洗、加药强化等处理环节的一种现代化污水处理技术，有效克服了传统膜过滤工艺的局限性，多用于处理污染程度较为严重的市政污水，如处理工业废水[3]。而外置正压膜过滤系统由自清洗单元、管路阀门、自控单元、加药单元等部件模块组成，可以在污水处理期间自动清洗滤膜上阻截的污染物质，有效去除市政污水中分布的悬浮物、细菌以及微生物。

外置正压膜过滤工艺的应用体现了当前市政污水处理工艺水平不断提高的特点，作为一种现代化污水处理技术整体上表现出的优势十分明显，属于不断地动态更新和优化形成的污水处理工艺，在实践中使用这种工艺方法进行污水处理时需要安排专业人员操作，并且提前对市政污水的污染程度进行测验。

1.4 膜生物反应器处理工艺

膜生物反应器是一项同时配置生物处理和膜分离单元的污水处理技术，配置一体化膜生物反应器，操作人员提前在反应器内部放置多种填料，营造适宜微生物生长繁殖的空间，在一段时间后即可在填料表面形成与膜体相似的生物结构，将其在活性污泥中浸泡一段时间，出现泥水分类现象，从而获取较高洁净度的水体，完成市政污水处理任务。

与单一的膜过滤技术及生物反应器处理技术相比，膜生物反应器技术有着无需额外配置污泥回流装置、运行能耗低、污泥余量少、前期投入少的优势，主要用于去除市政污水中含有的细菌、有机物与氨氮元素。

然而，根据实际运行情况来看，一体化膜生物反应器在使用期间时常出现膜组件堵塞问题，进而影响到污水处理效果与效率，操作人员应注重这一问题，定期更换清洗膜组件，或是配置新型的浮选-膜生物反应器装置。

1.5 物理处理工艺

在市政污水处理领域中，物理处理工艺是采取重力和机械力来强制去除污水中所含污染物质的一类技术手段，有着前期投资少和工艺流程简单的优势，但仅可去除市政污水中含有的悬浮颗粒与漂浮物质，常用物理处理技术包括重力分离法、离心分离法以及筛滤截流法。

以重力分离法为例，配置沉淀池、上浮池与隔油池等设施，凭借悬浮物沉降特性、气泡浮升特征，控制叶轮装置快速转动，在池内形成负压环境与吸入适量空气，或是在池内添加重力分离处理剂，处理剂与所处理污水产生一系列物理化学反应，使重于污水的悬浮物沉降至池底，轻于污水的悬浮物上浮至水面，操作人员去除水面悬浮与底部沉淀物质，即可实现市政污水处理目的。

2 市政污水回用利用技术

2.1 SBR活性污泥法

SBR 技术全称为序批式活性污泥污水回用技术，配置SBR 反应池，这类设施同时具备均化、生物降解、一次沉降、二次沉降等使用功能，对市政污水进行间歇式处理，依次开展进水、曝气反应、沉淀与排水作业，在池内交替发生厌氧与好氧反应，从而起到市政污水脱氮除磷效果，处理后的市政污水水质达到排放要求，可将其作为景观用水等进行循环使用。根据实际应用情况来看，SBR 污水回用技术有着不易出现污泥膨胀现象、运行能耗低、脱氮除磷效果显著的优势，主要用于处理有毒性市政污水或是高浓度有机废水。

SBR 活性污泥法的污水处理，首先，开启SBR 反应池进水阀门，向池内流入经过粗格栅以及细格栅进行一次、二次过滤处理后的市政污水，待池内水位提升至预定高度后，关闭进水阀门。随后，工作人员使用鼓风机、搅拌器等设备，对池内污水开展搅拌作业，污水在池内产生曝气反应。为了让曝气反应的效果达到最佳，工作人员需要具有一定的工作经验，并确保鼓风机、搅拌器等的质量以及其运转的频率、功率等都达到了具体的标准。再次，实时观测池内污水曝气反应情况，在反应进行至预定程度后停止搅拌器装置运行，并开启回流污泥泵和空气阀门装置，控制池内污水执行分离与沉淀操作。最后，待池内污水分离沉淀结束后，将形成顶部上清液、中部污水、底部沉淀物，将底部沉淀物经过管道输送至淤泥池进行后续处理，将上清液排放或回用，将中部污水进行重复处理。

2.2 化学混凝技术

化学混凝法是在所处理污水中投放适量混凝剂与助凝剂，通过双电层作用、吸附桥架作用和网捕作用来去除污水中无法通过物理沉淀等手段除去的胶体杂质、微小悬浮物等污染物质的一种污水回用技术，主要用于市政污水深度处理领域。市政污水深度处理与当前社会发展对市政污水处理要求不断提升存在一定的关系，城市人口越来越多，市政用水压力非常大，也进一步增加了市政污水处理的压力，为此利用化学混凝法处理了污水之后，可以确保污水回用的效率，从而使得市政污水可以在其他环节发挥积极的作用。

其中，双电层作用是通过添加混凝剂来改变污水中胶体杂质电位值，将微粒由稳定分散悬浮状态变更为碰撞聚结状态，从而形成凝聚物。吸附桥架作用是在污水中投放高分子混凝剂，污水与混凝土在接触过程中能够产生水解反应以及缩聚反应，最终在多个胶粒间隔部位出现吸附桥架现象并形成絮凝体。而网捕作用则是在水中投入三价铝盐混凝剂使其出现水解反应形成沉淀物。

在应用化学混凝技术时，一方面，综合分析污水水质成分、水质处理要求、采购价格、水温等因素，合理选择混凝剂以及助凝剂品种。例如，在处理低温市政污水时不宜使用硫酸铝复盐溶液作为混凝剂，应当优先使用聚合氧化铝作为混凝剂，以此来改善污水混凝效果，在水中凝结粒径较大的絮凝体，且聚合氧化铝混凝体的用量较少，在处理同批次市政污水时，聚合氧化铝平均用量在硅酸铝混凝土的30%-50%左右。

另一方面，做好市政污水处理回用的前期调查工作，掌握水温、污水pH 值、水质成分、杂质浓度等信息，在其基础上科学制定污水化学混凝处理方案，或是对污水采取预加热、pH 值中和等处理措施，方可取得理想的处理效果，确保所处理市政污水达到使用标准。

2.3 组合工艺联用技术

根据市政污水回用利用技术实际应用情况来看，单一技术手段存在局限性，适用范围有限，且污水处理效果不理想，仅可去除市政污水中的一部分污染物，处理后的市政污水难以达到国家污水综合一级排放标准和循环使用标准。

因此，为突破单一工艺技术的局限性，需要组合联用多项技术手段，以此来改善污水处理效果与提升水质。例如，可选择组合采取砂滤法、活性炭吸附法、臭氧处理法，采取砂滤法提前滤除污水中的大粒径悬浮物，在正向与反向清理步骤中清除滤料层表面黏附的胶体和悬浮物，将砂层保持疏松状态。随后，采取活性炭吸附法，凭借活性炭材料所具备的吸附特性，使污水产生物理化学吸附、催化氧化与还原等一系列反应，高效去除污水中的有机污染物和金属离子。最后，采取臭氧处理技术，在污水中添加臭氧作为强氧化剂，对有机物进行氧化分解处理，从而去除污水中残留的硝酸盐、铁离子、锰离子等污染物，将其转为无毒物质。组合工艺联用技术的产生、应用都能够推动市政污水处理工艺的完善与优化，也能够让多种污水处理工艺的优势发挥出来。组合工艺联用技术所应用到的诸如臭氧处理技术都属于新兴技术，并且是处于不断地更新状态中的，这对于适应当前市政污水处理难度与规模不断增加的问题非常有利。

2.4 污水回收方式

在采取不同污水回用利用技术与处理工艺时，考虑到处理后的水质质量与使用用途存在差异性。因此，为充分发挥水资源利用价值，需要合理选择污水回收方式，常见回收方式分为分区回收、选择性回收以及全程回收三种。

污水回用利用的效果受到了很多因素的影响，其中污水处理工艺及其应用后产生的实际效果就是其中之一。因此实践中必须要将市政污水处理工艺与污水回用利用技术联系起来，确保各个环节的工作质量都能够达到标准。

其中，分区回收是将污水处理厂及周边环境划分为独立区域，将净化回用的市政污水用于该区域作为生活用水、工业用水、消防用水与景观用水。

选择性回收是根据水质质量来确定污水使用用途，针对性铺设污水回用管网，例如，针对未达到饮用水标准的中水，铺设管道连接市政园林、消防给水管网和污水处理厂，将处理后的污水作为景观绿化用水和消防用水。而全程回收是在城市范围内构建起全域性的市政污水回收管网，对处理后的市政污水进行统一调配管理，这种方式可以做到对回用污水的多元化使用，回收污水的实际使用率较高，但需要对市政管网进行改扩建处理，造价成本较为高昂，目前主要用于新建城区。

结语

综上所述，面对水资源短缺和水环境遭受污染破坏的严峻形势，必须提高对市政污水处理回用工作的关注度，深入了解上述常用污水处理与回用技术的优缺点、技术原理和适用范围，结合实际情况科学制定技术方案，推动我国市政污水处理事业迈入全新发展阶段，及早实现城市水资源高效、循环利用的发展目标。