梁俊宇

（廣東省國際工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510000）

近些年，隨著城市化進程的加快，城市產(chǎn)生的污水量持續(xù)增加，這對生態(tài)環(huán)境與居民用水都帶來了不利影響。因此，在這種背景下，污水處理廠的價值顯而易見。目前，污水處理廠可選擇的處理技術較多，但還是要根據(jù)城市污水中污染物質(zhì)的構成以及工作量等來選擇適宜的工藝。

1 城市污水處理的常見工藝

1.1 活性污泥法

這種方法是屬于好氧生物處理的范疇，是國內(nèi)城市污水處理領域使用較多的一種工藝，該方法可以迅速清除污水內(nèi)包含的可溶解有機物，同時，可吸附部分懸浮固體物質(zhì)。在實際應用中，要采取人工充氧的形式，進而利用活性污泥自身帶有的氧化以及吸附等功能，去除污水內(nèi)的有機污染物。需要注意的是，在實際污水處理中，要保障曝氣池與沉淀池等設施的質(zhì)量及合理性，以此提高污水的處理效果。

1.2 MSBR工藝

MSBR是基于SBR技術優(yōu)化改良的工藝。在該工藝實施后，能壓縮出沉淀池設施的裝備量，且可將活性污泥法與SBR法的技術優(yōu)勢集于一身，并利用電腦設備完成污水處理工作，降低了城市污水處理廠的經(jīng)營資本投入。在實際污水處理中，能有效去除氮磷及BOD5等物質(zhì)?，F(xiàn)今，在該工藝開發(fā)研究中，融入了智能化元素，提升了操作性能，如水質(zhì)發(fā)生變化，可通過線上操控實現(xiàn)緊急調(diào)整。

污水處理廠在應用該工藝時，要注意調(diào)控四個關鍵點。第一，缺氧攪拌。當水體來到處理區(qū)域后，和回流液混合，在形成缺氧的作業(yè)條件下，會讓反硝化菌利用有機碳實現(xiàn)無氧呼吸代謝。具體處理過程是，在污水處理初期的區(qū)域，由于混合液中的懸浮固體占比偏大，會造成碳源變成阻礙反硝化的因素，同時，在時間的推進下，有機碳的占比會持續(xù)提高，因此，促進反硝化的效率也隨之優(yōu)化。第二，停止進水，控制水體進入量，讓處理區(qū)域內(nèi)剩余的水體直接轉(zhuǎn)移至主曝氣格內(nèi)，讓其中的有機碳逐漸被降解，促使微生物原本的內(nèi)源呼吸不斷弱化。且即便有機碳的含量持續(xù)減少，但內(nèi)源呼吸仍處于缺氧狀態(tài)，可保持基本運行。第三，曝氣。通過曝氣環(huán)節(jié)，可解決水體內(nèi)的有機碳與氨氮物質(zhì)，同時，作用在混合液內(nèi)的氮氣，可采取吹脫處理，以形成連續(xù)循環(huán)格局，使主曝氣格里的微生物比例隨之提高，由此降低懸浮固體的含量，控制污泥的流出量，保障沉淀池的作用得以發(fā)揮。第四，靜置沉淀可使活性污泥與上清液有效隔開。在沉淀過程中，包含的溶解氧能讓硝化菌發(fā)揮效用，處理余下的氨。在實際操作過程中，要把混合液內(nèi)的氧含量控制在設定標準上，促使序批上清液中的亞硝酸鹽及氨等物質(zhì)的含量實現(xiàn)不斷下降，以此給污水處理創(chuàng)造較大的便捷性[1]。

1.3 等離子工藝

在實際的污水處理過程中，溫度變化往往是大部分污水處理技術的干擾性條件之一。如果溫度偏低，會嚴重弱化其處理成效，而應用等離子工藝卻無需考慮溫度帶來的干擾，即使工作環(huán)境比較寒冷，同樣也能達到污水處理的預期效果。根據(jù)有關研究顯示，當水體溫度不足13 ℃時，活性污泥法的處理成效會明顯降低，且水溫在0 ℃上下時，基本上已沒有處理能力。但等離子工藝卻不會因為水溫過低而減弱其處理能力，即使水溫達到0 ℃，也能達到原本的處理效果。同時，該工藝氧化作業(yè)也極具優(yōu)勢，且在水質(zhì)上沒有特定標準，工作人員只要操作控制系統(tǒng)，便能開啟全部污水處理裝置。在現(xiàn)階段，等離子工藝大多集中應用于北方地區(qū)，這樣既保障了寒冷季節(jié)的污水處理能正常運行，又減少了處理時間，進而也控制了成本投入。

1.4 厭氧處理工藝

目前，污水處理工藝相對較多，而厭氧處理工藝就是其中一種。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題逐漸加重，也出現(xiàn)了能源短缺的現(xiàn)象，為社會的整體發(fā)展帶來較大危機。因此，城市污水處理廠通過對各項因素進行合理分析，選取科學的處理方式，在節(jié)約能源以及保護環(huán)境的條件下，選擇適宜的污水處理技術。其中，厭氧處理就比較符合節(jié)能環(huán)保的特點，有效解決了污水處理過程中的相關問題。該工藝主要是利用厭氧細菌對污水中的相關物質(zhì)進行有效分解。在該處理工藝應用過程中，有效減少了污水中的有害物質(zhì)，并對污水中的微生物進行充分代謝，以及對污水中的有機物質(zhì)進行降解。在厭氧處理過程中，分為水解階段、發(fā)酵階段、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。通過以上各個環(huán)節(jié)的有效處理，能加快懸浮物的降解，有效節(jié)約了大量資源，并相應減少了處理成本，以此確保污水處理后的水質(zhì)能夠達到規(guī)定標準，因此，厭氧處理工藝在污水處理中具有良好的效果，

1.5 生物膜處理工藝

該工藝也是污水處理中有效的處理方式之一，且應用時間相對較早。在實際應用過程中，通常會將污水噴灑到粗濾料中，使污水得到充分凈化?，F(xiàn)階段，在科技不斷發(fā)展的情況下，一直對生物膜處理工藝進行創(chuàng)新、改進，全面優(yōu)化，以此形成全新的處理工藝。在實際運用該工藝處理污水的過程中，逐漸提高了整體的處理效果，增強了污水的處理效率，為工作人員節(jié)省了大量的時間。在生物膜處理工藝的應用過程中，通常是將固體填料表面中的群體形成生物膜，由此對污水進行有效處理。同時，利用土壤的自凈功能制定詳細的處理方案，以此對污染物進行全面溶解。其處理工藝主要是將生物膜與污水進行充分接觸，逐漸將溶解的污染物質(zhì)進行全面轉(zhuǎn)化，形成二氧化碳、細胞物質(zhì)等，由此使污水達到良好的凈化效果，提高污水水質(zhì)。通過對處理工藝進行全面分析，明確了污水處理過程中存在的問題，并對其進行全面探究，且制定合理的處理方案，實現(xiàn)了污水處理的基本目標，提高了水資源的質(zhì)量，促進了城市污水處理廠的全面發(fā)展，為城市化建設提供了有力保障。

2 城市污水處理廠的深度過濾工藝

2.1 濾布濾池

濾布濾池系統(tǒng)是由自控、濾片、吸泥與積水板構成，其運行機理是：污水利用自重，進入到布水堰濾池中，且濾布設置成完全淹沒的狀態(tài)，污水由其外側通過，底裝置下方凈水管道負責統(tǒng)一收集的過濾液，同樣借自重排出。在實際進行污水過濾時，有些污泥會因為濾布本身的吸附能力較強，停留在其外邊。因此，在長期的處理污水過程中，會出現(xiàn)污泥層長期堆積，加大了過濾環(huán)節(jié)的污水流動阻力，導致濾池內(nèi)的水位上升。對此，要安裝液位傳感裝置，以隨時了解液位的情況，并在濾池中的液體上升到清洗標準高度后，系統(tǒng)能開啟反抽吸泵，以此完成濾池的清洗工作。同時，在進行清洗環(huán)節(jié)中，濾池依舊要保持過濾的運作，并通過行車促使吸泥泵在濾布上保持運動。其中，抽吸泵為負壓狀態(tài)，能對濾布表層、濾池和其底部進行抽吸，以清理掉固體顆粒物，同時，濾片中的水體會從內(nèi)往外直接被抽吸出來，全面清理濾布，以避免污泥層對過濾造成阻礙。且在過濾運行中，濾片是靜止的，這樣方便污泥形成底部沉積。

需要注意的是，在濾布濾池系統(tǒng)工作時，要仔細查看所有的通道、閥門等，確定好工作位置，另外，需保障吸泥管道穩(wěn)固，以及清洗行車軌道上的螺栓松緊要適度，沒有障礙物。尤其在液位沒有達到標定數(shù)值前，不能重復啟動泵體。同時，還要注意待處理水體內(nèi)懸浮固體的尺寸[2]。

根據(jù)濾布過濾的運行機理，其僅是表層初級處理，機械性過濾污水內(nèi)的固體物質(zhì)。在實際運行中，該過濾技術使用的隔膜材質(zhì)種類較豐富，如纖維濾布，其耐久性與耐腐蝕、安裝等方面都具有一定的優(yōu)勢，但清洗頻率偏高；而聚酯類的濾布，其抗腐蝕與耐久性同樣具有較好的性能，且吸水性較強，容易彎折，空隙勻稱，不容易出現(xiàn)堵塞的情況，但其內(nèi)部架構復雜，耐拉伸性不足；目前，還有一種不銹鋼材質(zhì)的濾網(wǎng)，在勻稱性、耐久性、耐腐蝕性與抗拉伸方面都比較優(yōu)秀，且不容易發(fā)生堵塞，但制作難度大。

2.2 活性砂濾池

活性砂濾池集合了澄清以及過濾等處理環(huán)節(jié)。該裝置包括罐體、過濾區(qū)域、各類進出水管道、空壓機等。活性砂濾池的運行機理是逆流原理，水體可通過進水管及布水器進入過濾器；水體整體是從下往上的流向，由砂濾床進行過濾，得到的過濾液全部集中在過濾裝置的頂部，通過溢流口排出；而裝設在過濾器下部的濾料在污染程度達到設定程度后，會借助壓縮空氣轉(zhuǎn)移到洗砂裝置中，并利用紊流作用把污染物與濾料分開，使形成的物質(zhì)直接跟隨清洗水排出；而清洗后的濾料會借助自重，移動到原本的工作位置，以此重復進行污水處理。

活性砂濾池工作效率佳，能實現(xiàn)全天作業(yè)，且無需停機便能實現(xiàn)清理，同時，無需配備大規(guī)模的反沖洗裝置，小流量規(guī)格的裝置就能實現(xiàn)污水處理的目的，真正降低了污水處理廠的運營成本。另外，選擇單級配料，也不會存在水力不勻稱等現(xiàn)象。且砂床為流動式，不易產(chǎn)生材料結塊的問題，因此，可以結合污水處理量安排換砂。在系統(tǒng)實際工作中，不包括石英砂濾料，不使用轉(zhuǎn)動零件，所以，故障率不高，后期運維費用相對較少。在選擇應用活性砂濾池的城市污水處理廠，只需在初期投入建設資金，不必額外配置用于混凝及澄清的設施，且反沖洗泵等裝置也不用制備，建設量少，占用空間不多。在日常過濾中，在保障濾料有效清洗的基礎上還要確保出水質(zhì)量，且在生物膜過濾掉污染固體的過程中，同時也去除了硝態(tài)氮也及BOD5等污染物質(zhì)。

2.3 反硝化濾池

深化反硝化濾池是由濾料、進氣管及閥門、鼓風機等部分構成，該系統(tǒng)對懸浮物、氮磷等都有較好的處理效果。該系統(tǒng)的過濾運行原理是截留、脫附與吸附，是借助過濾料完成篩選與截留，清理掉水體內(nèi)的懸浮物，使水質(zhì)得以改善。而吸附作用是在濾料表面進行的，借助控制速度等參數(shù)，保障凈化處理效果。在實際應用中，由于濾料層累積的顆粒物不斷地增加，會使可供吸附的面積逐漸減少，導致濾料轉(zhuǎn)移至更深的區(qū)域。為了使過濾具備連續(xù)性，可選擇反復沖洗或安裝二次配水設備，以此保障凈化效果。其中，脫氮的運行原理是使形成脫氮微生物處于無氧狀態(tài)下，讓污水內(nèi)的硝態(tài)氮變成氮氣，為保證脫氮效率，可添加碳源，以提供基本的脫氮能量[3]。

通過反硝化濾池處理的污水，在經(jīng)過脫氮及混凝、脫色等處理后，可用于城市景觀用水，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)再利用。在應用該濾池裝置處理污水時，無需考慮濾料流失的情況，但要格外關注底部濾磚的清潔度，如果沖洗不徹底，極易發(fā)生堵塞的情況。在實際應用中，該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于脫氮處理速率高以及使用可靠、方便控制等，在資源投入上，用地空間不大、運營成本費用較少，具有值得推廣的價值。

2.4 轉(zhuǎn)盤過濾器

在污水處理過程中，處理廠通常還會對污水進行深度過濾，確保處理后的水質(zhì)能達到合格要求。因此，在深度過濾過程中工作人員要選擇適宜的過濾方式，以此對污水進行全面過濾，來保證水資源的質(zhì)量。在深度過濾過程中，轉(zhuǎn)盤過濾器是過濾設備之一，能夠起到良好的過濾作用。轉(zhuǎn)盤過濾器通常由不銹鋼轉(zhuǎn)盤組成，轉(zhuǎn)盤兩面均為網(wǎng)片，轉(zhuǎn)盤網(wǎng)格的間隙通常在10～100 μm之間。

在實際進行過濾時，通常使污水從進水管逐漸流入到轉(zhuǎn)盤中，并不斷對其進行過濾，以此將污染物質(zhì)進行截留，并充分保存在轉(zhuǎn)盤網(wǎng)面中，并在轉(zhuǎn)盤壓力差達到一定數(shù)值后進行充分旋轉(zhuǎn)。此時，工作人員需利用沖洗棒對網(wǎng)面中殘留的物質(zhì)進行充分清理，對網(wǎng)絡進行反復沖洗，其水量可保持在0.5%～2%之間，隨后將沖洗泥水排出。同時，在轉(zhuǎn)盤過濾器的應用過程中，工作人員還需對轉(zhuǎn)盤進行定期維修以及保養(yǎng)，確保轉(zhuǎn)盤的正常使用，以增加設備的使用壽命，同時，可有效節(jié)省運行成本。且在轉(zhuǎn)盤過濾器的應用時，還需對盤片進行及時徹底沖洗，確保盤片清潔，避免在污水過濾中對水質(zhì)產(chǎn)生較大影響，降低設備過濾質(zhì)量，因此，要提高污水處理的穩(wěn)定性，還要發(fā)揮出轉(zhuǎn)盤過濾器的實際作用，增強過濾設備的運行效率，確保污水能夠得到深度過濾。

2.5 石英砂深床濾池

污水處理廠在對污水進行深度過濾時，可充分運用石英砂濾池。該濾池應用范圍非常廣泛，類型也相對較多，如V型濾池、虹吸濾池、四閥濾池等。該濾池主要以濾板為主要形式對污水進行深度處理，具有良好的應用效果。石英砂濾池的濾層厚度通常在1.2 m以內(nèi)，在實際運行中，可有效對污染物質(zhì)進行快速過濾。通常情況下，在實際過濾過程中，當污水中的水質(zhì)粘度相對較高時，應確保其速度在6 m/h左右，且根據(jù)沉淀池的實際情況，要促使過濾速度在8 m/h以內(nèi)。同時，在反沖洗過程中，應當確保其強度在4～10 L/（m2·s）之間，沖洗時間應控制在5 min以內(nèi)。同時，在濾池沖洗過程中，氣沖強度應當保持在13～20 L/（m2·s）之間，沖洗時間可在3～5 min之間。通過對石英砂濾池的應用，污水處理廠節(jié)省了大量的運營成本，并降低了濾池的運行溫度。

此外，在污水深度過濾過程中，還經(jīng)常運用深床濾池。該濾池通常比石英砂濾池厚度大，在采用3 mm石英砂濾料時，深床濾層的厚度在1.85 m左右，以此有效對固體物進行截留。該濾池的應用中，通常會在反硝化菌的作用下，將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成氮氣，從而有效降低了污水中的總氮濃度，同時還可以對污染物顆粒進行全部過濾，充分保證了污水的處理質(zhì)量，并取得了良好的過濾成效。

3 結語

在當前的城市建設中，污水處理廠屬于基礎設施，與市民的健康用水與保護水生環(huán)境等都有著重要關系。通過探討現(xiàn)有污水處理廠的污水處理方法，提高了污水各種處理工藝的適配性，實現(xiàn)了水資源的再利用。