王金業(yè)
(山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 聊城 252000)
社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中衍生出各式各樣的環(huán)境污染問題,其嚴(yán)重影響居民的正常生產(chǎn)與生活,成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的絆腳石[1]。而污水處理具有復(fù)雜性、專業(yè)性的特征,因此必須清晰梳理思路,進(jìn)而以科學(xué)的方法有序做好污水處理的各項(xiàng)工作,最大限度減小污水對生態(tài)環(huán)境的污染[2]。
從可行性、長效性、高效性等多個(gè)方面做對比分析,系統(tǒng)性地判斷污水處理工藝的應(yīng)用情況[3]。在污水處理工藝的評價(jià)中,還需要緊密結(jié)合實(shí)際環(huán)境,遵循因地制宜的原則,根據(jù)現(xiàn)場污水污染情況確定最具可行性的處理工藝。
在針對污水的處理中,需要考慮到污水的性質(zhì)、類型及影響范圍,無論何種類型的污水,均要以可行的方法處理,確保污水在經(jīng)過處理后能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[4]。在實(shí)際處理工作中,需要注重對材料、工具的選擇,不可因?yàn)槲鬯幚砉ぷ鞯拈_展而出現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境受損等衍生問題。
隨著行業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)階段可選擇的污水處理技術(shù)頗為豐富,需結(jié)合污水水質(zhì)對相關(guān)技術(shù)做可行性分析[5]。例如,活性污泥技術(shù)則頗具代表性,或是采用生物膜處理技術(shù),若應(yīng)用得當(dāng),均可取得較為良好的污水處理效果。對于生物膜技術(shù),在以往的技術(shù)探索下,其應(yīng)用水平顯著提高,濾料介質(zhì)表面含微生物,可以構(gòu)成一層生物膜,在日常使用中,污水與之接觸后發(fā)生溶解,起到凈化污水的作用。此外,氧化污水處理技術(shù)也被廣泛應(yīng)用,其在污水處理領(lǐng)域的長效性優(yōu)勢較為顯著。
資源緊缺是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中極為棘手的問題,水資源是日常生產(chǎn)、百姓生活的必要資源形式之一,也是人類得以生產(chǎn)發(fā)展的重要保障,因此加強(qiáng)水資源保護(hù)、提高其利用水平均較為關(guān)鍵[6-10]。其中,污水回用系統(tǒng)較為典型,在建設(shè)該類系統(tǒng)時(shí),普遍采用到活性炭吸附、臭氧氧化、膜分離、土地滲透等主流的技術(shù)形式,有效提高污水回用系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
活性炭吸附,在去除污水的氣味和顏色方面有突出的優(yōu)勢,從而減少污染物的含量,經(jīng)過處理后水中的重金屬含量大幅降低。
臭氧氧化,其特點(diǎn)在于高效分解污水中的雜質(zhì),且尤為突出的是去除有機(jī)物的顏色。
膜分離技術(shù),主要優(yōu)勢在于清理殘留在污水中的沉淀物,但需注意的是,該項(xiàng)技術(shù)在去除微生物和病菌方面的效果較差[11]。
土地滲透,充分發(fā)揮出現(xiàn)場水利設(shè)施的建設(shè)優(yōu)勢,例如實(shí)施堤岸過濾污水的模式,得益于現(xiàn)場沙丘的滲透作用,還能夠在一定程度上達(dá)到過濾污水的效果。
社會經(jīng)濟(jì)活動頻繁,用水需求量較大,導(dǎo)致水資源受到污染的因素增多,在如此錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境中,如何有效處理污水是需要著重探討的技術(shù)難題[12]。污水處理有顯著的專業(yè)性特征,人才的配置和前沿技術(shù)的配套均必不可缺。
在人才層面,需要持續(xù)提高行業(yè)從業(yè)者的綜合素質(zhì),以組織培訓(xùn)的方式強(qiáng)化員工的意識,端正其態(tài)度,使員工逐步認(rèn)識到污水處理的重要性,并掌握主流的污水處理技術(shù)應(yīng)用方法,將其落實(shí)到位[13]。
而技術(shù)層面,一方面需要沿用以往積累下的優(yōu)質(zhì)技術(shù),使其持續(xù)發(fā)揮“余熱”;另一方面則需要注重技術(shù)的推陳出新,在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上加以優(yōu)化,進(jìn)一步提高技術(shù)的可行性,同時(shí)也需要加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)[14]。在技術(shù)的支撐下,保證污水處理效果。
以生物濾池處理裝置為主,向其中增添適量的填料,營造有利于微生物生長的條件,經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng)后,使填料上長出豐富的微生物,進(jìn)而發(fā)揮出其在污水處理方面的作用[15]。曝氣生物濾池的配置較為簡單,主要有生物濾床、排水裝置等,各類硬件設(shè)施以相對緊湊的狀態(tài)排布,因此整體裝置的占地面積較小。在合理構(gòu)建曝氣生物濾池后,可有效處理污水中的雜質(zhì),提供第一道屏障作用,減輕后續(xù)污水凈化的負(fù)荷。
以微網(wǎng)材料為主,基于特定的工藝制成生物膜,發(fā)揮出活性污泥的過濾作用,來達(dá)到濾除污水中污染物的效果[16]。反應(yīng)器的制作成本得到有效的控制,有突出的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢?,F(xiàn)階段,以側(cè)向曝氣的方法較為主流,為避免錯(cuò)流速度偏低的問題,需要結(jié)合實(shí)際情況對內(nèi)循環(huán)裝置做合理的優(yōu)化,例如采取豎向流動式的曝氣裝置,此方法在改善錯(cuò)流速度的同時(shí)還可有效保證污水處理效果,是一種兼具多重應(yīng)用優(yōu)勢的方案。
在現(xiàn)階段的城市污水處理中,活性污泥法取得廣泛的應(yīng)用,其具備去除污水中溶解性有機(jī)物的能力,同時(shí)還可發(fā)揮出活性污泥對懸浮固體的吸附作用[17]。在實(shí)際應(yīng)用中,借助人為手段充氧,營造集污水和微生物于一體的混合環(huán)境,在此組合方式下,構(gòu)成活性污泥,起到吸附、凝聚等多重作用,經(jīng)過處理后,原本存在于污水中的有機(jī)污染物將大量分解,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步做泥、水相分離處理。在應(yīng)用活性污泥法時(shí),需要合理設(shè)計(jì)曝氣池和沉淀池,在保證污水處理效果的同時(shí),提高效率。
以SBR污水處理工藝為原型,經(jīng)過技術(shù)升級改造后得到的工藝形式,即MSBR技術(shù)。在該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用中,彰顯出便捷、高效的優(yōu)勢,無需設(shè)初沉池和二沉池。從實(shí)際應(yīng)用效果來看,同時(shí)具備活性污泥法和SBR工藝的各項(xiàng)優(yōu)勢,此外還富有信息化作業(yè)的特征,可借助計(jì)算機(jī)完成對污水的處理工作。整體裝置結(jié)構(gòu)簡單,占用空間較小,在前期建設(shè)和后續(xù)運(yùn)維方面的成本投入相對較少,對氮磷、BOD5等的處理效果良好。
一級處理的核心為機(jī)械處理,硬件設(shè)施包含格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、氣浮池等,根據(jù)設(shè)施配套方式的不同,其產(chǎn)生的作用也有所差異。其中,格柵的關(guān)鍵作用在于攔截漂浮物,以免因其流入管道內(nèi)而導(dǎo)致堵塞;調(diào)節(jié)池的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)水質(zhì)方面,保證pH值的合理性,在此前提下,有利于后續(xù)污水處理工作的順利開展;沉砂池的突出作用在于去除無機(jī)顆粒,提高水的純凈度,由于雜質(zhì)含量的減少,可削弱雜質(zhì)對水泵運(yùn)行狀態(tài)的干擾,對于提高水泵的耐久性而言有重要的意義;氣浮池可以促使懸浮物向上漂浮,在此過程中原本存在于污水中的沼氣微小氣泡開始釋放,并且能夠被有效地存儲在集氣罩內(nèi)。
經(jīng)過前述提及的一級處理后,推進(jìn)至二級處理環(huán)節(jié),此階段的方法較多,各自的應(yīng)用特點(diǎn)不盡相同,此處對常見的幾種二級處理方法展開分析:
(1)活性泥法。曝氣階段,降解存在于污水中的有機(jī)物,此時(shí)包含兩個(gè)關(guān)鍵流程:一是吸附,活性污泥比表面積較大,同時(shí)該處存在一定量的多糖類粘性物,在此條件下,能夠起到吸附污水中有機(jī)物的效果;二是穩(wěn)定,微生物結(jié)合活性污泥上部的有機(jī)物,取得良好的污泥吸附效果。
(2)SBR工藝。核心裝置為SBR反應(yīng)器,在其作用下,以相對簡單的流程完成污水的處理操作。在應(yīng)用SBR工藝后,能夠較為有效地清理污水的有機(jī)物,且處理效果相對較好,無需額外安排二沉池處理。
(3)CASS法。作為一種以SBR方法為核心而衍生出的新型方法,突出特點(diǎn)在于針對反應(yīng)池做有效的優(yōu)化,分布多個(gè)反應(yīng)區(qū)(順反應(yīng)池方向),建立起適量的預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū),聯(lián)合發(fā)揮出處理污水的作用。對于主反應(yīng)區(qū),在其中配套可靈活升降的撇水設(shè)備。CASS法的特點(diǎn)在于僅在一個(gè)池子內(nèi)即可結(jié)束污水處理流程,因此對現(xiàn)場空間的占用量較小,而相比于活性污泥處理方法而言,其具有便捷性的優(yōu)勢。
三級處理的重點(diǎn)內(nèi)容在于處理重金屬、細(xì)菌、BOD5,經(jīng)過此階段的處理后,有助于預(yù)防污水的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。在實(shí)現(xiàn)方法中,主要包含懸浮物清理、有機(jī)物溶解、無機(jī)物去除等。從整體處理工藝流程來看,經(jīng)過二級處理后,水中的SS(固體懸浮物)以1 μm~1 mm尚未絮凝的膠體為主,此時(shí)可以用混凝土法加以處理。對于混凝沉淀環(huán)節(jié),較為合適的材料是混凝劑,在其作用下,將污水的膠體和微小顆粒脫離,得到相對獨(dú)立的膠體,再進(jìn)一步對其做凝聚處理,從而構(gòu)成顆粒絮狀體,此部分可更為有效地沉淀,也便于對其做高效的處理。在去除污水中溶解有機(jī)物時(shí),應(yīng)用效果較好的當(dāng)屬活性碳法,原因在于此材料的表面含有適量的孔隙,有效增加表面積,在吸附重金屬離子方面可以取得良好的應(yīng)用效果。此外,還可采用O3,其作用在于清理污水的有機(jī)物,在此處理方式下,有效保證殺菌效果。
針對污水中含有溶解性無機(jī)鹽的情況,此類物質(zhì)將對水質(zhì)造成影響,例如出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。針對該問題,可采用離子交換法予以處理,盡可能清理溶解性無機(jī)鹽。若經(jīng)過處理后的水資源需用于農(nóng)業(yè)澆灌等用水場景中,還有必要做消毒處理,例如聯(lián)合應(yīng)用紫外線與臭氧工藝,再次提升水的品質(zhì),以取得良好的處理效果,給農(nóng)業(yè)澆灌等提供優(yōu)質(zhì)的水源。
隨著行業(yè)的發(fā)展,污水處理技術(shù)推陳出新,以人工濕地-污水處理為例,則是一類較為典型的技術(shù)形式,并且在持續(xù)的實(shí)踐之下,已經(jīng)取得良好的應(yīng)用效果。人工濕地的填料選用的是人工基質(zhì),通過與適量水生植物的結(jié)合,構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng),其涵蓋了豐富的基質(zhì)、水生植物、微生物,彼此間產(chǎn)生作用,能夠起到基質(zhì)過濾、沉淀與吸附等多重應(yīng)用效果,在凈化污水方面的優(yōu)勢尤為突出。并且,從人工濕地-污水處理的配置特點(diǎn)來看,還具有突出的“自然化特色”,能夠依托于微生物、水生植物等自然界的物質(zhì)凈化污水。
綜上所述,污水處理是環(huán)保工程中的重點(diǎn)內(nèi)容,作為一項(xiàng)持續(xù)性的工作,需要合理規(guī)劃、有效落實(shí)到位。例如,根據(jù)污水污染現(xiàn)狀,建立一級、二級、三級聯(lián)動的處理模式,通過各項(xiàng)技術(shù)的共同應(yīng)用,提高污水處理品質(zhì)。作為行業(yè)技術(shù)人員,需要準(zhǔn)確把握污水處理的要點(diǎn),合理操作,取得良好的污水處理效果,并隨著行業(yè)的發(fā)展而逐步優(yōu)化技術(shù),提高其可行性。