黃鵬

蘇州水星環(huán)保工業(yè)系統(tǒng)有限公司 江蘇 蘇州 215100

近年來，城市化建設(shè)工程的不斷推進(jìn)，增多城市環(huán)境污染問題，如污水排放與處理。城市工業(yè)的發(fā)展，使得污水科學(xué)處理成為城市環(huán)境工程備受關(guān)注的話題。城市污水中含有大量有毒有害物質(zhì)，會直接影響城市生態(tài)環(huán)境與市民健康，這就需要積極落實(shí)城市污水處理工作，采用先進(jìn)的污水處理工藝，推動城市可持續(xù)性發(fā)展。

1 城市污水處理工藝意義研究

城市污水處理工作開展的首要目標(biāo)是達(dá)標(biāo)排放、變廢為寶。簡單來說，對污水進(jìn)行處理時，盡可能保證污水中含有的營養(yǎng)物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)、重復(fù)使用，以此提升環(huán)境工程總效益。此外，污水的產(chǎn)生與不合理排放會嚴(yán)重污染城市生態(tài)環(huán)境，且不利于市民健康，這就需要重視起環(huán)境工程中的污水處理工作，全面優(yōu)化污水處理設(shè)施設(shè)備，并采用科學(xué)且先進(jìn)的處理工藝，強(qiáng)化污水處理效果，實(shí)現(xiàn)對城市水資源的有效保護(hù)，推動城市、人與自然和諧發(fā)展；與此同時，污水處理工藝的應(yīng)用可大幅提高城市水資源利用率。污水處理時，依托于現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備盡數(shù)去除污水中含有的各類有害物質(zhì)，如微生物、寄生蟲等，實(shí)現(xiàn)污水回收再利用。緊接著再通過運(yùn)行污水處理設(shè)備，提取混合的污泥，作為有機(jī)肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，賦予土壤更高肥力，促進(jìn)作物健康發(fā)育；城市化建設(shè)過程中，要求始終落實(shí)生態(tài)化建設(shè)、環(huán)境保護(hù)理念，并協(xié)調(diào)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，科學(xué)、有效處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)彼此間的關(guān)系，提高環(huán)境工程與城市建設(shè)工程綜合效益。但要想達(dá)到這一目的，就需站在多個角度看待城市污水治理問題，并結(jié)合實(shí)際情況選用相適應(yīng)的污水處理工藝，依托于高水平處理技術(shù)，強(qiáng)化污水治理效果，助力城市持續(xù)建設(shè)與發(fā)展[1]。

2 環(huán)境工程中城市污水處理工藝應(yīng)用探討

2.1 常規(guī)污水處理工藝

2.1.1 活性污泥處理工藝

活性污泥法操作系統(tǒng)由四部分組成，即污泥回流、沉淀池、曝氣池、剩余污泥排放，基于該種處理工藝搭建的處理系統(tǒng)本質(zhì)上是自然界水體自凈的人工強(qiáng)化模擬，是當(dāng)前城市污水處理時最常應(yīng)用的傳統(tǒng)處理技術(shù)，亦是世界各國運(yùn)用頻率最高、最廣泛的生物處理程序，并得到各國的高度認(rèn)可?；钚晕勰喾ň邆錁O高的處理能力，確保出水水質(zhì)。處理過程中，將城市污水與回流的活性污泥一同排放至曝氣池內(nèi)，形成混合液，便于污水中有害物質(zhì)的分離與降解。

通常情況下，活性污泥處理技術(shù)會在污水中培養(yǎng)微生物，利用活性物質(zhì)的吸附能力去除污水中的部分有機(jī)質(zhì)。單純依靠生物技術(shù)的話，對污水的處理效果較弱，在這種情況下往往會對污水中的化學(xué)成分進(jìn)行簡單處理，進(jìn)而提升處理效果。

2.1.2 厭氧生物處理工藝

一般在處理高濃度的有機(jī)廢水時會應(yīng)用厭氧生物處理工藝，厭氧生物處理工藝應(yīng)用的目的是脫氮除磷，依托于磷在厭氧區(qū)能夠被有效釋放、在好氧區(qū)被盡數(shù)吸收的特性，實(shí)現(xiàn)COD、BOD5的去除。涉及的脫氮工藝則是借助硝化菌的作用，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，與此同時，硝酸氮混合物能夠自動回流至厭氧區(qū)，生成反硝化作用，從而獲得顯著脫氮效果。厭氧處理技術(shù)生化效率高，且操作簡單，處理流程優(yōu)化，便于管理，但需執(zhí)行污泥處理工作，且作業(yè)量大[2]。另外，厭氧生物處理工藝所需的甲烷菌對環(huán)境因素的要求較高，存在一定的操作難度和風(fēng)險性。

2.2 AB法污水處理工藝

這一污水處理工藝應(yīng)該分析城市污水處理實(shí)際需要，遵循兩段處理原則開展作業(yè)。其中，A段利用高負(fù)荷，緩沖污水中含有的有害物質(zhì)，與此同時，還包括B段與全系統(tǒng)分預(yù)處理。在預(yù)處理段，不需另打造復(fù)雜的系統(tǒng)，只建設(shè)沉砂池、格柵便可。通常來說，A段為城市污水處理主段，運(yùn)行基礎(chǔ)為曝氣池，通過融合外界短世代原核微生物，以此增強(qiáng)污水處理繁殖能力，還可實(shí)現(xiàn)環(huán)境抵抗能力的大幅提升，規(guī)避污水處理時不必要損害問題的發(fā)生，減少、排除處理工藝各類隱患，確保污水處理工作穩(wěn)定進(jìn)行。此外，在不同段均打造回流系統(tǒng)，賦予各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行條件，減少系統(tǒng)運(yùn)行干擾，并形成不同微生物群體，可改善污水處理效果。A段B段均有著獨(dú)特的處理特點(diǎn)，其中，A段絮凝能力強(qiáng)，能夠降解污水中的有機(jī)物，特別是COD，可獲得極高的降解度，并做到污水污染物的及時轉(zhuǎn)換，得到BOD物質(zhì)。此外，A段污水處理時還表現(xiàn)出極強(qiáng)的適應(yīng)性；B段的污水處理需應(yīng)用到兩個處理設(shè)施即曝氣池、二次沉淀池。當(dāng)A段污水處理結(jié)束后，會自動將污水排放至B段，著手于城市污水的二次處理，促使污水處理效率大幅提高。

AB法污水處理工藝對污水中的污染物有著較好的去除效果，能夠有效清除污水中的氮磷，并且有些較高的負(fù)荷承載力，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，所需的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和資金投入較低，比較節(jié)能環(huán)保。但是該工藝也存在一些弊端。如A段容易產(chǎn)生臭氣，破壞周圍環(huán)境；B段不能完成高標(biāo)準(zhǔn)的除磷脫氮要求；處理污水的過程中會產(chǎn)生較多的污泥，并且污泥的有機(jī)質(zhì)含量較高，為后續(xù)的處理工作帶來了麻煩等。

2.3 MSBR污水處理工藝

MSBR技術(shù)是通過改良、升級SBR處理工藝而創(chuàng)新出的一種新技術(shù)，又叫做改良式序列間歇式反應(yīng)器。技術(shù)應(yīng)用后不需再執(zhí)行初沉池、二沉池建設(shè)工作，即保留常規(guī)活性污泥處理工藝操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，又繼承SBR技術(shù)應(yīng)用價值。借助計算機(jī)系統(tǒng)，加快城市污水處理效率，控制污水處理成本，并盡數(shù)去除污水中含有的各類污染物，如氮磷、BOD5等，具備超高的污水處理能力。因其先進(jìn)性的處理流程與顯著性處理成效，使得環(huán)境工程領(lǐng)域中的專家學(xué)者加大對MSBR技術(shù)智能化的研究深度，實(shí)現(xiàn)操作過程最優(yōu)控制，若處理過程中檢測到水質(zhì)變異，則采取在線模糊控制手段，對有問題水質(zhì)進(jìn)行處理。

為發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用價值，達(dá)到預(yù)期處理效果，在技術(shù)操作時應(yīng)做好四項(xiàng)基本工作：（1）缺氧攪拌。污水排放至序批處理格后，與回流液混合，在缺氧條件下，通過有機(jī)碳可推動反硝化菌無氧呼吸代謝完成。污水處理前，若格內(nèi)混合液懸浮固體濃度過高，會使碳源成為影響反硝化效率的重要因素，且隨著處理時間的延長，有機(jī)碳濃度持續(xù)上升，實(shí)現(xiàn)反硝化速度的大幅提升。（2）停止進(jìn)水?？刂莆鬯魅肓?，將格內(nèi)剩余污水輸送至主曝氣格中，以此降解曝氣格內(nèi)有機(jī)碳，削弱微生物內(nèi)源呼吸能力，但呼吸行為仍可持續(xù)進(jìn)行。（3）曝氣。該工藝的施行可減少污水中的氨氮?dú)埩粑镆约坝袡C(jī)碳含量，吹脫混合液中氮?dú)?，并連續(xù)循環(huán)，可增加主曝氣格內(nèi)微生物含量，降低混合液懸浮固體濃度，以此減少污泥產(chǎn)生量與排放量，提高沉淀池運(yùn)行效率。（4）靜置沉淀。可起到分離活性污泥與上清液的作用，通過沉淀，剩余溶解氧會促進(jìn)硝化菌硝化殘余氨，對混合液氧含量進(jìn)行控制，便會從根本上降低上清液中亞硝酸鹽及BOD濃度，強(qiáng)化城市污水處理效果[3]。

2.4 等離子體處理工藝

溫度是影響城市污水處理工藝應(yīng)用效果的重要因素，經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)研究表明，若水溫低于13℃，會嚴(yán)重影響活性污泥處理效率，隨著水溫的逐漸降低，直至0℃時，該種處理工藝的處理效果將無法得到發(fā)揮。但等離子處理技術(shù)可有效規(guī)避這一問題，低溫條件對于低溫等離子體的影響程度較小，即使是在寒冷地區(qū)，也可始終保持顯著的處理工藝應(yīng)用成效，并保證處理效率。水溫逐漸接近0℃時，也能夠達(dá)到理想中的處理效果，因此，是較為惡劣環(huán)境中經(jīng)常應(yīng)用的污水處理工藝。此外，等離子體處理工藝具有極強(qiáng)的氧化能力，對水質(zhì)的要求不高，只需運(yùn)行計算機(jī)控制系統(tǒng)，便可統(tǒng)一管理、調(diào)度所應(yīng)用的污水處理設(shè)施。當(dāng)前，這一處理工藝已在北方地區(qū)大范圍推廣與應(yīng)用，極大程度地提升城市污水處理效率，還可起到縮短處理周期的作用，減少在污水處理工作中的資金投入。

2.5 其他污水處理工藝

除上述提及的城市污水處理工藝外，還包括其他類型處理技術(shù)，并在環(huán)境工程污水處理工作中高頻率使用：（1）CASS技術(shù)。作為國際上常應(yīng)用的污水處理工藝，其處理原理依托于生物反應(yīng)動力學(xué)。先確定生物選擇區(qū)，對后續(xù)所執(zhí)行的處理環(huán)節(jié)及內(nèi)容進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)安裝撤水設(shè)施。與此同時，還需做好曝氣、沉淀等一系列環(huán)節(jié)的處理工作，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)池內(nèi)污水的快速、循環(huán)處理。這一過程中即使在未設(shè)置二沉池的情況下也可實(shí)現(xiàn)。（2）生物膜技術(shù)。該污水處理工藝的操作原理是將微生物吸附于介質(zhì)濾料表面，打造出生物膜，當(dāng)污水接觸到膜表面時，微生物會自動吸附已溶解的有機(jī)污染物，并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、氨氣、微生物細(xì)胞物質(zhì)等，以此凈化污水，其中，反應(yīng)所需的氧氣直接來源于大氣?，F(xiàn)如今，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于去除溶解性有機(jī)污染物的污水處理作業(yè)中，但受技術(shù)條件的限制，主要對小規(guī)模城市污水進(jìn)行處理，應(yīng)用的處理系統(tǒng)有生物轉(zhuǎn)盤、高負(fù)荷生物濾池。將好氧池溫度設(shè)定為10～15℃，混合液懸浮固體濃度MLSS保持在12g/L的情況下，生物膜技術(shù)的污水處理效果參考如表1。（3）Unitank技術(shù)。以活性污泥法為基礎(chǔ)，融合SBR技術(shù)，達(dá)到單級、多級處理效果。其中，單級處理可細(xì)分為兩項(xiàng)處理內(nèi)容即脫氮除磷處理與好氧處理，屬于一體化結(jié)構(gòu)模式，不需單獨(dú)設(shè)置二沉池與污泥收集池。利用恒水位下運(yùn)動，提高污水處理效率，還可實(shí)現(xiàn)對污水負(fù)荷的調(diào)整，賦予污水本身更高沉降性能。

表1 生物膜技術(shù)的污水處理效果參考

3 環(huán)境工程中城市污水處理工藝的科學(xué)選用

城市污水處理前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況以及處理要求，合理選用污水處理工藝，站在多個角度加以思考：其一，污水水質(zhì)。污水來源不同，水質(zhì)也有較大差異。其中，生活污水中有毒有害物質(zhì)較少，水質(zhì)穩(wěn)定，常應(yīng)用的處理方法為生物處理、酸化、消毒等；工業(yè)污水水質(zhì)來源多樣，需依托于實(shí)際確定處理工藝。比如，若污水中含有的有機(jī)物濃度過高，則可選用AB段處理工藝或厭氧酸化法，不需設(shè)置大規(guī)模池容，也可獲得顯著的有機(jī)物去除效果。其二，污水量。若污水水質(zhì)與水量變化明顯，可采用抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的處理技術(shù)，并適當(dāng)調(diào)整緩沖設(shè)施，避免對處理工藝效果造成不良影響。其三，建設(shè)與運(yùn)維成本。盡可能選用效率高、成本低、效果良好處理工藝，綜合考量污水處理設(shè)施建設(shè)投入與運(yùn)維成本。具體來說，先對污水可生化性進(jìn)行分析，若數(shù)值大于0.3，可選用生化處理工藝，如活性污泥法，當(dāng)滿足城市規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)后可直接排放；如果數(shù)值小于0.3，應(yīng)對污水中含鹽總質(zhì)量進(jìn)行分析，若為低鹽污水，選用經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)、處理效果好的污水生化處理工藝。但如果污水中含鹽量較高，需利用多效蒸發(fā)技術(shù)，減少含鹽量，再使用生化技術(shù)，確保污水處理與排放達(dá)標(biāo)。其四，污水深度。若城市污水日排放量較多，則表明污水集水池中的水位較高，含有的有毒物質(zhì)以及難降解生物越多。此時可采用氧化法對城市污水進(jìn)行處理，依托于處理工藝殺菌能力強(qiáng)、運(yùn)行條件溫和、操作簡單等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對污水的全面處理，盡數(shù)消除污水中含有的各類雜質(zhì)。當(dāng)前，常應(yīng)用且能夠獲得顯著污水凈化效果的氧化法類型較多，將使用的氧化劑種類以及反應(yīng)器類型作為分類標(biāo)準(zhǔn)，該處理工藝可細(xì)分為光催化氧化法、催化氧化法、化學(xué)氧化法以及超臨界氧化法。與此同時，為強(qiáng)化城市污水治理效果，又在氧化處理工藝的基礎(chǔ)上，融合現(xiàn)代化處理技術(shù)，創(chuàng)新出氧化技術(shù)，既能夠?qū)崿F(xiàn)對較深污水的有效處理，確保達(dá)標(biāo)排放，還可減少污水處理作業(yè)在資金方面的投入，極具應(yīng)用與發(fā)展價值。其五，因地制宜。確定污水處理工藝方案時，應(yīng)對城市的資源環(huán)境條件以及社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)行綜合考量，并加大對污水處理期間各類問題的關(guān)注程度，如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污水處理規(guī)模、工藝流程、管網(wǎng)系統(tǒng)布設(shè)等。通常來說，污水處理工藝操作效果會受處理規(guī)模所影響，這就需要站在長遠(yuǎn)的角度建設(shè)、完善城市污水處理設(shè)施，根據(jù)綜合建設(shè)水準(zhǔn)確定最終規(guī)模，再將當(dāng)前污水排放與處理量作為依據(jù)，確定近期污水處理規(guī)模。此外，還需結(jié)合污水收集量以及污水處理設(shè)施分期建設(shè)目標(biāo)、水質(zhì)目標(biāo)，選用最為高效的處理工藝，一般情況下，管網(wǎng)完善程度、工業(yè)污水產(chǎn)生與允許納入量、管網(wǎng)滲透水量是影響污水收集量的關(guān)鍵。遵循因地制宜工藝選取原則，充分分析城市科技發(fā)展條件以及污水處理特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，有效結(jié)合城市污水的達(dá)標(biāo)排放與循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)多元化污水處理工藝的有機(jī)組合。比如，某污水處理廠在對城市污水進(jìn)行處理時，部分生活污水采取強(qiáng)化一級處理加排海工程；剩余生活污水則采用二級處理方法，當(dāng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后用于農(nóng)田灌溉工程中。工業(yè)廢水由于含有大量污染生態(tài)環(huán)境物質(zhì)，因此在對其進(jìn)行處理時，遵循深度處理原則，再應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。此外，應(yīng)根據(jù)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及在污水處理作業(yè)中投入的資金情況，考慮處理工藝的分級、分期實(shí)施，簡單來說，就是先采用一級處理或強(qiáng)化一級處理，再執(zhí)行二級處理，或部分仍進(jìn)行一級處理，剩余則采用二級處理。

4 結(jié)束語

城市污水處理是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性工程，為保排放的污水滿足現(xiàn)行規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，就需做好城市污水處理工作。運(yùn)用等離子體處理、MSBR污水處理等現(xiàn)代化污水處理工藝以及常規(guī)處理手段，強(qiáng)化城市污水處理效果。與此同時，要求作業(yè)人員認(rèn)識到城市污水處理工藝應(yīng)用意義，并結(jié)合污水含有成分以及處理實(shí)際需求，做好各項(xiàng)污水處理工藝的科學(xué)選用工作，以此發(fā)揮出處理工藝應(yīng)用價值，為環(huán)境工程良性、高效建設(shè)創(chuàng)設(shè)有利條件，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展。