城市綜合污水處理方法淺論
前言:
隨著淡水資源的日益短缺和需水量的不斷增加,許多缺水城市和地區無新的水源可開發利用,污水的回收和再用已成為解決水資源短缺的有效措施之一。如今我國正處在經濟高速發展的時期,城鎮化的步伐加快，城市污水排放量增大,在這種背景下，合理地開發適合城市綜合污水處理的技術和工藝,不僅能緩解城市水資源短缺的現狀,同時維護生態環境,將對人類社會和經濟具有深遠的歷史意義及現實意義
1. 城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市污水收集系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。若污水直接排入自然河流，由于污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流，隨著經濟社會發展較快，許多地方治污規劃滯后，市政設施薄弱，無生活污水收集處理系統，在人口密度愈大的區域，河流污染愈趨嚴重，河流的稀釋凈化作用已大為削弱，超出了河流的自凈界限。位于黃河上游的中型城市寧夏，1985 年排入黃河的廢污水量為0.77 億t ,1995 年增至1.68 億t ,1999 年已達2.57 億t ,為1985 年的2.3倍，致使黃河寧夏河段水污染加重。
近年來，伴隨著科學技術的不斷提高，污水處理工藝有了較大的發展，通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理，處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質，然后再利用污水土地處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物，方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質，目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型，工藝為一、二級可以混合處理，有的部分已達到三級混合處理，如缺氧好氧生物脫氮除磷法（A/O）、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法（A/A/O）、序批式活性污泥法（SBR）、吸附生特物降解法(AB)、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、酚等有機特進一步降解。為了更好地去除污水中氮和磷，又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種（主要為聚磷菌）在缺氧-厭氧-好氧處理過程中（特別在好氧過程中）需要大量吸氧以供生長的原理，從而降低污水中磷氮含量，使污水在這一過程中達到三級處理。最終使得綜合污水達到國家排放水體的標準，所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或農用填埋而最終處置。
2. 城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水為的污水處理，只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的水質要求，可以滿足工業循環水冷卻和家居如廁等用水的要求，達到中水回用的目的。此類的污水處理中，尤其以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器(MBR)是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥法(CAS)相結合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。MBR具有出水水質好,容積負荷高,占地面積小,剩余污泥產量低,操作管理方便等優點。金培濤（2005）采用復合式膜生物反應器(HMBR)工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究，結果表明經 過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準》(CJ25·1-1989)要求。
2.2醫院污水
醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿菌等病毒,被列為國家HW01號危險污染物,如不經處理直接直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后，水質已經改善，細菌含量也大幅度減少，但細菌的絕對數量仍很可觀。因此，醫院污水以病毒細菌危害為主,應將消毒作為主要處理手段。
目前，醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.2.1氯消毒
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀80年代國內最流行的方法，技術成熟，價格便宜，設備故障率和成本均明顯低于臭氧法，但氯氣泄漏現象時有發生，且易產生二次污染物：次氯酸鈉法是20世紀90年代應用最多的方法，設備投資少，運行費用低，安全可靠，易管理，對于藥源可靠的地區在污水消毒中得到廣泛應用，但消毒作用不如氯氣強。
2.2.2過氧化物消毒
過氧化物消毒劑最常用的有二氧化氯和臭氧。
二氧化氯與氯消毒的特性不同，它的殺菌機制主要是二氧化氯分子滲入細胞內，將核酸（DNA或RNA）氧化，以快速抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛生組織（WHO）確認的一種高效強力殺菌劑，是國際上公認的氯系列消毒最理想的更新替代產品，為國家環境保護總局所推薦的。其最大的優點在于與腐殖質或有機物反應幾乎不產生發散性有機鹵物，不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷，也不與氨及氨基化合物反應。實踐證明,不僅其消毒效果和去除水中污染物的能力優于液氯(包括對耐氯性最強的病毒、芽孢等均有很好的消毒效果),而且消毒作用不受水質酸堿度和氨及胺類化合物影響。二氧化氯還有一個特點是滅菌效果與溫度有關,介質溫度越高,二氧化氯的殺菌效力越強,其最大的特點是在滅菌過程中接觸時間很短,僅幾分鐘滅菌效率可達到99%。但這類消毒劑性質不穩定，制備、儲運困難，操作管理要求高，使用不方便。
臭氧消毒法，臭氧是一種極強的氧化劑，殺菌效果好，接觸時間短，氯的殺菌作用是漸進的，而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時的。另外，臭氧不僅完全不產生致癌的三鹵甲烷，還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物，除臭脫色效果好，使水溶解增加，現在西歐國家普遍使作，但投資大，設備故障率高，電耗大，費用較氯化消毒高，而且由于臭氧化學性質極不穩定，直接帶了臭氧消毒的缺點，無法貯存，不易運輸，臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧，對細菌的生生長難以控制，控制和檢測O3均需一定的技術，管理難度大。
2.2.3紫外線輻照消毒
紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種致病菌、細菌和原生菌，作為一種物理消毒方法，無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物，操作簡單，不加化學藥劑,不產生二次污染消毒后的水無殘留輻射，缺點是紫外光源壽命短，若光照強度低時，殺菌效率不高，且無后續作用，不能大規模應用。
2.3工業污水
工業污水的水中由于含有大量的金屬離子，如汞、鉻、鎘等，以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色，污染性很強。如果工業污水直接進入水生生態系統中，微生物不但不能降低重金屬的濃度，相反還能富集、放大其效應。據研究表明：重金屬進入生物體后，能積累在某器官中造成累積性中毒，最終危害生命。
污水中污染無機物有的惡化水質，危害水生生物，危害農業；有的使人慢性中毒，破壞人體的正常生理過程，其中重金屬對人體危害最大，甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別，因此，對工業污水的有效治理，需要因地制宜，具體情況具體分析，以適宜的水處理技術與具體的工行業減污處理設備相結合，才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內生污水直接凈化，即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的用污水處理方法。現在，工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。
2.4污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品，是一種特殊垃圾，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的級其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高，污泥的處理量也日趨增大，如果不及時加以妥善處理和處置將造成堆放和排 放區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有：
2.4.1衛生填埋
該方法操作相對簡單，投資費用較小，適應性強，但是侵占土地嚴重，存在潛在的土地污染和地下水污染，縮短填埋場的使作年限。
2.4.2污泥農用
該方法投資少，能耗低，有機部分可轉化成土壤改良劑成分，但是直接農用存在重金屬污染、病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚燒
該方法能徹底的無害化，殺死病原體，最大限度的減少污泥體積，但需要的投施投資大，處理費用高，添加燃燒會產生劇毒物質。
2.4.4污泥堆肥
該方法自動化程度高，周期短，日處理量大，處理后污泥質量穩定，容易有效利用，可廣泛用于農業和林業，可以有效控制臭氣等，防止二次污染，綜合效應好。
2.4.5海洋傾倒
該方法費用少，但二次污染嚴重，限制于沿海城市。
3. 結語
3.1 對污水的優化處理，不能單純從宏觀的角度對水量進行簡單的控制，要在了解污水處理的內在機制相互轉化的基礎上，同時考慮處理水量與水質兩方面的因素，只有將這兩方面結合起來，這樣的污水處理才更加客觀更加準確。
3.2 對于不同類型的城市，城市污水的成分也各不相同，通用的處理方法應用的難度也較大，許多污水處理的新方法目前還是嘗試階段，沒有成熟模式可供參考。因而，進行對污水處理新技術、新方法的開發研究,推廣行之有效的專門處理技術也有待進一步深入。
3.3 進行污水處理工作，要全面規劃,合理布局；加強環保意識宣傳教育；強化管理，努力擺脫現在經濟發展中高污染高排放的“雙高”困境。
[參考文獻]
[1] 王劍偉. 城市污水再用于火電廠循環冷卻水的分析[J]. 內蒙古科技與經濟,2005,(18):92-93.
[2] 張碧峰. 呼和浩特市城區污水資源開發利用前景[J]. 內蒙古科技與經濟,2004(20)10-11.
[3] 韓偉，張錦珠. 我國污水處理產業的社會化融資模式探析[J].中國給水排水, 2005,21(11):91-93.
[4] 志新, 孫家瑛. 城市污水污泥固結體重金屬浸出毒性及路用性能研究[J]. 環境污染治理技術與設備,2005,6(12):86-88.
[5] 陳軍. 城市污水處理廠污泥利用現狀及潛在環境問題[J]. 礦產與地質,2005,19(6):732-734.
[6] 徐有生,丁朝模. 污水資源化是改善環境解決淡水資源短缺的重要途徑[J]. 中國工程科學, 2005,7:112-116.
[7] 張玲鳳,周新民. 污水處理廠幾種除臭技術的效果比較[J]. 污染防治技術, 2004, 17:43-45.
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
