污水處理與水資源節(jié)約分析研究

葉俊

【摘要】：隨著技術(shù)的不斷更新，經(jīng)濟(jì)發(fā)展異常迅速。企業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式需要消耗巨大水資源，并且由于技術(shù)存在一定缺漏，產(chǎn)生的大量污水，對(duì)河道與人們生活造成了嚴(yán)重影響。污水的有效處理與水資源有效利用成為企業(yè)新時(shí)期優(yōu)化升級(jí)、轉(zhuǎn)型發(fā)展亟待解決問(wèn)題之一。筆者將會(huì)在文中對(duì)企業(yè)的污水處理與水能節(jié)約進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

【關(guān)鍵詞】：污水處理；水資源節(jié)約；解決對(duì)策

【引言】：

水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)條件，屬于不可再生資源。世界人口隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，數(shù)量驟然上升，自熱資源與人類供需要求日漸突出。在我國(guó)的眾多城市之中，大部分處于缺水狀態(tài)，比例為六成以上，處于嚴(yán)重缺水的城市數(shù)十個(gè)。國(guó)內(nèi)這種情況的發(fā)生主要可以歸結(jié)為兩點(diǎn)：首先是水資源主體的有限性，另外就是現(xiàn)有資源因?yàn)楣I(yè)、石油等企業(yè)污染，導(dǎo)致水資源大幅浪費(fèi)。我國(guó)政府部門深刻意識(shí)到該情況，開(kāi)始進(jìn)行提倡節(jié)能減排，同時(shí)加大污水治理腳步。通過(guò)近些年治理污水措施的與政府部門支持，污水排放量已經(jīng)得到明顯控制。城鎮(zhèn)化發(fā)展是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，城市水資源需求量將會(huì)隨之增長(zhǎng)，因此，實(shí)現(xiàn)廢水的合理利用，不僅有利于環(huán)保事業(yè)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)水資源節(jié)約。

1我國(guó)城市污水處理發(fā)展面臨的問(wèn)題

1.1污水處理技術(shù)滯后

污水處理關(guān)系到城市或鄉(xiāng)村發(fā)展，是城鄉(xiāng)發(fā)展是否順利的重要影響之一。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，國(guó)內(nèi)在治理污水方面主要借鑒了西方國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，對(duì)國(guó)內(nèi)污水處理。應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，注重吸收有利經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)城市發(fā)展。不過(guò)，就實(shí)際而言，我國(guó)污水處理技術(shù)與國(guó)外相比還是有一定差距，技術(shù)水平處于滯后狀態(tài)，并且水資源的利用率較低、各企業(yè)能源消耗，還有自動(dòng)化程度相對(duì)較低，綜合來(lái)看，都成為國(guó)內(nèi)污水處理循環(huán)系統(tǒng)中的顯著特點(diǎn)。

1.2經(jīng)濟(jì)支持后勁不足

城鄉(xiāng)污水處理系統(tǒng)嚴(yán)重影響到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，污水處理系統(tǒng)是復(fù)雜系統(tǒng)中不可忽視的一環(huán)，對(duì)于水污染防治與完善循環(huán)系統(tǒng)有關(guān)鍵性作用。污水處理系統(tǒng)的完善切忌一蹴而就，也非欲速可達(dá)，需要政府與相關(guān)企業(yè)投入一定資金，對(duì)城鄉(xiāng)污染進(jìn)行控制，因此，城鄉(xiāng)污水處理系統(tǒng)的建設(shè)中經(jīng)濟(jì)支持占據(jù)重要位置。

目前，我國(guó)的好經(jīng)濟(jì)水平與西方國(guó)家相比，具有一定的落后性，國(guó)家水污染建設(shè)資金相對(duì)短缺，造成資金供應(yīng)鏈存在缺陷。這主要是基于我國(guó)現(xiàn)狀決定的，由于水資源分布狀況不同，西方模式并不完全適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與居民分布，依靠大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠來(lái)改善水環(huán)境。即使修建了城市污水處理廠，其高昂的運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用也是城市污水處理率低，水體污染嚴(yán)重的主要原因之一。我國(guó)用于污水處理企業(yè)各占三分之一比例，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率較低，使得我國(guó)污水的實(shí)際處理效率要遠(yuǎn)低于預(yù)期。

雖然近幾年國(guó)家對(duì)污水處理投資有所增加，但與國(guó)外相比還差距甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)不能滿足需要。所以我國(guó)應(yīng)通過(guò)宏觀調(diào)控調(diào)整投資結(jié)構(gòu)，加大對(duì)城市排水和城市污水處理設(shè)施的投入。

1.3管理不到位

我國(guó)污水處理傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用較為復(fù)雜，國(guó)內(nèi)崗位人員的專業(yè)技術(shù)與管理水平與實(shí)際不太相符，導(dǎo)致污水廠雖然已經(jīng)新建，卻無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，阻礙了城市污水廠的運(yùn)行。結(jié)合目前情況來(lái)看，我國(guó)制定一系列政策，輔助污水處理工作的進(jìn)行，整體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的污水處理事業(yè)就是城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)治理腳步同步。這就使得污水處理技術(shù)具備高校、節(jié)能與經(jīng)濟(jì)的特性?；诖?，研究和開(kāi)發(fā)對(duì)傳統(tǒng)工藝的改造和替代的新工藝，發(fā)展具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、處理效果好且高效率低能耗的污水處理技術(shù)，是我國(guó)當(dāng)前污水治理領(lǐng)域的一項(xiàng)主要任務(wù)。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，確定走簡(jiǎn)易、高效率、低能耗的技術(shù)路線以適合我國(guó)的國(guó)情。

2、 污水處理技術(shù)簡(jiǎn)析

2.1生物接觸氧化技術(shù)。生物接觸氧化技術(shù)，具備生物膜法與活性污泥法技術(shù)二者特征，優(yōu)勢(shì)顯著。該技術(shù)的應(yīng)用需要建造生物接觸氧化池，在池內(nèi)進(jìn)行一定填料的填充。經(jīng)過(guò)充氧工序的污水控制在一定流速范圍內(nèi)對(duì)填料進(jìn)行浸沒(méi)，就會(huì)在填料上形成生物膜。污水和生物膜表面經(jīng)過(guò)充分接觸，加之生物膜微生物的共同作用，致使污水中的雜質(zhì)清除，使得污水能夠凈化。因?yàn)樗刂械臏囟鹊瓤陀^條件相對(duì)良好，是微生物棲息的好地方，所以，生物膜的生物相對(duì)較多，食物鏈長(zhǎng)，微生物具有較高濃度，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹情況，池內(nèi)的污泥較少，而且有利于沉淀。生物接觸氧化技術(shù)功能繁多，不僅具備凈化功能，對(duì)于有機(jī)物的去除，也有一定作用，若是認(rèn)為進(jìn)行合理控制，可以起到脫氧與除磷的作用。生物接觸氧化技術(shù)重點(diǎn)位置為填料，我國(guó)傳統(tǒng)采用的塑料管為蜂窩狀，且比較容易堵塞，目前該技術(shù)應(yīng)用的填料，可以避免塑料管堵塞，受益面積擴(kuò)大，處理結(jié)果更容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2厭氧生物濾池。厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長(zhǎng)，當(dāng)污水自下而上升式通過(guò)載體所構(gòu)成的固定床層時(shí)，在厭氧微生物作用下，污水中的有機(jī)物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：進(jìn)水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風(fēng)管→氧化溝→進(jìn)氣出水井→排水。污水經(jīng)沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入?yún)捬跸剡M(jìn)行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。

2.3土壤滲濾技術(shù)。土壤滲濾技術(shù)是應(yīng)社會(huì)形勢(shì)發(fā)展而來(lái)的，在我國(guó)受到了極大重視。我國(guó)政府部門在特定期間，指出我國(guó)北方地區(qū)運(yùn)用土壤滲濾技術(shù)是值得推廣的，而且出水可以作為再生水使用，解決人們用水的燃眉之急。

2.4微生物竹炭水處理技術(shù)。微生物改性竹炭符合水技術(shù)的是南京林業(yè)大學(xué)研究人員經(jīng)過(guò)一段時(shí)間鉆研提出的。該技術(shù)的關(guān)鍵在于高效微生物菌群、高分子生物填料以及生物改性竹炭。高效微生物菌群設(shè)備研制而成的高效微生物菌劑，有諸多特點(diǎn)，例如針對(duì)性、快速性、高效性以及靈活性。高分子填料生物帶的表面積較大，掛膜的速度較快，表面呈現(xiàn)的為正極性；斷面上從外到內(nèi)能夠生成好氧、厭氧以及兼性厭氧的不同反應(yīng)區(qū)，能夠?qū)⑽廴镜亩喾N物質(zhì)進(jìn)行清除。生物改性竹炭能夠延長(zhǎng)微生物與水中污染物表面接觸的時(shí)間，是多種微生物群居的最佳場(chǎng)所，進(jìn)而生物量與生物等方面就得到增強(qiáng)，污水處理系統(tǒng)的效率大幅度提升。

2.5沼氣池技術(shù)。生活污水除了可以運(yùn)用以上幾種方式之外，還可以應(yīng)用沼氣池發(fā)酵技術(shù)，根據(jù)“多級(jí)自流，逐級(jí)降解”的原則，根據(jù)實(shí)際需求創(chuàng)建新的過(guò)濾裝置。主要是由厭氧發(fā)酵、污水回流、填料以及兼性消化過(guò)濾等不同工藝共同構(gòu)成。日常生產(chǎn)生活中的污水處理，很多有機(jī)物經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵之后會(huì)形成沼氣，發(fā)酵之后的污水就會(huì)進(jìn)入濾化池。部分未被分解的有機(jī)物也可以得到進(jìn)一步降解。經(jīng)過(guò)沉淀之后的部分有機(jī)質(zhì)和活性污泥回流到厭氧發(fā)酵池內(nèi)提高厭氧發(fā)酵的效果，將達(dá)到凈化處理的目的。生活污水凈化沼氣池屬于污水分散的小型裝置，企業(yè)的成本投入相對(duì)較少，但是效果顯著，實(shí)際運(yùn)行不需要其它輔助資源，易操作?，F(xiàn)在此技術(shù)應(yīng)用相對(duì)成熟的地區(qū)為東海與漣水等。

2.6跌水充氧生物接觸氧化技術(shù)。跌水充氧生物接觸氧化技術(shù)的原理是，生活污水首先進(jìn)入?yún)捬跽託獬兀环矫?，?jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵，將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化成低分子揮發(fā)性脂肪酸，進(jìn)而產(chǎn)生甲烷和二氧化碳；另一方面，利用反硝化菌和原水中的碳源進(jìn)行反硝化；經(jīng)過(guò)厭氧處理后的污水用泵提升進(jìn)入多級(jí)跌水充氧接觸氧化池。接觸氧化池分多格串行，內(nèi)裝組合填料，其充氧采用跌水充氧方式，借助生長(zhǎng)在填料上的微生物去除有機(jī)物；經(jīng)過(guò)跌水池的污水一部分回流入?yún)捬醭?，另一部分進(jìn)入水耕蔬菜型人工濕地，進(jìn)一步去除氮磷等物質(zhì)。

2.7硅藻精土處理技術(shù)

該技術(shù)的實(shí)施主要應(yīng)用的為物力選礦法，硅藻精土的含量要高于92%，經(jīng)過(guò)添加處理劑，就可以改性職稱處理不同水質(zhì)的硅藻涂水處理劑。經(jīng)過(guò)此技術(shù)生產(chǎn)的水處理劑吸附性能更強(qiáng)，更加利于實(shí)際工作，可以把污水中的有機(jī)物或者是無(wú)機(jī)物進(jìn)行吸附之后，進(jìn)行絮凝沉降的工序，形成餅狀，這樣居民就可以獲取能夠循環(huán)使用的清水，而且餅狀沉渣能夠徹底分離。該技術(shù)處理技術(shù)投入成本相對(duì)較小，占用面積小，應(yīng)用設(shè)備簡(jiǎn)單，電能消耗與成本都能夠降低，水之中雜物的清除率高，不但具有傳統(tǒng)工藝的綜合優(yōu)點(diǎn)，而且克服了傳統(tǒng)污水處理工藝的不足，還具有沉渣可徹底分離并回收利用的特點(diǎn)。

3、城市污水處理節(jié)水對(duì)策

我國(guó)污水處理技術(shù)發(fā)展較為緩慢，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大關(guān)系。國(guó)外廢水治理與水資源再利用要優(yōu)于我國(guó)，我國(guó)由于限制因素多，具體情況不同，使得廢水治理進(jìn)程相對(duì)緩慢。改革開(kāi)放之后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)趨勢(shì)，目前處于發(fā)展的黃金時(shí)期，不過(guò)因?yàn)樯鐣?huì)形勢(shì)瞬息萬(wàn)變，需要把握時(shí)機(jī)。

3.1政府法律法規(guī)完善

我國(guó)針對(duì)水污染與水資源浪費(fèi)情況制定了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，以便能夠指導(dǎo)企業(yè)污水處理，從長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光來(lái)看，對(duì)于中水的浪費(fèi)情況以及污泥的亂倒情況有重要作用。中水經(jīng)過(guò)處理之后可以供家庭所用，解決居民的用水問(wèn)題。法律法規(guī)的完善能夠增強(qiáng)居民節(jié)水意識(shí)，與政府部門齊心協(xié)力。

3.2鼓勵(lì)社會(huì)資本投入

中水建設(shè)不僅屬于市政基礎(chǔ)設(shè)施工程的范疇，也屬于民生工程，可以算為單獨(dú)供水系統(tǒng)。根據(jù)市政事業(yè)發(fā)展模式，政府投資同時(shí)，要鼓勵(lì)社會(huì)資本的踴躍參與，使得企業(yè)投資管理更加合理，進(jìn)一步環(huán)節(jié)資金緊張問(wèn)題。加快工程建設(shè)腳步，實(shí)現(xiàn)中水再次利用，提升經(jīng)濟(jì)與社會(huì)雙效益。比如鼓勵(lì)更多的企業(yè)社會(huì)資本進(jìn)入污水處理廠尾水提標(biāo)處理和中水會(huì)用項(xiàng)目，以出售中水獲得的收益來(lái)支撐污水廠提標(biāo)改造事宜，一方面完成了國(guó)家減排的目標(biāo)，另一方面，大量中水的供給也可以大大降低目前城市供水的壓力，是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的典范。

3.3合理規(guī)劃，引用先進(jìn)技術(shù)

從政府層面，可以設(shè)立污水資源化率的的專項(xiàng)基金，組織技術(shù)攻關(guān)，獎(jiǎng)勵(lì)污水處理的科技應(yīng)用成果。從企業(yè)層面，要瞄準(zhǔn)污水處理先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，大膽創(chuàng)新升級(jí)，提高資源化率。要大力節(jié)能降耗，降低運(yùn)營(yíng)成本。筆者所在的公司在長(zhǎng)沙某大型屠宰工廠廢水處理中就應(yīng)用“氣浮+UASB+CASS+BAF”綜合工藝，配合完善的控制程序，可以將1500-2000m3/d濃度很高的屠宰廢水處理到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)，處理后的中水應(yīng)用于企業(yè)的日常運(yùn)輸車輛沖洗和路面清洗及廠區(qū)綠化，每天回用水量在500-800m3/d，大大節(jié)約了新鮮水的使用，也使企業(yè)獲得了污水處理外的額外收益。實(shí)際上在目前的社會(huì)活動(dòng)中，很多地方是可以使用中水的，比如大型樓盤的綠化和景觀用水、大型工礦企業(yè)的冷卻和循環(huán)水、城市內(nèi)河的景觀補(bǔ)水，都可以使用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的中水，但是目前在污水處理和深度處理方面，經(jīng)常使用的技術(shù)普遍成本較高，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也高，比如常用的膜技術(shù)、高級(jí)過(guò)濾技術(shù)等，在污水深度處理新技術(shù)研發(fā)和引進(jìn)方面還缺乏足夠的重視與投入，沒(méi)有更廉價(jià)的中水處理技術(shù)，也就制約了節(jié)水項(xiàng)目的推廣。

結(jié)語(yǔ)

污水處理費(fèi)要按照排出污水的水量和水質(zhì)的實(shí)際狀況，實(shí)行綜合指標(biāo)計(jì)費(fèi)法進(jìn)行收費(fèi)，污水處理廠的建設(shè)規(guī)模及處理工藝的選擇是依據(jù)污水排放系統(tǒng)的水量與水質(zhì)而確定的，污水處理廠運(yùn)行管理成本的組成不僅與各工廠企業(yè)排出污水的水量有關(guān)，而且與各工廠、企業(yè)排出污水的水質(zhì)有更直接的影響。污水處理不僅關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，而且與人民生活息息相關(guān)，從宏觀上來(lái)說(shuō)，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有一定影響。因此，作為環(huán)保行業(yè)的領(lǐng)頭羊，各生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，從技術(shù)手段等方面對(duì)污水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用，繼而節(jié)約水資源。

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