城市污水處理合理化研究

潘強(qiáng)

摘 要：人口城市化、社會工業(yè)化水平的提高，使城市水污染問題日趨嚴(yán)重。本文從水污染產(chǎn)生的原因出發(fā)，分析目前最為常見的城市污水處理工藝的優(yōu)劣，指出不同成分城市污水的最佳處理方案，并提出應(yīng)從政策管理、源頭控制、污水合理處理、中水再利用等多角度齊抓共管，才能更好地做到節(jié)約水資源，保護(hù)水環(huán)境，真正做好綠色生態(tài)環(huán)境的創(chuàng)建與保護(hù)。

關(guān)鍵詞：污水處理 CAST工藝 A2/O工藝 中水利用

中圖分類號：F299.24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0129-02

隨著城市建設(shè)發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平提高，人口城市化進(jìn)程中水污染問題卻層出不窮。江蘇太湖藍(lán)藻肆虐、云南滇池奇臭散發(fā)，給國人上了一次次生動的環(huán)保課。對一個(gè)健康可持續(xù)發(fā)展的城市來說，水污染問題不容忽視。水污染的重要原因之一就是城市排污，污水處理的合理規(guī)劃、設(shè)施的改造利用、效率與效果的提高，是每一位環(huán)境工作者亟需解決的一個(gè)重大課題。

1 城市污水排放的組成

城市污水主要有生活污水、工業(yè)污水和自然降水組成[1]。

1.1 生活排污

生活污水的主要來源包括居民的日常生活用水，娛樂、餐飲、服務(wù)行業(yè)用水，機(jī)構(gòu)、企、事業(yè)單位辦公生活用水等，是城市污水的重要組成部分，目前生活污水量呈逐年增加趨勢。城市污水處理廠處理的對象主要是生活污水，其特點(diǎn)為成份相對簡單，以有機(jī)可降解成分為主，可生化降解程度高。即使污染濃度偏高，污水處理廠也能正常運(yùn)行，達(dá)標(biāo)排放。

1.2 工業(yè)排污

工業(yè)污水是在生產(chǎn)中參與工藝過程而產(chǎn)生的廢水、廢液，是目前造成水體污染的主要原因。工業(yè)生產(chǎn)的多樣化，造成工業(yè)污水成份千差萬別，其特點(diǎn)為難降解，污染時(shí)間長，不易生化處理，需采用特殊工藝，處理成本高，混入城市生活污水能造成污水處理廠中毒，以至癱瘓。

1.3 雨雪等自然降水

雨雪是大自然對水資源的一種補(bǔ)給方式。自然降水的特點(diǎn)是在降落過程中夾雜著空氣中的各種雜質(zhì)，但含量相對較低，屬于地表Ⅳ類水，可以作為中水（城市污水、廢水經(jīng)凈化處理達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，能在一定范圍內(nèi)使用的非飲用水）用于城市建設(shè)與維護(hù)，其污染指標(biāo)遠(yuǎn)低于城市污水排放的1級A標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2 目前常用污水處理工藝及特點(diǎn)

城市污水處理廠主要承擔(dān)生活污水的處理，基本上采用生化處理方法，其常見的處理工藝有SBR、CAST、A/O、A2/O四種。CAST是對SBR工藝的一種改進(jìn)，它在SBR工藝基礎(chǔ)上增加了生物選擇器和污泥回流裝置，并對時(shí)序做了調(diào)整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及處理效率。A/O工藝不能達(dá)到完全脫氮，而A2/O工藝在出水初級缺氧反應(yīng)器前加一厭氧反應(yīng)器能有效除氮、除磷。CAST工藝和A2/O工藝是前兩種工藝的升級型，也是城市污水處理廠采用的主要工藝模式。

2.1 CAST工藝特點(diǎn)

CAST污水處理工藝又稱為周期循環(huán)活性污泥工藝，其特點(diǎn)是由四組獨(dú)立生化反應(yīng)池組成一整套生化污水處理系統(tǒng)，依靠反應(yīng)的時(shí)間差，四個(gè)反應(yīng)池分別進(jìn)行進(jìn)水-厭氧攪拌-好氧曝氣-沉淀潷水四個(gè)過程，循環(huán)交替進(jìn)行連續(xù)的污水處理。它的優(yōu)點(diǎn)是去除COD（化學(xué)需氧量）、BOD（生化需氧量）、SS（廢水懸浮物）、氨氮、磷效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可有效地控制活性污泥膨脹；系統(tǒng)組成簡單、運(yùn)行靈活，采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，方便分期建設(shè)和擴(kuò)建工程；在污水進(jìn)水瞬時(shí)嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，污水處理廠只有一組反應(yīng)池受到的沖擊，其他三組不受影響，污水處理廠可以維持正常工作。缺點(diǎn)是污水處理量不能超過設(shè)計(jì)能力，缺少調(diào)節(jié)空間；自動化程度要求高，使用設(shè)備投入較多，設(shè)備閑置率高；每組反應(yīng)池都是一套獨(dú)立的污水處理系統(tǒng)，占地空間大，維修維護(hù)相對成本高。適用于污水處理量較少，污水水質(zhì)不穩(wěn)定，有少量工業(yè)污水混入的污水處理廠。

2.2 A2/O工藝特點(diǎn)

A2/O工藝是一種常用的二級污水處理工藝，可用于二級或三級污水處理。后續(xù)增加深度處理后，可作為中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。其特點(diǎn)是在反應(yīng)池的不同部分，分別進(jìn)行厭氧攪拌-缺氧-好氧曝氣-出水步驟，可連續(xù)進(jìn)行污水處理工作。A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是不同環(huán)境條件和微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)去除有機(jī)物、脫氮除磷；反應(yīng)設(shè)備投入少，設(shè)備使用率高；不會發(fā)生污泥膨脹，沉降性較好；占地較小，維修維護(hù)成本較低。缺點(diǎn)是對城市污水的要求高，脫磷脫氮效果不如CAST工藝，當(dāng)污水進(jìn)水瞬時(shí)嚴(yán)重超標(biāo)，特別是工業(yè)污水的沖擊時(shí)，可能造成反應(yīng)池污泥中毒，甚至整個(gè)污水處理廠癱瘓，得重新進(jìn)行污泥馴化。該工藝適合污水進(jìn)水水質(zhì)相對平穩(wěn)，無工業(yè)污水瞬時(shí)襲擾的環(huán)境。

3 污水處理廠的選型與合理布局

城市的排水系統(tǒng)包括：排水用戶、排水管網(wǎng)、污水處理廠、排入水體。污水處理廠選型主要考慮污水管網(wǎng)承擔(dān)污水區(qū)域水質(zhì)特點(diǎn)、污水量、未來發(fā)展空間等方面。合理選型對城市污水處理來說很重要。

3.1 生活污水為主

管網(wǎng)收集的污水以居民、商業(yè)、辦公的生活污水為主，適合采用A2/O工藝。因?yàn)樵搮^(qū)域污水水質(zhì)成份相對簡單，水質(zhì)污染指標(biāo)相對穩(wěn)定，不會對污水處理廠產(chǎn)生沖擊，未來區(qū)域發(fā)展的污水量增加相對較小。根據(jù)A2/O處理工藝處理量可變的特點(diǎn)，能延長污水處理廠的使用時(shí)間。

3.2 生活污水與工業(yè)污水混合

管網(wǎng)收集的污水是生活污水與工業(yè)污水混合水，適合采用CAST工藝。因?yàn)樵搮^(qū)域的污水水質(zhì)成份復(fù)雜，水質(zhì)的污染指標(biāo)不穩(wěn)定，經(jīng)常有短時(shí)不明污染物超標(biāo)排放情況發(fā)生，會對污水處理廠正常運(yùn)行產(chǎn)生沖擊。CAST工藝四組獨(dú)立生化反應(yīng)池的間歇操作，可以抵抗超標(biāo)排放的沖擊。

3.3 工業(yè)污水為主

管網(wǎng)收集的污水以工業(yè)污水為主，基本不能采用生化方法處理，適合建立工業(yè)污水處理廠。工業(yè)污水采用化學(xué)強(qiáng)氧化、膜滲透等方法，處理成本高，應(yīng)盡可能減少其他污水的混入，降低運(yùn)行成本。

4 城市污水處理的有效策略

應(yīng)將污水處理工作有效地納入到城市發(fā)展規(guī)劃、水環(huán)境治理規(guī)劃、水污染防治計(jì)劃中[3]。

城市污水處理的程度，不僅取決于城市污水處理廠，還取決于城市管網(wǎng)的合理化建設(shè)，以及對排水用戶的監(jiān)管程度。合理的利用法律、法規(guī)，通過城市住建、環(huán)保部門的監(jiān)管，才能發(fā)揮城市污水處理的最佳效果。

4.1 加強(qiáng)城市污水排放的監(jiān)控

國務(wù)院于2014年1月1日實(shí)施了《城市排水與污水處理?xiàng)l例》（中華人民共和國國務(wù)院令641號），住建部于2015年1月22日，重新修訂了《城市污水排入排水管網(wǎng)許可管理辦法》（中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第21號令），對城市污水排入污水管網(wǎng)有了嚴(yán)格的要求和強(qiáng)有力地法律保障。城市排水主管部門可以充分利用法律、法規(guī)，對排水用戶進(jìn)行監(jiān)管。比如餐飲業(yè)除油，醫(yī)療業(yè)殺菌、消毒，需達(dá)到城市污水排放的1級B標(biāo)準(zhǔn)[2]，才能排入污水管網(wǎng)；與環(huán)保部門聯(lián)手對醫(yī)療、高、重、工業(yè)污染的排水用戶建立重點(diǎn)排水用戶檔案，依法要求其對污水進(jìn)行前期處理，并依法建立在線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)；實(shí)行“廠管”并舉，對通過管網(wǎng)進(jìn)入污水廠的重點(diǎn)排水用戶的主要污染物進(jìn)行管控，做到污染事故可追溯。通過從根源上控制進(jìn)廠的污水水質(zhì)，以保障污水處理廠的正常運(yùn)行。

4.2 減少城市污水處理量

雨、污混流，加大了城市污水的處理量，不僅造成嚴(yán)重的自然資源浪費(fèi)，也給污水處理廠造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)和資金浪費(fèi)，是現(xiàn)今各個(gè)城市污水處理中普遍存在的問題。在今后的城市改擴(kuò)建過程中，盡可能做到雨、污管線分流，充分利用了自然降水資源，作為中水加以合理利用，可大幅減少城市的污水處理量。

4.3 提高城市污水利用率

2002年我國相續(xù)出臺了《城市再生水利用分類》GB/T18919-2002、《城市污水再生利用，城市雜水水質(zhì)》GB/T18921-2002、《城市污水再生利用，景觀環(huán)境用水水質(zhì)》GB/T18921-2002、《建筑中水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/50336-2018等一系列國家標(biāo)準(zhǔn)，為合理的利用中水提供了技術(shù)保障。隨著城市的發(fā)展，中水利用逐步走進(jìn)我們的生活，如廁所沖洗、道路沖洗、城市綠化、景觀用水、工業(yè)冷卻用水等。城市污水處理廠達(dá)標(biāo)排放的污水，通過進(jìn)一步深度處理形成中水，重新投入到城市的發(fā)展建設(shè)中去，具有著深遠(yuǎn)的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益，是利國利民造福子孫后代的有效之舉。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳建明.城市污水處理存在的問題及對策[J].居舍，2018，5（下）：159-160.

[2] GB/18918-2002，城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 馮樹龍.試論城市污水處理的有效策略[J].云南化工，2018，45（6）：10-11.