生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)分析

劉 慧

（菏澤市生態(tài)環(huán)境局鄄城縣分局，山東 菏澤 274003）

近年來(lái)，我國(guó)污水處理事業(yè)成績(jī)斐然，日處理量已達(dá)到了2.2億m3，成為了名副其實(shí)的水處理大國(guó)。從2019年以來(lái)，我國(guó)生態(tài)環(huán)境部、財(cái)政部以及住建部等部門陸續(xù)印發(fā)政策文件，為推進(jìn)生活污水收集處理設(shè)施改造和建設(shè)提供了基礎(chǔ)參考。生態(tài)污水處理技術(shù)是當(dāng)今全球范圍內(nèi)的新型生物處理技術(shù)，也是污水處理的主流技術(shù)之一。該技術(shù)不同于傳統(tǒng)的物理化學(xué)凈水技術(shù)，其整個(gè)處理過(guò)程是以自然水體凈化為參考，通過(guò)充分利用生物學(xué)原理來(lái)營(yíng)造平衡的自然生態(tài)環(huán)境，即利用土壤、動(dòng)植物以及微生物等各種資源的相容性來(lái)完成污水中有害物質(zhì)的吸收利用和降解，整個(gè)處理過(guò)程效果好、成本低，這對(duì)于提高污水處理廠的污水處理能力，以及促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著十分積極的意義[1]。

1 生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)概述

人類要想與自然實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題不容忽視。隨著環(huán)境友好型以及資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、高效發(fā)展能源結(jié)構(gòu)、促使生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展已成為新時(shí)代發(fā)展的主題。當(dāng)前，隨著工業(yè)的發(fā)展以及人口的增長(zhǎng)，生活污水以及工業(yè)廢水的排放量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，這不僅使水體污染加劇，也使自然資源遭到了嚴(yán)重破壞，同時(shí)，也會(huì)對(duì)人們的身體健康造成嚴(yán)重影響。由此，我國(guó)對(duì)于環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，特別是在水處理方面，投入了大量的精力和財(cái)力。在實(shí)際處理過(guò)程中，傳統(tǒng)污水處理技術(shù)應(yīng)用化學(xué)和物理手段比較常見(jiàn)，其中，物理處理法主要是通過(guò)過(guò)濾以及沉淀等一系列的手段完成基本處理，而化學(xué)處理方法是通過(guò)在污水中添加化學(xué)物質(zhì)和藥品，并利用期間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)迫使相應(yīng)的有害物質(zhì)降解為低害化物質(zhì)或者是無(wú)害化物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)科學(xué)、合理的處理后達(dá)標(biāo)排放[2]。

不過(guò)，該種處理方式比較粗放，不僅處理后的水資源利用率不佳，而且投入成本也較高。若在處理過(guò)程中相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)投入較少，就難以達(dá)到有效處理，若投入過(guò)多則會(huì)造成二次污染。因此，在不斷地探索和試驗(yàn)過(guò)程中，生態(tài)環(huán)保污水處理方式應(yīng)運(yùn)而生，該方式主要是利用生物手段進(jìn)行污水處理，其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、成本較低，而且在處理過(guò)程中不需要添加任何化學(xué)原料，不用擔(dān)心二次污染問(wèn)題。

2 生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 用途廣、適應(yīng)性強(qiáng)

生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)是一種一體化的污水處理方式，在實(shí)際處理過(guò)程中，不僅能夠?qū)ι钗鬯?、工業(yè)廢水以及特殊行業(yè)的污水進(jìn)行處理，同時(shí)對(duì)于處理農(nóng)業(yè)廢水以及畜牧養(yǎng)殖業(yè)廢水也有著良好的處理效果。不過(guò)對(duì)于不同的污水來(lái)源以及不同的污染程度，其處理細(xì)節(jié)會(huì)略有不同，而且，處理后的污水也能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的利用。綜合而言，環(huán)保生態(tài)污水處理系統(tǒng)不受任何時(shí)間、空間、地形和水質(zhì)的限制，通常是采用模塊化設(shè)計(jì)，且在建造的過(guò)程中可以集中建造，也可以分散建造[3]。該技術(shù)本身也具有一定的靈活性，既減輕了用地壓力，也減輕了成本壓力，而且，整個(gè)處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了全程優(yōu)化，能有效控制污水的處理指標(biāo)，從而可以保證達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及智能檢測(cè)手段的不斷應(yīng)用，該技術(shù)在生化反應(yīng)、出水水質(zhì)波動(dòng)等方面實(shí)現(xiàn)了科學(xué)分析，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了提高污水處理能力的目標(biāo)。

2.2 處理的水質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定

通常，生態(tài)環(huán)保污水處理過(guò)程中主要包含三級(jí)處理流程：一級(jí)處理流程的主要目標(biāo)是，通過(guò)使用格柵井以及沉砂調(diào)節(jié)池，完成較大固體顆粒的沉淀工作，同時(shí)初步完成有機(jī)物的降解以及異味去除；二級(jí)處理流程的主要目標(biāo)是在于整體去除污染物，包含生態(tài)處理以及沉淀池處理兩個(gè)部分。其中，生態(tài)處理作為整個(gè)處理流程的核心承擔(dān)著主要的處理任務(wù)，是通過(guò)微生物以及維持水生態(tài)平衡活性物質(zhì)的加入，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體污染物的逐級(jí)降解，且在該過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的污泥率極低，無(wú)需特殊清理。而經(jīng)過(guò)沉淀池的出水能有效降低懸浮物的濃度；三級(jí)處理的主要作用在于完成消毒處理。經(jīng)過(guò)三級(jí)處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且滿足安全回收利用的要求。因此，整個(gè)處理流程是利用生物系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能進(jìn)行處理，有效地減少了對(duì)人工的依賴，且對(duì)設(shè)備的需求也不高，也避免了人為操作失誤或者系統(tǒng)故障而影響處理流程。其優(yōu)勢(shì)在于，經(jīng)過(guò)處理后的污水能有效地保證生態(tài)平衡，且不易遭到破壞[4]。

2.3 可打造景觀化處理系統(tǒng)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和處理系統(tǒng)的逐漸成熟，污水處理工藝不再是簡(jiǎn)單完成水質(zhì)的優(yōu)化，更在于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)的有效應(yīng)用，不僅能夠達(dá)到生態(tài)平衡，而且通過(guò)切合實(shí)際的設(shè)計(jì)更能有效地同周邊環(huán)境完成融合，再通過(guò)全方位的智慧共識(shí)、啟迪創(chuàng)新，可將污水處理廠打造成有創(chuàng)造力、有高度觀賞價(jià)值的景觀系統(tǒng)，從而能為人們帶來(lái)感官上的舒適感。在此過(guò)程中，不僅能滿足城市的供水需求，還能美化居住環(huán)境，同時(shí)還可以為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰做出一定的貢獻(xiàn)。相比較而言，用于污水處理的物理技術(shù)很粗放，只能用于預(yù)處理，而化學(xué)處理實(shí)際上是一種黑色技術(shù)且會(huì)產(chǎn)生二次污染，而生物綠色處理技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了污水處理系統(tǒng)的低碳環(huán)保。

3 生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)的基本原則

3.1 合理利用區(qū)域差異，完善設(shè)計(jì)

生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)擁有維持生態(tài)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)污水處理的雙重目標(biāo)。但實(shí)際應(yīng)用中，不同的地域之間也會(huì)有著不同自然條件的差異，這些差異體現(xiàn)在氣候溫度上，也體現(xiàn)在土壤以及空氣質(zhì)量上。因此，在利用生態(tài)系統(tǒng)完成污水處理的過(guò)程中，應(yīng)該綜合考慮區(qū)域因素，在經(jīng)過(guò)全方位的調(diào)查之后，應(yīng)系統(tǒng)掌握該區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)，并通過(guò)科學(xué)合理的方案設(shè)計(jì)促進(jìn)整個(gè)生態(tài)污水處理系統(tǒng)的完善。為了確保處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可先在小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)分析在確定處理方案的可行性，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)規(guī)模的擴(kuò)充，以此提升處理效率和處理效果。

3.2 統(tǒng)籌規(guī)劃，保障系統(tǒng)的整體優(yōu)化

整個(gè)生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)包含多個(gè)流程也涉及應(yīng)用多種技術(shù)，因此，在系統(tǒng)的選定、調(diào)查、設(shè)計(jì)以及搭建實(shí)施過(guò)程中，系統(tǒng)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性十分重要。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，不僅要完成針對(duì)性的檢測(cè)還要根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)制定處理方案，同時(shí)，在方案確定的過(guò)程中也應(yīng)結(jié)合地域?qū)嶋H情況進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，另外，還需綜合考慮處理后的污水排放以及回收再利用等一系列問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況作出適當(dāng)?shù)陌才耪{(diào)整，并從各個(gè)細(xì)節(jié)出發(fā)保證彼此之間的有效聯(lián)結(jié)和有效協(xié)調(diào)，以此完成統(tǒng)籌規(guī)劃并保證系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

3.3 消除不確定性，保障系統(tǒng)和諧共生

消除不確定性是保障系統(tǒng)和諧共生以及整個(gè)生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)最基本的設(shè)計(jì)原則。就生態(tài)系統(tǒng)本身而言，包括大量的生物和非生物，一旦該系統(tǒng)中引入了不確定、不和諧的因素，就會(huì)導(dǎo)致生態(tài)平衡失穩(wěn)進(jìn)而造成發(fā)展趨勢(shì)的不確定性，甚至?xí)饾u導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)癱瘓。因此，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)處理的過(guò)程中，首先要保證該生態(tài)系統(tǒng)中引入的污水能有效維持生物以及微生物之間的關(guān)聯(lián)，在發(fā)揮污水處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益的同時(shí)要確保留有足夠的恢復(fù)空間，同時(shí)，還要確保生物在吸收、降解的過(guò)程中保持和諧共生的生態(tài)狀態(tài)。

3.4 循環(huán)再生，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

循環(huán)再生是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，所以，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程必須要保證污水中的有害物質(zhì)能有效進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的同時(shí)，還能維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免其遭受破壞。因此，設(shè)計(jì)人員要充分掌握相關(guān)生物知識(shí)，保障在污水處理過(guò)程中的各個(gè)生物以及微生物擁有足夠的恢復(fù)空間，并綜合利用生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以此在科學(xué)實(shí)施以及物理預(yù)處理基礎(chǔ)之上保證合理利用資源。

4 生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)的類型

4.1 污水土地處理系統(tǒng)

污水土地處理系統(tǒng)也被稱為土地灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的處理主力為土地，是將污水在經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理之后直接灌溉到土地當(dāng)中，再利用土壤以及微生物、植物系統(tǒng)的調(diào)控能力以及自凈功能成功完成水質(zhì)改善。通常情況下，經(jīng)過(guò)一二級(jí)處理之后的改良污水才能夠進(jìn)行排放，所以，在此過(guò)程中整個(gè)污水土地處理系統(tǒng)充當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)三級(jí)處理的角色，其充分利用了水分的沉淀、揮發(fā)的根本性質(zhì)以及土壤對(duì)水分吸收的基本特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)灌溉和污水處理的雙重結(jié)合[5]。在實(shí)際應(yīng)用中，整個(gè)土地污水處理系統(tǒng)包括污水慢速、快速滲濾土地處理系統(tǒng)以及污水地表漫流土地處理系統(tǒng)和人工濕地處理系統(tǒng)等多種處理形式，該系統(tǒng)具有成本低、運(yùn)行簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，而且，在處理過(guò)程中有效避免了副作用和新污染物質(zhì)的產(chǎn)生。不過(guò)，污水土地處理系統(tǒng)對(duì)污水的性能指標(biāo)要求很高，要保證所排放的污水中不含有有機(jī)病毒以及重金屬或者是劇毒物質(zhì)，也要保證整個(gè)污水水體不包含病毒以及細(xì)菌等病原體。

4.2 蚯蚓生態(tài)濾池處理技術(shù)

蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)是利用蚯蚓的吞噬、消化以及分解能力來(lái)完成污水的處理凈化。在生態(tài)池中以蚯蚓為主體，同時(shí)引入少量的蝸牛等軟體動(dòng)物以及微生物，以此構(gòu)成一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是利用微生物和蝸牛、蚯蚓的協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)污水凈化的目的。而蚯蚓生態(tài)濾池最大的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)了初沉池、曝氣池、二沉池以及污泥處理設(shè)施的結(jié)合，省去了污水處理繁瑣的流程，完成了工序的簡(jiǎn)化，這種處理方式投資少、處理費(fèi)用較低，且相對(duì)的能源消耗較少。因此，該技術(shù)不僅被廣泛應(yīng)用于污水處理過(guò)程，同時(shí)對(duì)污泥處理以及生活垃圾處理也有著良好的效果。

4.3 生態(tài)塘處理技術(shù)

生態(tài)塘處理技術(shù)堪稱生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)的典范，在其整個(gè)處理過(guò)程中不僅充分利用了生物作用，還實(shí)現(xiàn)了將光合作用和食物鏈原理的有效結(jié)合。該處理技術(shù)以太陽(yáng)能為基本能源，以蛋白酶為催化劑促進(jìn)酶促反應(yīng)。在實(shí)際處理過(guò)程中，是將污水引入到生態(tài)塘系統(tǒng)中，在水禽以及水生植物以及藻類的作用下完成有害成分的分解，實(shí)現(xiàn)了切實(shí)改善水質(zhì)。同時(shí)，在生態(tài)塘處理過(guò)程中，能夠保證水生植物擁有良好的長(zhǎng)勢(shì)，且整個(gè)處理過(guò)程投資較少，不需要人工刻意進(jìn)行維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙重提高[6]。

需要注意的是，在整個(gè)生態(tài)塘處理技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該把握以下關(guān)鍵內(nèi)容：首先，要保證生態(tài)塘所選用的水生植物具有高效的污水凈化能力，擁有良好的適應(yīng)能力，能夠適應(yīng)生態(tài)塘的生長(zhǎng)條件，同時(shí)具備足夠發(fā)達(dá)的根系，可以為諸多微生物提供寄生場(chǎng)所，從而增加了微生物種群的進(jìn)化能力，且要盡量選擇生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的水生植物，要有效減少更換頻率和成本投入。其次，要保證菌藻配備隊(duì)伍擁有足夠的降解能力，在保證生態(tài)系統(tǒng)共生的同時(shí)還要維持生物系統(tǒng)的多樣性。最后，在整個(gè)生態(tài)塘污水處理過(guò)程中，其曝氣富氧技術(shù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)化，保證在光合作用不足時(shí)用人工曝氣的方式可同樣實(shí)現(xiàn)水體的快速富氧，從而增加好氧菌的活力，保障有效改善水質(zhì)[7]。

4.4 多級(jí)復(fù)合生態(tài)處理技術(shù)

多級(jí)生態(tài)復(fù)合技術(shù)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)以及環(huán)境生態(tài)學(xué)的有效結(jié)合，也是城市環(huán)境工程系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)建設(shè)系統(tǒng)的有效結(jié)合。該技術(shù)有效完成了微生物降解、濕地植物降解的協(xié)調(diào)發(fā)展，在構(gòu)建整體系統(tǒng)的同時(shí)完成了微生物的培養(yǎng)，并保證污水中的污染物成為植物生長(zhǎng)的成分，保證植物在對(duì)生長(zhǎng)成分的消耗下實(shí)現(xiàn)水體的凈化。同時(shí)，該種組合方式體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的有效結(jié)合。

5 生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)的提升措施

5.1 統(tǒng)籌規(guī)劃處理方案，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

整個(gè)生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)的宗旨在于合理利用生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)污水的處理，因此，在對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃前應(yīng)該結(jié)合實(shí)際生態(tài)情況來(lái)制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)綜合考慮污水處理量、污水水體污染物含量以及所處地域的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，來(lái)選擇合適的生態(tài)處理技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，一旦設(shè)計(jì)方案敲定就禁止隨意改動(dòng)，因?yàn)樵诟膭?dòng)過(guò)程中會(huì)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成影響，這樣不僅會(huì)難以實(shí)現(xiàn)有效的處理效果，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。基于此設(shè)計(jì)之初，要以排水點(diǎn)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以排放標(biāo)準(zhǔn)為根本宗旨，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)方案的統(tǒng)籌規(guī)劃，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[8]。

5.2 合理設(shè)計(jì)泵房細(xì)格，提升處理效果

在生態(tài)環(huán)保污水處理系統(tǒng)中，細(xì)格以及泵房都是主要的構(gòu)成部分。其中，細(xì)格的作用在于對(duì)污水中的雜質(zhì)進(jìn)行攔截，提升后續(xù)處理品質(zhì)。而泵房的作用在于保證整個(gè)處理過(guò)程中的調(diào)節(jié)供應(yīng)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合水體污染的實(shí)際情況來(lái)完成精細(xì)網(wǎng)格的設(shè)計(jì)，以此保證有效截留水中雜質(zhì)，為后期處理奠定良好基礎(chǔ)。同時(shí)，泵房的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考量污水量以及處理系統(tǒng)的承載能力，以此完成系統(tǒng)優(yōu)化。

5.3 優(yōu)化曝氣池設(shè)計(jì)，減少資源浪費(fèi)

在污水處理系統(tǒng)中，有機(jī)污染物的降解程度、出水水質(zhì)以及處理能耗都取決于曝氣池的設(shè)計(jì)。當(dāng)前，曝氣方法主要有鼓風(fēng)曝氣以及機(jī)械曝氣兩種方式，其中，鼓風(fēng)曝氣又稱為壓縮空氣曝氣，是使用曝氣風(fēng)機(jī)或者曝氣器來(lái)達(dá)到曝氣目的。而機(jī)械曝氣是使用機(jī)器齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)攪拌池內(nèi)廢水，提高了空氣中氧的溶入，因此，該種曝氣方式也被稱為表面曝氣。在實(shí)際應(yīng)用中，曝氣池的選擇應(yīng)根據(jù)整個(gè)污水處理工藝以及規(guī)模來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為了有效提高充氧能力，鼓風(fēng)曝氣以及機(jī)械曝氣二者可以聯(lián)合使用。需要注意的是，在進(jìn)行選擇的過(guò)程中，為了避免管線積水而引起的管線阻力增大，要保證定期完成排放冷凝水，而且，在曝氣過(guò)程中要注意調(diào)節(jié)風(fēng)量，最好是利用最低的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)最高的調(diào)節(jié)效果，進(jìn)而有效避免資源浪費(fèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，污水處理系統(tǒng)是當(dāng)今城市建設(shè)的主要工程，而傳統(tǒng)的化學(xué)物理處理方式不僅處理成本高且處理效果欠佳。而生態(tài)環(huán)保污水處理技術(shù)憑借著超強(qiáng)的適應(yīng)性以及優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)穩(wěn)定性，成為了當(dāng)今污水處理技術(shù)的主流，其多種處理技術(shù)更是為不同的實(shí)際處理需求以及地域特點(diǎn)提供了良好選擇。隨著時(shí)代的進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)的提升，水污染問(wèn)題受到的關(guān)注度也在日益提高，其處理方式也實(shí)現(xiàn)了多樣化和系統(tǒng)化。所以，在選擇污水處理方式時(shí)，應(yīng)綜合多種指標(biāo)，在保證有效處理的同時(shí)還要達(dá)到最高的回收利用率，從而實(shí)現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展。