城市污水处理的常见方法、问题及策略分析
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摘 要：目前污水处理主要有3个方法，分别是生物处理、化学处理、物理处理，最为常见的具体污水处理方法包括筛滤、沉淀等。通过研究城市污水处理的常见方法，加深对污水处理方式方法的了解，提出了一些城市污水处理中存在的不足，再结合国外污水处理的先进技术和方法进行了分析。与此同时，通过参考其他专家学者的意见，提出了科学的、切实可行的改善建议。
关键词：城市污水处理;生物处理;A/O;不足;建议
水是生命的源泉，是人生存生活必不可少的自然资源，但是随着经济、社会以及科技的发展，人口越来越多，对水资源的需求越来越大，再加上水资源的污染，使得水资源短缺问题越演越烈。根据《中国环境统计年鉴（2014）》显示，2013年度被评价的湖泊水质中有30%以上处于V类和劣V类，这说明我国湖泊水质恶化情况不容乐观，改善水质也是我国目前进行环境保护较为重要的方面。
我国水体的富营养化面积已经达到了75%，富营养化的海域也达到了20万km2，水资源环境情况较为紧张，水体之所以会出现污染的情况，人类的活动是主要缘由，尤其是生活污水和工业废水。本文重点讨论的是生活污水，跟工业废水有所不同，生活污水是城市居民生活时产生的污水，因为人类的活动范围广泛，活动类型多样，所以生活污水的来源非常广泛，其中，包括洗涤产生的污水以及粪便污染的水，这些污水当中，通常含有较多的微量元素，如硫、磷、氮等，除此之外还会含有较多的致病细菌。由此可见，城市污水的有效处理是一个值得关注的问题，这有利于实现人类长期的可持续发展。
1 污水处理的常见方法
1.1 物理处理
对生活污水进行物理处理也叫一级处理，去除的主要目标是污水中的塑料、纸张、衣物等较大的悬浮物和漂浮物，主要使用的方法是沉淀和筛滤。污水处理厂为了进行物理处理使用的设备有粗格栅、细格栅、沉淀池、沉砂池等。一般来说，生活污水经过物理处理之后，都可以达到去除污水中大颗粒不溶物以及有机污染物，让污水看起来较为整洁。
污水处理厂中的沉砂池主要是去掉污水中的大颗粒泥沙，这样不仅可以提升污水的透明度，还能有效减少对管道和阀门的损伤。从结构及原理的角度而言，对沉砂池进行分类，主要有4个类型，分别是多尔沉砂池、旋流沉砂池、曝气沉砂池、平流式沉砂池，其中，曝气沉砂池能够有效处理掉粒径0.55～0.10 mm的砂粒，且处理的效果明显比旋流沉砂池高，而粒径大于0.3 mm的则旋流沉砂池的处理效果比曝气沉砂池更好。二沉池的主要作用是去除活性污泥，较为常见的有两种沉淀池，分别为辐流式沉淀池和竖流式沉淀池，前者的运用范围比后者更广，辐流式二沉池有3种出水方式。从污泥沉降效果的角度而言，沉降效果从好到差依次是周中同出式，周出式，中出式。
1.2 化学处理
化学处理生活污水主要是利用化学反应和传质来完成的，通过这样的方式，能够有效去除污水中的胶体状和溶解态的污染物，有些甚至能够将污水中的有害物质转化为无害物质。若是想要化学处理生活污水，通常需要向污水中投放药物，这种技术主要包括氧化还原、中和、混凝，如果利用的是化学的传质作用，则技术上包括电渗析、反渗透、离子交换、汽提、吸附、萃取等，这种污水处理的方式成本比较高，普及度不广。
我国规定，一级A标准的水总磷需要达到≤0.5 mg/L的效果，但是有些发达国家通过化学处理的方式，已经可以将处理后污水的TP保持在0.2 mg/L以下。但是，这样数值情况仅仅依靠生物处理是达不到的，有相关的学者通过PAC、PFS、FeCl3除磷混凝剂的除磷效果进行研究，其中，除磷效果最好的是PAC，除此之外其成本也是三者之中最低的，根据相关的实验数据可知，如果PAC的质量浓度为60 mg/L，投加系数是4.22，那么对污水进行处理之后能够远远低于一级A标准关于磷质量浓度的要求。
水质不同会导致主要问题不同，若是水中的BOD含量过低，那么生物深度脱氮就不好实现，处理后的水中TP的含量依旧较高，这就需要进一步脱氮。而催化—电化学脱氮技术使用的是材料M2+，可以将水中的NO3—N还原为NH3-N，再将还原出来的NH3-N转化为N2。有关研究证明，该项技术脱氮效果很好，即使是在低C/N比的状态中，深度脱氮的效果也很好。
1.3 生物处理
1.3.1 CASS工艺
SBR工艺通过发展之后形成了CASS工艺，这项污水处理工艺的方法是将污水置于同一个反应器中，然后依次进行曝气、沉淀、滗水、闲置。2003年，学者田立江等研究了这两种不同工艺的特性，结果表明，这两个工艺的处理过程都有脱氮除磷的效果，但是CASS工艺除磷的先决条件是其已经做好前置生物选择器，所以除磷效果要比SBR工艺好很多。除此之外，在使用CASS工艺时，沉淀阶段不需要停止进水，污泥的回流系统也是照常工作，但是SBR工艺做不到。
1.3.2 A/O法
A/O（Anoxic/Oxic）法，也叫厌氧好氧法，使用这种方法对污水进行处理，不仅能够有效去除污水中的有机污染物，还能去掉污水中多余的氮、磷。这种方法在厌氧阶段时，主要是脱氮除磷，处于好氧阶段时，主要是去除有机物。如果污水是有机物较高的废水或者降解难度较大的废水，使用这种方法的时候需要在好氧阶段之前设置一道水解酸化的过程，这样能够提升废水的可生化性，提升处理质量。A/O法的流程很简单，不需要额外添加碳，不需要设置曝气池，所以使用此法所需要建设的配套设施比较少，费用也较低，整体的运行维护也比较方便。总的来说，该法不仅节约成本，而且污水经过处理之后也能使水质得到较大的提升。
1.3.3 A2/O法
A2/O（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A/A/O）法，也叫厭氧—缺氧—好氧法。这项工艺最早由美国的专家学者在20世纪70年代提出来，前身是A/O法，在脱氮除磷方面效果非常好，二级污水处理，三级污水处理，中水回用等中经常会用到这项工艺。A2/O工艺是在A/O工艺中发展而来，最大的区别在于A2/O工艺多加了一个厌氧池，而二沉池的会流水和原污水会聚集在厌氧池中将磷释放出来，在这个过程中，有些有机物也会被去除。在缺氧池中，通过硝化反应能够将污水中的NO2-N、NO3-N转化为N2。在好氧池中主要是去除有机物，再进行磷的聚集以及NH3-N的硝化反应。3个不同的阶段有着不同的功能，最终实现去除有机物、氮和磷的效果。 2 我国城市污水处理工艺中存在的问题
在我国，城市污水的处理开始得比发达国家晚，虽然目前的污水处理技术工艺等差异不大，但是我国在这方面仍旧有较多的问题亟需解决。根据调查可知，我国现阶段共有4 000多座污水处理厂，平均每个污水处理厂处理33万人的污水，但是美国每10 000人就有一个污水处理厂，而且瑞典则是5 000人一个污水处理厂，这样对比可知，我国污水的处理能力远远落后于发达国家。
国内外在污水处理的原理上都相同，但是我国的污水处理技术不够先进，远远落后于发达国家，最主要的原因是有较好的处理工艺却没有匹配的设计方案和配套设施，导致设计和运行之间无法较好衔接。除此之外，污水处理质量不统一也是拉低我国污水处理能力的重要因素，污水处理中较为困难的污泥处理工艺比污水处理更加复杂，而且我国缺乏管理上的经验，因此，污泥处理存着较为明显的技术难题和经济难题。此外，污水处理厂的从业人员流动性大，技术素质以及工作能力都不高，也是导致我国污水处理能力较低的原因之一。
3 针对城市污水处理工艺不足之处的改进建议
（1）将发达国家的先进技术、工艺、管理方式引进国内，对国内的污水处理现状进行调整。在这个过程中，要正视我国与发达国家之间的差距，虚心请教和学习，去除污水处理中落后的、不可取的工艺，使用更加科学有效的技术工艺，其中，污泥处理技术工艺的学习是重中之重。
（2）国家以及政府对污水处理工艺研发应采取支持的态度，要大力支持和倡导高校进行该方面技术的研发，提升自身的技术能力，培养足够的后备人才。当然，处理设备的研发也是需要注意的方面，因为污水处理设备的好坏将直接影响到污水处理水平的高低。
（3）合理增加我国污水处理厂的数量，根据有关资料表明，我国到2020年，会新增10 000座污水处理厂，到2030年，将增加20 000多座，这必将提升我国污水处理的整体水平。但在建设污水处理厂时，需要根据城市的规模情况来进行，不能统一化和盲目化。
（4）保持良好的污水处理厂环境。例如不能出现污泥乱堆乱放的情况，做好除臭和隔音工作，为工作人员提供一個良好的工作环境，以减少工作人员的流动性。除此之外，还需要对工作人员进行定期培训，提供较好的福利待遇，这些是污水处理厂稳定健康运行的关键所在。
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