市政污水处理工艺与回用技术分析
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作者:聂川
摘要：随着城镇化水平的提高和经济的发展，市政污水的产生量日益增长。市政污水处理后回用是控制水污染、节约水资源的有效途径。本文重点分析了目前市政污水处理的方法和工艺，并阐述了市政污水处理与回用的重要意义。
关键词：水资源;污水处理;污水回用
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-00-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.043
Analysis of municipal sewage treatment and reuse technology
He Ying
（Taiyuan Huatesen Environmental Technology Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030024，China）
Abstract：With the improvement of urbanization level and economic development， the amount of municipal sewage is increasing. The reuse of municipal sewage treatment is an effective way to control water pollution and save water resources. This paper focuses on the current methods and processes of municipal wastewater treatment， and illustrates the importance of municipal wastewater treatment and reuse.
Key words：Water resources;Sewage treatment;Wastewater reuse
水作为我们生活中十分重要的资源之一，是不可或缺的，然而我国人口众多，加上居民生活及工业上排放的污染物造成严重的水污染，使得水资源利用更加紧张。水资源的缺乏状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展，市政污水处理与回用为促进经济的可持续发展、缓解水资源紧张问题提供了解决方案。
1 市政污水处理后回用的重要意义
我国属世界12个贫水国家之一，人均水资源占有量远低于世界平均水平，尤其北方干旱地区缺水更严重。而随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市生活用水及工业用水的需求进一步增大，使得水資源更为缺乏。市政污水经过处理后回用，一方面能够减少污水排放量，减轻水体污染，从而保护水资源，维持生态平衡;另一方面，市政污水经过处理后回用减少了新水的利用，节约了水资源。据估算，若污水的重新利用率或再生利用率能达到20%，就能在很大程度上缓解我国的缺水情况。因此将市政污水处理后再生回用，对于改善生态环境和推动经济可持续发展都具有重要意义。
2 市政污水处理方法及工艺分析
市政污水处理方法及工艺具有多样化，因水质及处理目标的不同，其具体处理方法和工艺也有差异。
2.1 市政污水处理方法
按照处理原理的不同，污水处理方法可分物理处理法、化学处理法和生物处理法：物理处理法是利用物理作用分离污水中的污染物质，具体而言有筛滤法、沉淀法、气浮法、过滤法和膜法等;化学处理法是利用化学反应作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质，主要有中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等;生物处理法是利用微生物的新陈代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质，生物处理法又分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
市政污水中主要为城市生活污水和满足《污水排入城镇下水道水质标准》的工业废水，不同地区的市政污水污染物成分和浓度差异较大，往往需要采用上述几种方法的组合才能去除不同性质的污染物，从而达到回用的标准要求。
按处理程度分，污水处理方法可分一级、二级和三级处理：一级处理主要去除污水中漂浮、悬浮状态的固体污染物质，又称为二级处理的预处理;二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（即BOD、COD物质），通常采用生物处理;三级处理是在一级、二级处理后，进一步去除难降解的有机物、氮和磷等，主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法、电渗析法和膜法等，三级处理常用于二级处理之后的补充处理，如以污水回收再生利用为目的，又称深度处理。
2.2 市政污水处理主要工艺
市政污水一级处理的工艺一般为格栅—沉砂池—初次沉淀池，经过该一级处理工艺处理后的出水进入二级处理。
二级处理常用的生物处理工艺主要有A2/O工艺、氧化沟工艺、生物接触氧化工艺、MBR工艺等。A2/O工艺在系统上可以称为是最简单的去除有机物并同步脱氮除磷的工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺;采取生物除磷，减少了后续深度处理中化学除磷药剂的投加量;厌氧、缺氧两反应池仅需轻缓搅拌，运行费用较低。氧化沟工艺利用连续环式反应池作为生物反应器，污水在反应器内停留时间长，能承受水量水质的冲击负荷，处理效果较好;污泥产生量少，性质稳定;管理简单，运行费用较低;氧化沟特有的廊道式布置形式为厌氧、缺氧、好氧的运行方式提供了得天独厚的条件，能够脱氮除磷。生物接触氧化工艺可以达到较高的容积负荷，不需要设污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题，运行管理简单，对水质水量的冲击负荷有较高的耐受力，可通过多级串联运行实现较好的处理效果。MBR反应器内微生物浓度高，容积负荷高，占地面积小，剩余污泥排放少的特点，MBR工艺以膜过滤实现固液分离，出水水质好。二级处理采用何种工艺应根据水质、水量等具体条件经技术经济分析后确定。 二级处理出水一般不能满足回用要求，需要进一步深度处理。二级生物处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物主要是在生物处理过程中参与反应的微生物（活性污泥碎片、生物膜残屑）及其分泌物和代谢产物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中颗粒的大小又可分为悬浮物（>1um）、胶体（1um-1nm）和溶解物（<1nm）。混凝沉淀可去除污水中呈胶体和微小颗粒状态的有机及无机污染物，进一步降低出水浊度以及含在浊度物质中的BOD5、COD总磷、各种寄生虫卵、致病菌。一般二级生物处理出水采用混凝沉淀去除悬浮物和胶体物质后，再经过滤消毒处理后可满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T18920及《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921标准限值要求。MBR膜生物反应器以超滤膜过滤实现固液分离，超滤膜能够截留悬浮物和大部分的胶体颗粒，因此MBR反应器出水基本上只含有溶解性的有机物和无机物，就不需要用混凝沉淀作为后续的深度处理工艺了。如果溶解性有机物含量较高不能满足回用水质要求的话，可采用活性炭吸附法、臭氧氧化法等深度处理法进一步去除溶解性有机物、色度和臭味。污水二级生物处理工艺对溶解性无机盐类几乎没有去除功能，二级出水如果含有较高浓度的溶解性无机盐，是不宜回用的，因为可能腐蚀金属管壁或者结垢，对植物生长不利等。去除二级出水中的溶解性无机盐的处理技术主要有电渗析、离子交换以及膜处理技术等工艺。总而言之，深度处理采用的工艺要结合二级处理出水水质、回用用途以及深度处理工艺技术的经济可行性来综合分析进行选择。
3 市政污水處理工艺和回用技术的发展趋势和方向
市政污水是水量稳定、供给可靠的水资源，且城市内的工业园区、市政绿化以及景观用水等为回用提供了有效利用途径。实现市政污水的资源化，对国家经济可持续发展而言具有重要意义。通过污水处理、污水回用后，污水变为可供利用的水资源，减轻了环境污染，节约了水资源，使得水资源利用形成良好的生态循环。目前污水处理和回用技术的发展趋势概括如下：一方面，污水处理技术的经济性及可行性限制了污水处理技术的使用，通过进一步提高和改进污水处理技术，降低污水处理及回用技术的成本，使得污水处理及回用技术具有实际意义;另一方面，推广市政污水处理工艺和回用技术，提高污水利用率，让这些技术满足人类需求，带来更多的经济和社会效益。
4 结语
目前，很多大中城市在城市新区或工业园区规划建设时对再生水回用管网进行了规划，将再生水不仅回用于市政绿化、道路清洁、公厕冲洗等市政用水，而且将再生水回用于工业、居民小区中的绿化、冲厕及小区景观水体用水，扩大了再生水的应用范围，增加了再生水回用量，节约了水资源。市政污水处理技术及回用技术的发展，必将提高市政污水的资源化和利用率，促进城市生态的良性循环。
参考文献
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收稿日期：2019-03-20
作者简介：贺英（1972-），女，汉族，研究生，工程师，研究方向为污水处理。
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