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摘要：随着水污染治理工作的发展，城市污水处理技术已取得了一定的进展，但是，一个不容忽视的现象是我国城市污水处理技术还有待提高，城市污水处理厂的建设还不能完全满足处理现有城市污水的需要，大量未经处理的污水（含初期雨水）直接排入水体，随着污水处理排放标准的不断提高，大量污水处理设施面临升级改造，处理产生的污泥要有效得到处置，防止产生二次污染，为了解决这些问题，必须提高城市生活污水处理技术水平。本文通过阐述生活污水处理的難点，分析研究了一些先进的生活污水处理技术，探寻了城市生活污水处理技术的发展方向。
关键词：城市污水；初期雨水；升级改造；污泥处置；源头控制；生态技术；膜处理技术；升级改造；发展方向
前言
城市污水由生活污水、工业废水和初期雨水组成。其中，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水，尤其是大气悬浮物浓度较高、工业粉尘排放量大、机动车保有量大、工业废渣和建筑垃圾存放量大、建筑工地多且地面覆盖差的地区，初期雨水的污染物浓度往往会超过生活污水浓度，会对水环境产生较为严重的污染。因此为了更好地保护环境，充分保护和利用水资源，我们应加强污水处理技术的研究。
1城市污水处理的难点
在现代生活中，人类对自然的影响力越来越大，由于生活污水，初期雨水等流入江河湖泊中，使得水体受到了污染，呈现出迅速恶化趋势。而在城市由于对生活污水、初期雨水污染及其特点重视不够，监测、管理及污染控制比较复杂，成本过高，只是对受害地进行监测，很难全面监控排污情况。同时随着对城市污水处理尾水排放标准的提高，现有城市污水处理设施普遍面临升级改造任务，而目前的升级改造技术，处理成本过高。
此外多数城市均意识到污水处理设施升级改造对改善环境的重要性，但因资金短缺，技术落后，大多城市未行建设，个别建了也不正常运行；其次是初期雨水污染的治理投入非常大，施工建设因用地规模因素制约困难；还有就是部分领导未能正确处理环境保护与经济发展的关系，迟迟未能把城市污水处理升级工作摆上日程。这些是造成城市水环境污染加剧的重要原因及城市污水处理的难点，
2城市生活污水污泥处理
2.1污泥的脱水与干化
从二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高达99%一99.5%，污泥体体积大，在堆放及输送方面都不方便，所以污泥的脱水、干化是当前污泥处理方法中较为主要的方法。
二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在浓缩池中静止沉降，进一步泥水分离。污泥在浓缩池内静止停留12～24h后，含水率可从99%降至97%，体积缩小为原污泥的1/3。
污泥进行自然干化（或称晒泥）是借助于渗透、蒸发与人工挖除等过程而脱水的。一般污泥含水率可降至75%左右，使污泥体积缩小许多倍。污泥机械脱水是通过滤介质（称滤液），使固体颗粒被截留在介质上（称滤饼），从而达到脱水的目的。常采用的脱水机械有真空过滤脱水（真空转鼓、真空吸滤）、压滤脱水机（板框压滤机、滚压带式过滤机）、离心脱水机等，一般采用机械法脱水，污泥的含水率可降至70%～80%。
2.2污泥消化
（1）污泥的厌氧消化
将污泥置于密闭的消化池中，利用厌氧微生物的作用，使有机物分解稳定，这种有机物厌氧分解的过程称为发酵。由于发酵的最终产物是沼气，污泥消化池又称沼气池。当沼气池温度为30。C一35。C时，正常情况下1m3污泥可产生沼气10—15m3，其中甲烷含量大约50%左右。沼气可用作燃料和化工原料。
（2）污泥的好氧消化
利用好氧和兼氧菌，在污泥处理系统中爆气供氧，微生物分解可将降解的有机物（污泥）及细胞原生质，并从中获得能量。
近年来人们通过实践发现污泥厌氧消化工艺的运行管理要求高，比较复杂，而且处理构筑物要求密闭、容积大、数量多而且复杂，所以认为污泥厌氧消化法适用于大型污水处理厂污泥量大、回收沼气量多的情况。污泥好氧消化设备简单、运行管理比较方便，但运行能耗及费用较大些，它适用于小型污水处理场污泥量不大、回收沼气量少的场合。而且当污泥受到工业废水影响，进行厌氧消化有困难时，也可采用好氧消化法。
（3）污泥的最终处理
对主要含有机物的污泥，经过脱水及消化处理后，可用于农田肥料。现大部分城市污水厂脱水后的污泥（含水率80%以下），需要进一步降低其含水率到50%左右，才能进入垃圾填埋场进行最终处理。如最终处理是焚烧处理，则需要将含水率降低到20%左右。
3城市污水处理方法
3.1源头控制
污染源控制途径如下：
①调整产业结构，关停“十五小”对经济效益低下、技术装备落后、污染严重、资源消耗不合理的小造纸、小印染、小制革、土法炼焦等15种小型企业，按国家有关规定进行关停。这可以大幅度削减地区的排污量，而对整个经济系统不会有多大影响。
②源控制：按达标排放和总量控制的要求，在企业内对废水进行全过程控制，实施清洁生产方案，削减污染源。在城市道路建设时配套建设初期雨水截流储存转输处理设施。
③城市污水处理厂增加初期雨水处理工艺设施与构筑物：在城镇生活污水厂增加初沉池等工艺流程处理初期雨水。
（2）工业废水源控制计划
对工业废水进行分散治理，使废水达到一定的排放标准。这不仅可促进工艺改革、削减污染源，遏制水体污染；而且可保证城市污水厂正常进行、降低处理费用。它具有可操作性强、便于管理和企业自律的特点。综合考虑环境目标，经济目标和技术可行性，应按照分散治理与集中治理相结合的原则，在积极兴建城市污水厂的同时，适度削减点源。适度削减点源应体现在：①出水达国家规定的排放标准，但适用标准的等级可根据排水去向的变化，由环保部门确定，适时进行调整；②对重金属、毒性有机物及难降解有机物在点源削减至允许水平；③在点源对必须处理的废水普遍采取沉淀等预处理措施，削减排污量[2]。 3.2生态技术
生态技术主要是指通过微生物的代谢作用，使污水中溶解的有机物或胶体有机物氧化降解，转化为简单的物质，将有毒的有机物转化为无害物质的方法
生态处理法的優点是在保护环境的同时，对污水溶解的有机物和胶体状的有机物去除率高，比化学法处理成本低，污泥沉降性能好，有利于进一步脱水；缺点是运转较复杂，有时会产生污泥膨胀和上浮，影响处理效果。微生物繁殖需要一定的温度，故在寒冷地区需保温。生活污水性质复杂，往往含有不利于微生物生长的重金属及酸碱物质等，需进行预处理。目前，大中城市的污水处理大多采用二级处理工艺，其中以活性污泥法为主导。
3.3膜生物处理技术
膜生物反应器是由膜分离技术与生物反应器相结合的生化反应系统，即利用分离效果非常好的膜分离系统代替传统好氧生物处理工艺中的二沉池，提高泥水分离效果，可以获得很高的出水水质。
膜生物处理技术具有很好的净化效能：经过膜组件的截留可有效去除水中的细菌和病毒；SRT长对总P去除效果不好，但通过纯氧曝气来提高好氧段磷的吸收，通过缩短厌氧时间和延长好氧时间来提高系统除磷效果；污泥被全部截留在反应器内使得SRT很长，创造适宜条件可以实现同步硝化反硝化，因此可以去除含氮有机物；比传统活性污泥法在更短的停留时间内对有机污染物达到更好的去除效果[3]。
膜生物处理技术因其良好的水质处理效果，在污水的回收利用处理领域有广泛的前景，但目前膜技术处理成本过高。
结语
因此未来城市污水处理研究发展方向与重点应该包括以下几点：
（1）加强对初期雨水的源头控制与治理技术的研究：在城市用地控制严格有限的情况下，提高我们的初期雨水收集处理效果，使技术先进，经济合理，节约用地。
（2）对于污水回用处理技术的发展方向与重点：应重点在开发应用经济合理的处理技术，降低膜处理技术材料与能耗成本，降低回用成本；以及研究应用绿色生态的技术将污水回用于自然环境进行生态循环。
（3）应加强城市污水处理产物污泥最终处理技术的开发应用研究：应重点开发应用将污泥含水率由80%降低到50%左右的处理技术与设备，目前已经出现超声处理技术，一体式干化设备等，因成本费用过高或设备产品性能还未完善等影响了其在污泥处理领域的应用。
参考文献：
[1]张凯松，周启星.城镇生活污水处理技术[J].世界科技研究进展，2003，25（5）：5-11.
[2]邱慎初.化学强化一级处理（CEPT）技术[J].中国给水排水，2005，16（1）：26-29.
[3]顾伟，朱建耀.膜分离技术及其在污水处理中的应用.[J].哈尔滨职业技术学院学报.2007（05）
关键词：城市污水；初期雨水；升级改造；污泥处置；源头控制；生态技术；膜处理技术；升级改造；发展方向
前言
城市污水由生活污水、工业废水和初期雨水组成。其中，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水，尤其是大气悬浮物浓度较高、工业粉尘排放量大、机动车保有量大、工业废渣和建筑垃圾存放量大、建筑工地多且地面覆盖差的地区，初期雨水的污染物浓度往往会超过生活污水浓度，会对水环境产生较为严重的污染。因此为了更好地保护环境，充分保护和利用水资源，我们应加强污水处理技术的研究。
1城市污水处理的难点
在现代生活中，人类对自然的影响力越来越大，由于生活污水，初期雨水等流入江河湖泊中，使得水体受到了污染，呈现出迅速恶化趋势。而在城市由于对生活污水、初期雨水污染及其特点重视不够，监测、管理及污染控制比较复杂，成本过高，只是对受害地进行监测，很难全面监控排污情况。同时随着对城市污水处理尾水排放标准的提高，现有城市污水处理设施普遍面临升级改造任务，而目前的升级改造技术，处理成本过高。
此外多数城市均意识到污水处理设施升级改造对改善环境的重要性，但因资金短缺，技术落后，大多城市未行建设，个别建了也不正常运行；其次是初期雨水污染的治理投入非常大，施工建设因用地规模因素制约困难；还有就是部分领导未能正确处理环境保护与经济发展的关系，迟迟未能把城市污水处理升级工作摆上日程。这些是造成城市水环境污染加剧的重要原因及城市污水处理的难点，
2城市生活污水污泥处理
2.1污泥的脱水与干化
从二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高达99%一99.5%，污泥体体积大，在堆放及输送方面都不方便，所以污泥的脱水、干化是当前污泥处理方法中较为主要的方法。
二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在浓缩池中静止沉降，进一步泥水分离。污泥在浓缩池内静止停留12～24h后，含水率可从99%降至97%，体积缩小为原污泥的1/3。
污泥进行自然干化（或称晒泥）是借助于渗透、蒸发与人工挖除等过程而脱水的。一般污泥含水率可降至75%左右，使污泥体积缩小许多倍。污泥机械脱水是通过滤介质（称滤液），使固体颗粒被截留在介质上（称滤饼），从而达到脱水的目的。常采用的脱水机械有真空过滤脱水（真空转鼓、真空吸滤）、压滤脱水机（板框压滤机、滚压带式过滤机）、离心脱水机等，一般采用机械法脱水，污泥的含水率可降至70%～80%。
2.2污泥消化
（1）污泥的厌氧消化
将污泥置于密闭的消化池中，利用厌氧微生物的作用，使有机物分解稳定，这种有机物厌氧分解的过程称为发酵。由于发酵的最终产物是沼气，污泥消化池又称沼气池。当沼气池温度为30。C一35。C时，正常情况下1m3污泥可产生沼气10—15m3，其中甲烷含量大约50%左右。沼气可用作燃料和化工原料。
（2）污泥的好氧消化
利用好氧和兼氧菌，在污泥处理系统中爆气供氧，微生物分解可将降解的有机物（污泥）及细胞原生质，并从中获得能量。
近年来人们通过实践发现污泥厌氧消化工艺的运行管理要求高，比较复杂，而且处理构筑物要求密闭、容积大、数量多而且复杂，所以认为污泥厌氧消化法适用于大型污水处理厂污泥量大、回收沼气量多的情况。污泥好氧消化设备简单、运行管理比较方便，但运行能耗及费用较大些，它适用于小型污水处理场污泥量不大、回收沼气量少的场合。而且当污泥受到工业废水影响，进行厌氧消化有困难时，也可采用好氧消化法。
（3）污泥的最终处理
对主要含有机物的污泥，经过脱水及消化处理后，可用于农田肥料。现大部分城市污水厂脱水后的污泥（含水率80%以下），需要进一步降低其含水率到50%左右，才能进入垃圾填埋场进行最终处理。如最终处理是焚烧处理，则需要将含水率降低到20%左右。
3城市污水处理方法
3.1源头控制
污染源控制途径如下：
①调整产业结构，关停“十五小”对经济效益低下、技术装备落后、污染严重、资源消耗不合理的小造纸、小印染、小制革、土法炼焦等15种小型企业，按国家有关规定进行关停。这可以大幅度削减地区的排污量，而对整个经济系统不会有多大影响。
②源控制：按达标排放和总量控制的要求，在企业内对废水进行全过程控制，实施清洁生产方案，削减污染源。在城市道路建设时配套建设初期雨水截流储存转输处理设施。
③城市污水处理厂增加初期雨水处理工艺设施与构筑物：在城镇生活污水厂增加初沉池等工艺流程处理初期雨水。
（2）工业废水源控制计划
对工业废水进行分散治理，使废水达到一定的排放标准。这不仅可促进工艺改革、削减污染源，遏制水体污染；而且可保证城市污水厂正常进行、降低处理费用。它具有可操作性强、便于管理和企业自律的特点。综合考虑环境目标，经济目标和技术可行性，应按照分散治理与集中治理相结合的原则，在积极兴建城市污水厂的同时，适度削减点源。适度削减点源应体现在：①出水达国家规定的排放标准，但适用标准的等级可根据排水去向的变化，由环保部门确定，适时进行调整；②对重金属、毒性有机物及难降解有机物在点源削减至允许水平；③在点源对必须处理的废水普遍采取沉淀等预处理措施，削减排污量[2]。 3.2生态技术
生态技术主要是指通过微生物的代谢作用，使污水中溶解的有机物或胶体有机物氧化降解，转化为简单的物质，将有毒的有机物转化为无害物质的方法
生态处理法的優点是在保护环境的同时，对污水溶解的有机物和胶体状的有机物去除率高，比化学法处理成本低，污泥沉降性能好，有利于进一步脱水；缺点是运转较复杂，有时会产生污泥膨胀和上浮，影响处理效果。微生物繁殖需要一定的温度，故在寒冷地区需保温。生活污水性质复杂，往往含有不利于微生物生长的重金属及酸碱物质等，需进行预处理。目前，大中城市的污水处理大多采用二级处理工艺，其中以活性污泥法为主导。
3.3膜生物处理技术
膜生物反应器是由膜分离技术与生物反应器相结合的生化反应系统，即利用分离效果非常好的膜分离系统代替传统好氧生物处理工艺中的二沉池，提高泥水分离效果，可以获得很高的出水水质。
膜生物处理技术具有很好的净化效能：经过膜组件的截留可有效去除水中的细菌和病毒；SRT长对总P去除效果不好，但通过纯氧曝气来提高好氧段磷的吸收，通过缩短厌氧时间和延长好氧时间来提高系统除磷效果；污泥被全部截留在反应器内使得SRT很长，创造适宜条件可以实现同步硝化反硝化，因此可以去除含氮有机物；比传统活性污泥法在更短的停留时间内对有机污染物达到更好的去除效果[3]。
膜生物处理技术因其良好的水质处理效果，在污水的回收利用处理领域有广泛的前景，但目前膜技术处理成本过高。
结语
因此未来城市污水处理研究发展方向与重点应该包括以下几点：
（1）加强对初期雨水的源头控制与治理技术的研究：在城市用地控制严格有限的情况下，提高我们的初期雨水收集处理效果，使技术先进，经济合理，节约用地。
（2）对于污水回用处理技术的发展方向与重点：应重点在开发应用经济合理的处理技术，降低膜处理技术材料与能耗成本，降低回用成本；以及研究应用绿色生态的技术将污水回用于自然环境进行生态循环。
（3）应加强城市污水处理产物污泥最终处理技术的开发应用研究：应重点开发应用将污泥含水率由80%降低到50%左右的处理技术与设备，目前已经出现超声处理技术，一体式干化设备等，因成本费用过高或设备产品性能还未完善等影响了其在污泥处理领域的应用。
参考文献：
[1]张凯松，周启星.城镇生活污水处理技术[J].世界科技研究进展，2003，25（5）：5-11.
[2]邱慎初.化学强化一级处理（CEPT）技术[J].中国给水排水，2005，16（1）：26-29.
[3]顾伟，朱建耀.膜分离技术及其在污水处理中的应用.[J].哈尔滨职业技术学院学报.2007（05）