城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究

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  【摘 要】从传统的视角来看,水资源储藏十分丰富。然而,城市产生的大量生活污水对我国水资源以及水环境都产生了严重的不良影响。文章阐述了我国城市生活污水处理技术进行了分析,并对城市生活污水处理技术发展趋势分析进行了探讨。
  【关键词】城市生活;污水处理技术;现状;发展趋势
  引言
  生活污水是指居民在日常生活中所产生的废水,主要包括人的排泄物和厨房洗涤、洗衣等生活废料。近些年我国各地水环境污染问题时有报道,城市生活污水妥善处理越来越得到政府和人民群众重视,再加上我国的可持续发展道路的要求,城市生活污水处理厂建设发展刻不容缓。
  一、城市生活污水
  对于城市生活污水来说,其主要由各类有机物组成,即:有机物之淀粉成分,有机物之蛋白质成分,有机物之纤维素成分,有机物之矿物油成分。在这些成分当中,不论是COD,还是总P或者总N,抑或BOD,都有着较高的含量。有时,一些经过一次处理和二次处理的生活用水当中还有着较高含量的总P或者总N,如果将这类污水排放到水体当中,就很容易让水体伴随赤潮的现象。若这些污水没用经过妥善处理而污染人类的饮用水,就将引起人类中毒,因而对生活用水进行妥善处理迫在眉睫。城市生活污水处理主体处理很少使用化学处理方法,一般采用生物处理方法,因此其流程大致如下图。
  二、我国城市生活污水处理技术现状分析
  1、目前城市生活污水处理常用技术
  (1)传统活性泥技术
  活性泥技术就是利用活性泥从而将生活污水中的有机物去除。具体工艺是先将污水以及回流的活性泥送入曝气池,然后再把空气送入曝气池。这样一来,污水就与活性泥充分混合发生反应,随后在进入到二次沉淀池进行分离。经过这些步骤之后,生活污水就被净化,达到排放标准。而分离出来的活性泥再通过回流系统回到曝气池。活性泥技术较为常见,并且衍生出来其他更为先进的技术。
  (2)序批式活性泥法,SBRSBR法主要就是依靠大量繁殖的懸浮生长微生物分解水中的污染物的污水处理技术。其核心是SBR反应池,该池集合了曝气池和沉淀池功能且无污泥回流系统,污水分批进入反应池,按顺序进行反应、沉淀、排出上清液和闲置过程完成一个运行操作周期。该法有构筑物数量少、占地少、工程资金投入低的特点,且出水净化效果好,尤其是脱氮除磷效果。
  (3)生物接触膜法
  生物转盘工艺法。随着生物转盘的运转,污水在反应槽中流动,水中有机物吸附在转盘的生物膜上,转盘转离水面时,盘面形成的水膜溶解空气中的氧,把吸附在生物膜上的有机污染物进行氧化分解。随着盘片转动一周,就完成一次“吸附-吸氧-氧化分解”的过程,从而起到净化水质的目的;
  生物流化床工艺法。生物流化床负荷高、占地少,是一种以粒径小于1mm的颗粒材料为载体,填充于设备中,在充氧条件下,污水自下而上流动,随着载体流态化,在污水与生物膜接触过程中,降解有机污染物从而达到良好的净化效果的新型生物接触氧化装置。
  (4)厌氧生物滤池法
  厌氧生物滤池是一种厌氧生物反应器,运用厌氧附着生长处理技术。其原理是在反应器中加入焦炭、碎石等填料,其中,微生物一部分附着在填料上形成厌氧生物膜,另一部分则在填料空隙间处于悬浮状态,当废水流过填料时,微生物吸附水中有机物,分解为甲烷和二氧化碳达到净化目的。而生物膜不断地进行新陈代谢,老化的生物膜随水体流动去除。工艺需采用定期冲洗和空隙率大的填料等方法,且填料上生物膜的数量较高,污泥龄长,可达100d,运行稳定,处理效果好。
  2、城市污水处理技术现状
  首先,随着人们生活方式的不断丰富,生活污水的组成成分也日益复杂,加之一年四季的气候变化,导致城市生活污水处理难度较大,传统污水处理工艺技术有待改进。其次,我国目前使用的众多污水处理技术,大多延续了以往的经验和技术,但是在现阶段的社会环境等因素的影响下,处理质量可能不尽相同,污水处理技术容易受到外界的影响。就目前的很多城市污水处理技术来说,它们都是来自于前人的经验和实验总结,然而,不同的环境影响可能会有不同的处理结果,也就是说操作过程受外界的影响不可避免,同时,不同地区的文化经济以及习惯也有着不同,也难以避免对处理技术结果造成一定的影响。导致我国城市生活污水处理出现问题的原因有:
  (1)存在“先污染,后治理”的环境保护思想,这种水资源保护意识的缺失是导致城市生活用水严重污染的意识因素;
  (2)伴随着城市化速度的加快,人民生活水平普遍提高,对于健康、卫生等方面也有新的要求,使得城市生活用水量也随着剧增;
  (3)对于居民排放的生活污水处理,其处理的硬件设施还不齐全,尚不能对各城市区域的生活污水进行有针对性的处理;
  (4)我国城市污水处理技术更新缓慢和处理设备维修不及时,是城市生活污水处理的直接原因。
  3、污水处理技术难以满足当前可持续发展的需求就我国当前的污水处理技术来说,与国外很大的差别,国外倾向于对生活污水的处理与再回收和再应用同时对污水中的处理物如氮、磷等也进行回收并对其进行合理应用,而我国目前却仅仅处于处理生活污水的阶段。可以说,我国的污水处理技术目标就是采用较低的消耗对污水处理进行合理的处理并且尽量达到污染物的零排放,可以看出,我国的技术空间在这方面仍然有待进一步提高。
  三、城市生活污水处理技术发展趋势分析
  1、膜分离技术的应用
  膜分离技术在一些城市生活污水处理当中已经取得了一定的成果,被处理后的水体已经可以被再次使用。虽然该项技术较为先进,污水处理效果比较好,但是目前存在的一个主要问题就是膜污染。产生主要原因就是因为处理膜在多次使用情况下导致处理能力下降。所以对于膜分离技术来说,首要难题是对膜污染问题的攻克。目前的解决措施如改善处理环境、对滤液进行前处理工作等,虽然能够及时清理滤液中的大颗粒,降低膜污染程度,但是却费时费力。所以说其应用前景受到膜污染控制技术的限制。   2、强化一级处理技术的应用
  一级处理技术因为其投资需求低、消耗少并且能够技术将污染负荷有效控制,在城市生活污水处理过程中能发挥巨大的作用。不仅如此,一级处理技术的操作比较简单灵活,污水处理效果较为稳定,在很多中小城市中得以大范围推广与应用。一级处理技术主要分为两个部分,一个是一级处理工艺,第二个则是强化生物一级处理工艺。虽然该项技术有着种种的优点,但是目前来说也同样存在问题,主要就是表现在生活污水处理难度以及处理费用较大的问题。此外还存在絮凝剂的过度使用导致环境污染的问题,在今后的应用与探索过程中,应该着重研究这些问题。
  3、生物处理技术的应用
  在城市生活污水处理的过程中,逐渐发展了一系列利用生物处理污水的工艺技术。其中最为主要的就是厌氧处理技术以及生物膜法处理技术。
  (1)厌氧处理技术
  厌氧处理方法在处理城市生活污水过程中展现了一系列的优势,不论是反应体积、消耗还是操作过程方面,都有着非常好的表现,多疑厌氧处理技術越来越成为人们应对生活污水处理的技术之一。但是在应用的过程中也出现一些问题,在今后的探索中,应该在现阶段的理论与经验累积中进行改进与创新。
  (2)生物膜法处理技术
  生物膜法处理技术多被应用于生活污水中的深水之上。如果氧气充足,生物膜法处理技术能够对生活污水中的有机物和氧化物进行迅速的处理。所以生物膜法污水处理技术的应用前景也较为广阔。
  四、对城市污水处理意见
  1、完备完善污水处理硬件设施,针对各城市区域实际排放生活污水情况,采用相应、高效的污水处理工艺。积极引进先进处理技术工艺,提高污水处理效率;
  2、建立完善以经济手段保护水资源的城市生活污水排放收费标准,从源头杜绝水资源浪费情况,提高居民环保积极性,自觉进行节约用水;
  3、政府等有关部门加大节约用水的宣传力度,使居民树立良好的节约用水意识。
  结束语
  综上所述,可持续发展要求我们以人为本,而做好城市生活污水处理工作就成为保障人们生活质量,保护生态环境的重要举措。我国伴随着经济的快速发展,生态压力也不断增大,对于水环境资源的保护势在必行。在未来,为了更好的做好此项工作,应该加大资金的投入和技术力量的创新,一则要对污水处理厂加强建设和投入,更要深入研究创新的处理技术,并且,批判的继承和创新国外的先进处理经验与基础,不断更新处理设备,从而保证城市中的水资源能够可持续的健康循环。
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