現(xiàn)代城市生活污水處理技術(shù)創(chuàng)新研究

　　摘 要：這些年來(lái)，我國(guó)的城市化建設(shè)速度越來(lái)越快，城市人口激增，與此同時(shí)，城市的污水和垃圾也越來(lái)越多。與一些西方國(guó)家相比較而言，我國(guó)在處理污水方面還存在著諸多問(wèn)題，處理技術(shù)比較落后，以至于每次在處理污水時(shí)，都要花費(fèi)大量的財(cái)力、人力、物力，然而結(jié)果卻不盡如人意。筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)踐，在本文中就如何創(chuàng)新城市生活污水技術(shù)，提出了相關(guān)的策略，旨在促進(jìn)人類社會(huì)的和諧發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代;城市生活;污水處理技術(shù);創(chuàng)新

　　在人類發(fā)展的歷史進(jìn)程之中，水扮演著無(wú)比重要的角色。可以說(shuō)，沒(méi)有水，就沒(méi)有人類，沒(méi)有地球如今生機(jī)勃勃的景象。由此可見(jiàn)，水是多么的重要。但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)速度越來(lái)越快，城市人口密度逐年增加，重工業(yè)的快速發(fā)展，造成了嚴(yán)重的水污染[1]。

　　1 我國(guó)城市生活污水處理的現(xiàn)狀

　　1.1 污水處理技術(shù)缺乏先進(jìn)性

　　現(xiàn)在，污水處理廠已經(jīng)遍布全國(guó)各地，然而與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較而言，我國(guó)的處理技術(shù)一直都處于落后的地位。我國(guó)的污水處理廠缺乏先進(jìn)的設(shè)施和技術(shù)，在處理污水時(shí)，會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，處理質(zhì)量依舊不盡如人意。

　　1.2 未健全市場(chǎng)化管理機(jī)制

　　很多城市的污水處理建設(shè)項(xiàng)目尚未市場(chǎng)化，靠政府主導(dǎo)建設(shè)，建設(shè)模式存在投資、建設(shè)、管理、使用一體化帶來(lái)的效率低下、投資規(guī)模大、經(jīng)費(fèi)超支嚴(yán)重問(wèn)題。有的地方雖然建立了以PPP項(xiàng)目模式的市場(chǎng)化機(jī)制，但機(jī)制仍不成熟，存在建設(shè)運(yùn)營(yíng)周期長(zhǎng)、投資回報(bào)慢、部分社會(huì)組織專業(yè)運(yùn)營(yíng)能力不足、社會(huì)信用體系還不成熟等問(wèn)題，最后導(dǎo)致設(shè)備更新不及時(shí)，長(zhǎng)期處于落后的狀態(tài)。同時(shí)，由于缺乏完善的機(jī)制，市場(chǎng)需求又快速擴(kuò)大，導(dǎo)致污水處理行業(yè)發(fā)展畸形，最常見(jiàn)的就是盲目采用發(fā)達(dá)國(guó)家的處理工藝，出現(xiàn)“水土不服”的情況，比如亂用MBR膜技術(shù)、特殊形式的管式曝氣器、空懸鼓風(fēng)機(jī)等。在引進(jìn)工藝和設(shè)備時(shí)，城市會(huì)花費(fèi)大量的資金，一旦設(shè)施出現(xiàn)了問(wèn)題，還需要花費(fèi)更多的時(shí)間和財(cái)力去解決，嚴(yán)重耽誤了污水處理的進(jìn)度，也嚴(yán)重?fù)p耗城市的社會(huì)資源[2]。

　　1.3 缺乏先進(jìn)的管理技術(shù)

　　我國(guó)缺乏先進(jìn)的管理技術(shù)，阻礙了污水廠的健康發(fā)展。一是目前我國(guó)的污水處理廠管理大部分停留在自控化管理，即通過(guò)簡(jiǎn)單的PLC編程實(shí)現(xiàn)重復(fù)性、單一條件判斷性管理。其方式管理粗放，運(yùn)行成本高、控制范圍小，隨著環(huán)保要求的不斷提高，該方法控制下，水質(zhì)難以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求，不能應(yīng)對(duì)生產(chǎn)的突發(fā)變化，存在環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。在美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)地區(qū)，早在20年前已經(jīng)普及使用智能化污水處理管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能包括自動(dòng)挖掘信息、自動(dòng)感知異常、自動(dòng)優(yōu)化工藝、自動(dòng)修復(fù)故障等，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)控制，是一個(gè)能夠自主學(xué)習(xí)、自主控制、精細(xì)化管理、控制范圍大的智慧系統(tǒng)，兩者差距明顯。

　　2 現(xiàn)代城市生活污水處理技術(shù)創(chuàng)新研究

　　2.1 創(chuàng)新工藝技術(shù)

　　我國(guó)目前的污水處理技術(shù)主要有生物降解法、曝氣生物濾池、膜生物反應(yīng)器、氧化溝法以及A20法等。2003年7月1日，我國(guó)頒布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)，進(jìn)一步提高污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為應(yīng)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的要求，具備更強(qiáng)脫氮除磷和有機(jī)物去除能力的A2/O、氧化溝工藝成為了各污水廠提標(biāo)改造的首選。但隨著近年來(lái)，城市的快速發(fā)展及人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量需求的日益提高，北京、浙江、四川等地相繼推出了更嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)，單一的依靠A2/O工藝無(wú)法達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)要求。進(jìn)而催生出了第二次新工藝技術(shù)的升級(jí)、變革。一般來(lái)講，提高污水的處理效率的思路主要有兩種，一是提高活性污泥的量，從而提高處理效果[3]。二是提高活性污泥的質(zhì)，及優(yōu)選菌種，由此演變的新型工藝有：

　　(1)A2/O(氧化溝)+MBR，MBR是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，早期由加拿大Zenon公司首推。與A2/O工藝搭配后具備明顯優(yōu)勢(shì)：①膜的高效分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除。②該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用。③生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省。缺點(diǎn)是：①膜造價(jià)高，且需要定期更換，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。②易出現(xiàn)膜污堵，運(yùn)行管理難度大。③能耗高。④使用環(huán)境有限，宜用于高濃度污水處理廠，不宜用于低濃度污水處理廠。

　　(2)A2/O(氧化溝)+MBBR，MBBR是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進(jìn)而形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，使之揚(yáng)長(zhǎng)避短，相互補(bǔ)充，從而強(qiáng)化了活性污泥的質(zhì)量和數(shù)量。與A2/O工藝搭配后具備明顯優(yōu)勢(shì)：①容積負(fù)荷高，不增加用地面積，僅需對(duì)現(xiàn)有設(shè)施簡(jiǎn)單改造，污水處理能力可增加2-3倍，并提高出水水質(zhì)[4]。②耐沖擊性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠 。沖擊負(fù)荷以及溫度變化對(duì)流動(dòng)床工藝的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)活性污泥法的影響。當(dāng)污水成分發(fā)生變化或污水毒性增加時(shí)，生物膜對(duì)此受力很強(qiáng)。③攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)單 。④生物池?zé)o堵塞，生物池容積得到充分利用，沒(méi)有死角。⑤靈活方便。工藝的靈活性體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，可以采用各種池型(深淺方圓都可)，而不影響工藝的處理效果。另一方面，可以很靈活地選擇不同的填料填充率，達(dá)到兼顧高效和遠(yuǎn)期擴(kuò)大處理規(guī)模而無(wú)需增大池容的要求。⑥使用壽命長(zhǎng)。優(yōu)質(zhì)耐用的生物填料，曝氣系統(tǒng)和出水裝置可以保證整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期使用而不需要更換，折舊率低。

　　(3)A2/O(氧化溝)+ARES技術(shù)，ARES技術(shù)以光化(合)微生物為中心，以微量元素+水合電子為輔助，構(gòu)筑了生物鏈循環(huán)體系;集生物技術(shù)、光合作用、能量傳遞、微量元素、水合電子、有機(jī)物低能量轉(zhuǎn)化為一體形成組合工藝。A2/O(氧化溝)接入ARES裝置后，能夠?qū)υ到y(tǒng)中的藍(lán)藻、光合細(xì)菌為主的特定光化微生物賦能，令其在量和質(zhì)上迅速提升，最終形成對(duì)原系統(tǒng)生物循環(huán)鏈的橋接，構(gòu)筑形成穩(wěn)定的含有光化微生物循環(huán)鏈的微生態(tài)體系。新的生物鏈，能增強(qiáng)污水處理系統(tǒng)的生物活性和有機(jī)質(zhì)的生物同化程度，形成有機(jī)質(zhì)的高還原位，系統(tǒng)生物量可達(dá)8000-10000mg/L，使得系統(tǒng)處理能力得到極大的提升，并能大幅削減剩余污泥。在生活污水污泥中培養(yǎng)出中間微生物大量吞噬污水中的絲狀菌等形成脫膜斷裂，易于沉淀和脫水，進(jìn)而達(dá)到提高污水廠中水水質(zhì)，消減污泥水分，消除廠區(qū)臭味的功效。

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