城市綜合污水處理方法

隨著淡水資源的日益短缺和需水量的不斷增加,許多缺水城市和地區(qū)無(wú)新的水源可開(kāi)發(fā)利用,污水的回收和再用已成為解決水資源短缺的有效措施之一。如今我國(guó)正處在高速發(fā)展的時(shí)期,城鎮(zhèn)化的步伐加快，城市污水排放量增大,在這種背景下，合理地開(kāi)發(fā)適合城市綜合污水處理的技術(shù)和工藝,不僅能緩解城市水資源短缺的現(xiàn)狀,同時(shí)維護(hù)生態(tài)環(huán)境,將對(duì)人類(lèi)社會(huì)和具有深遠(yuǎn)的歷史意義及現(xiàn)實(shí)意義

1. 城市綜合污水處理的概念

城市綜合污水是指納入城市污水收集系統(tǒng)的生活污水、醫(yī)療污水和工業(yè)廢水的混合污水。若污水直接排入自然河流，由于污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機(jī)污染物以及種類(lèi)繁多的各類(lèi)重金屬會(huì)污染河流，隨著社會(huì)發(fā)展較快，許多地方治污規(guī)劃滯后，市政設(shè)施薄弱，無(wú)生活污水收集處理系統(tǒng)，在人口密度愈大的區(qū)域，河流污染愈趨嚴(yán)重，河流的稀釋凈化作用已大為削弱，超出了河流的自?xún)艚缦?。位于黃河上游的中型城市寧夏，1985 年排入黃河的廢污水量為0.77 億t ,1995 年增至1.68 億t ,1999 年已達(dá)2.57 億t ,為1985 年的2.3倍，致使黃河寧夏河段水污染加重。

近年來(lái)，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，污水處理工藝有了較大的發(fā)展，通常來(lái)說(shuō)城市綜合污水先經(jīng)過(guò)初步處理或二級(jí)生化處理，處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，然后再利用污水土地處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)，目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型，工藝為一、二級(jí)可以混合處理，有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理，如缺氧好氧生物脫氮除磷法（A/O）、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法（A/A/O）、序批式活性污泥法（SBR）、吸附生特物降解法(AB)、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點(diǎn)是促使化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、酚等有機(jī)特進(jìn)一步降解。為了更好地去除污水中氮和磷，又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種（主要為聚磷菌）在缺氧-厭氧-好氧處理過(guò)程中（特別在好氧過(guò)程中）需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理，從而降低污水中磷氮含量，使污水在這一過(guò)程中達(dá)到三級(jí)處理。zui終使得綜合污水達(dá)到排放水體的標(biāo)準(zhǔn)，所剩污泥可以進(jìn)行濃縮、消化、脫水、堆肥或農(nóng)用填埋而zui終處置。

2. 城市綜合污水處理的分類(lèi)

由于污水種類(lèi)繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。

2.1生活污水

通常以城市生活污水為的污水處理，只需經(jīng)過(guò)一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的水質(zhì)要求，可以滿足工業(yè)循環(huán)水冷卻和家居如廁等用水的要求，達(dá)到中水回用的目的。此類(lèi)的污水處理中，尤其以膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)zui為突出。膜生物反應(yīng)器(MBR)是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥法(CAS)相結(jié)合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。MBR具有出水水質(zhì)好,容積負(fù)荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低,操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。金培濤（2005）采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器(HMBR)工藝對(duì)污水處理中的脫氮除磷性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明經(jīng) 過(guò)膜生物反應(yīng)器處理過(guò)的污水水質(zhì)*符合頒布的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25·1-1989)要求。

2.2醫(yī)院污水

醫(yī)院污水是醫(yī)院或其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿菌等病毒,被列為HW01號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接直接外排,病菌將通過(guò)水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類(lèi)污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但細(xì)菌的數(shù)量仍很可觀。因此，醫(yī)院污水以病毒細(xì)菌危害為主,應(yīng)將消毒作為主要處理手段。
目前，醫(yī)院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過(guò)氧化物消毒劑(過(guò)氧化氫、過(guò)氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。

2.2.1氯消毒

氯消毒常用的有氯法和次氯酸鈉法。氯法是20世紀(jì)80年代流行的方法，技術(shù)成熟，價(jià)格便宜，設(shè)備故障率和成本均明顯低于臭氧法，但氣泄漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且易產(chǎn)生二次污染物：次氯酸鈉法是20世紀(jì)90年代應(yīng)用zui多的方法，設(shè)備少，運(yùn)行費(fèi)用低，可靠，易管理，對(duì)于藥源可靠的地區(qū)在污水消毒中得到廣泛應(yīng)用，但消毒作用不如氣強(qiáng)。

2.2.2過(guò)氧化物消毒

過(guò)氧化物消毒劑zui常用的有二氧化氯和臭氧。

二氧化氯與氯消毒的特性不同，它的殺菌機(jī)制主要是二氧化氯分子滲入細(xì)胞內(nèi)，將核酸（DNA或RNA）氧化，以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來(lái)破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)的一種強(qiáng)力殺菌劑，是上*的氯系列消毒的更新替代產(chǎn)品，為所的。其zui大的優(yōu)點(diǎn)在于與腐殖質(zhì)或有機(jī)物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)鹵物，不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷，也不與氨及氨基化合物反應(yīng)。實(shí)踐證明,不僅其消毒效果和去除水中污染物的能力優(yōu)于氯(包括對(duì)耐氯性zui強(qiáng)的病毒、芽孢等均有很好的消毒效果),而且消毒作用不受水質(zhì)酸堿度和氨及胺類(lèi)化合物影響。二氧化氯還有一個(gè)特點(diǎn)是滅菌效果與溫度有關(guān),介質(zhì)溫度越高,二氧化氯的殺菌效力越強(qiáng),其zui大的特點(diǎn)是在滅菌過(guò)程中接觸時(shí)間很短,僅幾分鐘滅菌效率可達(dá)到99%。但這類(lèi)消毒劑性質(zhì)不穩(wěn)定，制備、儲(chǔ)運(yùn)困難，操作管理要求高，使用不方便。

臭氧消毒法，臭氧是一種*的氧化劑，殺菌效果好，接觸時(shí)間短，氯的殺菌作用是漸進(jìn)的，而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時(shí)的。另外，臭氧不僅*不產(chǎn)生致癌的三鹵甲烷，還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物，除臭脫色效果好，使水溶解增加，現(xiàn)在西歐普遍使作，但大，設(shè)備故障率高，電耗大，費(fèi)用較氯化消毒高，而且由于臭氧化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，直接帶了臭氧消毒的缺點(diǎn)，無(wú)法貯存，不易運(yùn)輸，臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧，對(duì)細(xì)菌的生生長(zhǎng)難以控制，控制和檢測(cè)O3均需一定的技術(shù)，管理難度大。

2.2.3紫外線輻照消毒

紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種致病菌、細(xì)菌和原生菌，作為一種物理消毒方法，無(wú)毒性、蓄積毒性和腐蝕作物，操作簡(jiǎn)單，不加化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生二次污染消毒后的水無(wú)殘留輻射，缺點(diǎn)是紫外光源壽命短，若光照強(qiáng)度低時(shí)，殺菌效率不高，且無(wú)后續(xù)作用，不能大規(guī)模應(yīng)用。

2.3工業(yè)污水

工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子，如汞、鉻、鎘等，以及堿、硫化物和鹽類(lèi)等無(wú)機(jī)物而顯出*的顏色，污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)中，微生物不但不能降低重金屬的濃度，相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明：重金屬進(jìn)入生物體后，能積累在某器官中造成累積性中毒，zui終危害生命。

污水中污染無(wú)機(jī)物有的惡化水質(zhì)，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)；有的使人慢性中毒，破壞人體的正常生理過(guò)程，其中重金屬對(duì)人體危害zui大，甚至致癌。然而工業(yè)污水無(wú)機(jī)物構(gòu)成千差萬(wàn)別，因此，對(duì)工業(yè)污水的有效治理，需要因地制宜，具體情況具體分析，以適宜的水處理技術(shù)與具體的工行業(yè)減污處理設(shè)備相結(jié)合，才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。zui為有效的方法為工廠內(nèi)生污水直接凈化，即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的用污水處理方法。現(xiàn)在，工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。