城市污水处理工艺流程

简述城市污水的类别及处理方法，城市污水处理的常规处理工艺，以及后续的污泥处理，针对日趋加重的水污染问题，研究比较有效的污水处理方法，开发适合我国高效低耗的污水处理新工艺和技术。
[中图分类号] X703 [文献标识码] B [文章编号] 1004 - 1184(2014)02 - 0064 - 01
水的溶解能力很强，水在自然界循环过程中，常常会无法避免的混入各种各样的杂质，像岩石风化后形成的砂及黏土，还有动植物的残骸等有机体，随着时间不断的推移，这些杂质会慢慢的腐败，而后分解形成腐殖质，还有人们在生活生产的过程中，会产生各种各样的废弃物，生活污水中就含大量废弃有机物，工业废水中含有各种生产废料、残渣等。所以说，自然界中无真正纯净的水。水总是包含杂质，以浊液的状态或者某种溶液存在着，因这些杂质的介入，天然水体会引起各种污染，导致其物理、化学等方面特性发生改变，从而影响了水的有效利用，危害人体健康，破坏生态环境，造成水质恶化。给人们的生活和社会的发展生产带来极其恶劣的影响。
1.污水的概念分类及处理方法
污水根据来源的不同可以分为降水、工业废水和生活污水。降水包括冰和雪融化后形成的水，还有地面径流的雨水，雨水相对是比较干净的，前期的雨水较脏些，应进行适当处理才能排入水体，其他的一般不需要做处理可以直接排放。生产过程中所产生的或使用过的水，称之为工业废水，它所使用的原材料、生产类别和工艺过程的不同，还有污染程度的大小，工业废水又可分为生产污水和生产废水。生产污水这类工业废水，在使用过程中所受污染程度较重，多含有有害有毒物质，危害性很大，必须经处理达标后才能排放出去。生产废水是水温升高或者所受污染程度较轻的工业废水，一般情况下可经过简单处理，进而重复使用或者直接排放； 对有利用价值的物质可采取措施回收。人们在日常生活中用过的水，称之为生活污水，这类水中含有大量的病原体和有机物，在它排放前，必须进行处理。污水中所含的大量有机物，是污水处理过程中的主要对象，这些有机物的成分非常复杂，它的绝对含量很难测定，常用生物化学需氧量表示，生物化学需氧量简称为BOD，生活污水的BOD5 一般在102 ～ 299 mg/L 之间。
污水中污染物质有溶解性的、悬浮状的和胶体状。污水处理就是把污水中含有的污染物质进行分离，进一步转化为无害且稳定的物质，使污水得到了净化。城市污水常常用生物处理方法、物理处理方法和化学处理法处理。生物处理法的原理主要是利用了微生物的代谢，使得污水中溶解性、胶体状态的有机物转化为稳定的无害物质。它又分为好氧氧化法和厌氧还原法。好氧氧化法主要用于处理城市污水，厌氧还原法主要有厌氧塘，厌氧消化池等。物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的污染物，有沉淀法、过滤法和气浮法等。化学处理法主要是利用化学反应分离污水中的污染物质，有电解、氧化还原和电渗析等。
2.城市污水常规处理工艺
污水处理工艺根据处理程度的不同，分为一级、二级、三级处理工艺。⑴一级处理： 首先在污水处理的进口，要设置格栅，它能够截留较大的漂浮物，以便减轻后续处理的工作量，其次在格栅的后面一般可设置沉砂池，能够去除比重较大的颗粒。一般可在生物处理构筑物的前面设置初沉池，这样无机物就得到了很好的去除效果。污水经过了一级处理后BOD5 一般可去除29% 左右，这远远达不到排放的标准，只能在进行二级处理。⑵二级处理： 通常所采用的方法是生物处理法，把污水中呈现为胶体和溶解性状态的污染物去除。同样是利用了微生物的代谢，将污水中呈溶解性和胶体状态的污染物转化为了稳定无害的物质，从而达到了排放的要求，这种处理一般去除率能达到89% 以上，处理后的BOD5可降至19 ～ 29 mg/L。⑶三级处理： 在经过一级和二级处理后，水体并没有完全的净化，存在着难以降解的有机物、磷和氮等，这些可溶性的无机物能够导致水体呈现富营养化，因此需要进一步的处理，三级处理就是针对这些进行处理，处理方法主要有活性炭吸附法、离子交换法、和生物脱氮法等。通过三级处理，BOD5 能进一步降到6 mg/L 以下。城市污水处理经常采用一、二级的处理方法。
3.污泥处理
污水处理的过程中会产生大量的污泥，然而这些污泥的成分十分复杂，它含有很多的有毒物质，像寄生虫卵和金属离子等，同时也含有有价值的物质。污泥很不稳定，因此不能随意存放和排放，否则严重危害环境卫生。污泥先进行稳定处理才能最终处理，这样就可以消除污泥的的危害，还可以回收污泥中的有用物质，达到了变害为利的目的。
污泥处理的常用方法和流程如下： ⑴污泥的浓度缩减：污泥中有百分之九十八以上的含水率，所以它的体积很大，运输、处理都很不方便，故要降低污泥的含水率。污泥的浓缩方法主要有重力浓缩法和离心浓缩法。重力浓缩法的使用最广泛，一般的浓缩技术可以使污泥含水率降至96% ～ 97%，初沉污泥中的含水率可降至86% ～89%。污泥经过浓缩仍然是流动态，但是体积大大的减小了。⑵污泥厌氧消化： 就是在无氧的条件下，利用厌氧菌和兼性菌的作用来降解有机污染物。污泥中所含有机物的浓度很高，往往通过微生物的代谢使其降解，但在自然条件下的分解过程，通常由于供氧不足而产生厌氧状态，形成污泥腐败。污泥腐败后会有硫化氢和硫醇等物质，必须对此进行完善的处理。污泥稳定处理的方法主要有厌氧消化法和好氧消化法，由于污泥中有机物的浓度很高，一般情况下大多采用了厌氧消化法，所采用的构筑物称为消化池。⑶污泥脱水与干化： 污泥在经过了第一步的处理后，含水率仍然很高，体积仍然很大，运输和最后的处置还是比较困难，因此需要进一步降低污泥的含水率，即脱水干化，将污泥含水率降低至84% 以下。脱水后的污泥体积大大减小了，具有固体的性质，变为泥块状。脱水的方法主要有自然脱水、烘干和焚烧等，这样就完成了污泥处理，实现了污泥的利用，得到了最终的处置。
4.结语
我国社会和经济正在高速的发展，然而城市环境污染尤其是水污染的问题越来越严重，城市城镇生活中的污水排放量也在逐年增加着，水污染控制的重点一直是以工业点源为主，目前逐步转变为以城市城镇污水污染为主，水污染的控制、水环境的保护已经是迫在眉睫的工作。我国新建的城市或城区中采用了雨污分流制，但大多的老城市老城区还在使用着雨污合流排水体制，这样大量的合流污水就直接排放到了水体。将旧的合流制都改成分流制，现状条件下十分受限，因为许多老城年代较长，地下管线都已成型，地面上的建筑十分拥挤，路面也很狭窄，合流改分流有很大难度。所以，研究比较有效的合流制的污水的处理方法，开发适合我国的高效低耗的污水处理新工艺和技术，是值得我们思考的重要的事情。