市政污水处理工艺与回用技术分析

桑茂源

山西省环境工程设计院(有限公司)，山西 太原 030012

人类社会发展离不开水资源，经济社会发展速度较快，工业化、城市化导致水污染成为水资源紧缺的主要原因。当前阶段，污水回收处理能耗较高，并且处理后污水难以达到水质使用标准[1]。如何有效处理市政污水，是我国相关部门面临的重点难点问题。因此，必须采用更加完善的污水处理工艺与回用技术，提升污水处理质量，才能满足可持续发展需求。

1 市政污水处理与回收的重要性

市政污水处理工艺和回用技术对社会进步发展具有积极意义。人们生产、生活方方面面都离不开用水，因此市政污水排放量较大，我国若要实现有效治理，必须选用合适污水处理工艺。现阶段，我国水处理方式通过不断革新与完善，技术已经相对成熟。为减少长途运输可能导致的土地污染与水污染，大部分污水处理场地都被放置于工业建筑附近，减少了运输距离，降低了污水运输造成的经济成本[2]。水资源紧缺问题严重制约着经济社会发展，影响着国民生活质量，解决水资源紧缺与浪费问题迫在眉睫。使用先进市政污水处理工艺和回用技术净化污水，使水资源实现重复利用，可以有效缓解水资源短缺和浪费问题。污水处理与回用技术应用，可以有效实现污水循环利用，缓解水资源紧张状况。除此之外，通过回用技术有效应用，能够将污水回用于农业与工业之中，以此来防止水资源浪费情况发生。由此可见，市政污水处理与回收对促进经济社会发展有重要作用，有利于我国生态文明建设。

2 市政污水处理工艺

市政污水主要分为生活污水以及工业污水等，本质上看市政污水是混合型污水，应根据具体情况选择合适污水处理方式。常见的污水处理方式为膜生物反应器工艺、UNITANK污水处理工艺以及AB法污水处理工艺[3]。通过对市政污水进行有效处理，将混合型污水处理为可以二次使用的水，实现污水循环利用，减少水资源浪费，选择适宜处理工艺能够防止污水对地下水造成污染，节约城市土地资源，减少污水处理投入资本。同时污水处理工艺操作简单，处理效率高，运行费用较低，使污水处理更加便利，是人类社会发展不可或缺的技术。

2.1 膜生物反应器工艺

膜生物反应器工艺是一种新型、适用性强的污水处理系统，其结合了膜分离技术与生物处理技术。净化后的污水用于绿化、观赏、灌溉等。此工艺发展较早，如今已成为相对完善、成熟的水处理工艺。此工艺在活性淤泥内放置有机膜，使水与泥分离，阻隔微生物与污染物，其由进水井、格栅、调节池、MBR反应池、消毒装置、计量装置以及电控装置组成。膜生物反应器工艺有相当多优势，可以有效实现水泥分离，分离效果优于沉淀池，处理后基本不会存在悬浮物，浑浊度接近于零；膜截留作用强劲，能够在反应器内截留大部分微生物，运行稳定；曝气池与二沉池结合更加节约土地资源；系统性的自动化控制操作管理简单方便。与其他处理工艺相比，膜生物反应器工艺处理污水投入成本较少，不会过于占用更多城市土地资源，大型城市中应用较多。并且膜生物反应器工艺可就近处理，避免长途运输中污水渗漏导致地下水污染[4]。

2.2 UNITANK污水处理工艺

UNITANK污水处理工艺进行污水处理时，需要用到平行且相通的三个矩形污水处理池。每个处理池都需要具备曝气与供氧功能，建立池底通道或者墙壁通道实现三个污水处理池相互连通，中间处理池只用于曝气。外侧两池交替曝气、沉淀，开启水闸后污水连续性进入任意池，完成污水处理过程。污水处理中需要保持进水与出水连续性。此工艺水处理效率较高，并且处理污水具有兼容性，污水处理更加便利。所有处理池均为矩形并且相邻，可以公用池壁，在一定程度上减少了投入资金与所占用土地资源。UNITANK系统较小减少了污泥回流，运行维护费用较低[5]。恒定水位下行可以使水处理系统维护与管理更加方便，结构相对简单节约投资。UNITANK污水处理构成如图1所示。

图1 UNITANK污水处理构成图

2.3 AB法污水处理工艺

AB法污水处理工艺是生物降解工艺，将污水处理分为三段。A段为过滤、吸附段，B段为生物氧化段。预处理阶段需要配备一些过滤沉淀设备，污水到达预处理阶段时过滤掉大型杂质。A段设置吸附与沉淀池，由于污水中存在大量微生物，且微生物在此地不断繁殖、淘汰，最后培养出适应原污水的微生物群。A段有较高产泥率，吸附能力较强，可以吸附污染物。此阶段可以有效将重金属、微生物、氮、磷等物质去除，为后续处理提供基础。B段设置曝气与沉淀池，进行二次沉淀与降解，去除掉有机污染物，净化水质。A、B两段是完全分离开的，各自拥有污泥回流系统。但是A段的良好运行是B段处理工作的基础，因此必须控制A段合理有效运行。AB法污水处理工艺构成如图2所示。

图2 AB法污水处理工艺构成图

3 市政污水回用技术

经济发展与人类生活都离不开水资源，水资源紧缺一直是影响人类社会发展的重要因素。污水回用能够有效缓解城市用水紧张问题，使用合理技术进行污水处理，实现水资源循环利用，缓解城市化、工业化用水紧缺状况。污水回用技术包括物理回用技术、化学回用技术、生物回用技术，可根据污水类型进行合理选择。

3.1 物理回用技术

物理回用技术是使用物理方式分离污水中的污染物，并利用物理方式将无法溶解的污染物进行合理回收。过滤法、废水重力分离处理法、离心法以及筛滤法、高梯度磁分离法等皆为常见市政污水物理回用技术。

废水重力分离处理法分为上浮法与下沉法，当污水中悬浮物比重较大时会下沉，比重较小悬浮物会上浮。下沉法利用重力原理建立沉淀池，重力作用下泥、沙和其他污染物与干净水相分离，这种分离方式应用时间较长，是基本且常用的污水处理法。上浮法主要为气浮法，利用微气泡使悬浮物上升至水面后刮除，主要用于悬浮状微小悬浮物。

离心法是使用高速旋转离心装置进行水污分离的方法。将污水放入高速旋转容器中，离心力可以将较大悬浮物甩至容器外侧，分离后的可用水会停留在内侧，通过不同排出口排出水与悬浮物。

筛滤法需要使用格栅、筛网、布滤设备等，将污染物层层拦截、过滤再沉淀。格栅将大块悬浮物阻拦在外，筛网可阻截水中存在的纤维等细小污染物，布滤设备将更微小的污染物截留下来。

高梯度磁分离法是利用磁场将颗粒污染物从污水中提取出来的方式。永磁分离器与电磁分离器是两种常用分离器，使用高梯度磁分离法能够高效提取工业废水中的磁性物质，工艺操作简单，分离速度较快。

3.2 化学回用技术

部分工业污水具有一定毒性，化学回用技术可以可溶解污水中有毒物质。对污水进行检测分析，根据污水中的污染成分选择不同化学试剂，将污染物溶解或者筛选出来。臭氧化处理法是现实常用的污水处理方式，使用臭氧技术净化消毒污水池中工业废水，需要注意臭氧技术处理污水必须现场制作，臭氧化学性质不稳定，不合理应用可能会出现分解。

3.3 生物回用技术

生物回用技术是指对微生物分解降化，配合人工方式营造一个适合微生物生长的环境，利用微生物新陈代谢处理污染物质。生物技术可以更多繁殖微生物，加快污水中氯化物分解速度，高效清除存在于污水中的有毒污染物[6]。

生物回用技术是最受欢迎的污水处理方式。当前阶段，生物回用技术是我国污水处理最为绿色环保的方式。A/O+MBR技术就是一种常用生物回用技术，是厌氧/好氧结合膜生物反应器共同组成的污水处理工艺，运行原理为利用超滤实现固液分离，与传统二次沉淀相比效率更高，处理后的水优质且稳定。装置由进水管、格栅、调节氧池、膜生物反应器、设备区、消毒池、出水管组成。污水由进水管流入格栅，初步过滤后进入调节池、经提升后进入好氧曝气池，微生物将污水中有机物经过微生物充分降解，再将降解过的污水送入膜生物反应器区。污水在膜生物反应器内进行污水膜分离，膜分离后的水进入消毒池进行氯化(紫外线、臭氧)消毒，消毒后即可导出再利用。A/O+MBR技术回用处理效果较好，具有投入资金少、占地面积小等显著优点。A/O+MBR技术结构图如图3所示。

图3 A/O+MBR技术结构图

4 结 语

综上所述，市政污水处理与回用对经济社会发展具有积极意义，水循环使用能够有效缓解水资源紧张，满足国民日常需求，提升其生活质量，同时还能满足可持续发展要求，有助于生态文明建设。对此，我国相关部门必须加强水循环利用相关工作，应用完善的水处理工艺进行污水处理，再使用合理的水回用技术净化水资源，推进可持续发展战略。本文通过对市政污水处理工艺与回用技术进行分析，以此提高群众对自然生态建设认知与理解水平。