论文部分内容阅读
摘要：城市化、工业化进度的加快，城市污水排放呈高速增长状态，而在当前绿色环保、改善人居环境的时代背景下，城市污水处理工作显得尤为重要。本文首先阐述了城市污水技术的研究现状，然后对五种常用的污水处理技术研究进展情况进行了分析，并指出未来的研究方向。
关键词：城市污水;技术与工艺;研究
引言
现代科技的发展使得污水的工艺处理和循环回收使用进入大众视野，城市污水经过特定工艺处理后可做为二次水源以供使用，因此探讨污水处理工艺的研究进展和发展趋势对我国污水治理和资源利用具有重要意义。
一、城市污水处理技术与工艺研究的现状
（一）城市污水处理技术与工艺研究的时代背景
随着我国城市化进程的加快，城市人口数量呈井喷式增长，由此带来的污水排放量也不断递增，给城市环境管理提出了污水处理的重大难题。特别是在2018年习近平总书记提出绿色发展理念之后，生态环境问题、污染物排放问题更引起了社会各界的关注。而从我国当前的城市治污技术和工艺水平来看，与全面建设小康社会的要求还有相当大的距离，因此，加快城市污水处理技术与工艺的研究力度，提升我国城市治污水平，是当前城市管理的重大任务。
（二）城市污水处理技术与工艺的研究现状
我国在城市污水处理技术与工艺方面进行了大量的研究和探索，研究方向主要集中体现在物理法、化学法以生物法三方面。所谓物理法，重点研究污水悬浮物质的问题;而化学法，重点在于研究处理污水中难于净化的物质，也就是利用污水与某种特定物质发生化学反应的原理来进行污水处理;而生物法的研究方向在于解决胶态有机物、有机碳的技术问题，相对物理与化学的方法，这种处理方法的科技含量更高，这牵涉到微生物的生长繁殖环境培养问题。
二、我国城市污水处理的工艺研究进展
（一）活性污泥法
从活性污泥法的工艺结构上看，其组成部分主要包括曝气池、沉淀池、出水排放管道等，这种处理工艺方法较为简单，所以在我国城市污水处理历史上，最早采用的技术和工艺术便是活性污泥法，在上个世纪九十年代中期之后，国家对城市污水处理提出了更高的环保要求，这种纯粹摸拟水体在自然条件下自净化原理而进行了人工干预技术，虽然能够有效处理水体中的有机物和悬浮物，但由于其对氮、磷等有害化学元素无法剔除，经处理后的出水水质达不到国家排放标准，于是，这一技术得到了进一步改进和优化，经过多年的研究探索和应用，活性污泥法的技术和工艺逐渐演化出以下六种：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A2/O法、A/O法。虽然以上六种工艺都同属于活性污泥处理系统，但各有各的优势和短板，总体来说，反应器的稳定、脱氮或除磷效果明显是各种活性污泥处理系统最大的亮点，但是在具体运行中过程中还面临着诸多需要进一步改进的技术短板[1] 。
（二）生物膜法
我国很多中小城市的污水处理大多采用了生物膜法，其处理方式是首先要建造生物转盘和生物滤池，当微生物吸附在固体填料表面时会形成生物膜，在此之后，污水排放经过这层生物膜时就会得到净化，因为生物膜在与污水的化学中解放出大量的水、氨气、二氧化碳等。目前，这一治污技术以其操作简单、负荷性能高等优势被得到广泛使用。
经过不断探索，生物膜法的处理技术研究不断取得突破，首先是新型的填料被不断地开发出来，常用的粗滤料逐渐被新技术所替代，目前，在采用生物膜法处理技术时，普遍利用了科技含量较高的设备，比如构建高负荷生物滤池、塔式生物滤池进行生物处理，效果更为明显，当然，生物转盘和生物接触氧化池等工艺也得到了进一步发展，对于石油、印染、造纸等高污染企业的污水排放能够得到净化处理。
（三）厌氧生物处理法
污泥處理一直是治污的难点，投资大，成本高，而且其产生的甲烷菌对环境还会造成二次污染，而厌氧生物处理法的出现为污泥处理提供了最佳的解决方案。简单来说就是将分解污泥中的有机物，而其分解的方法就是充分利用厌氧细菌或者是兼性细菌的生物机能，在处理过程中释放的甲烷和二氧化碳等气体并不直接排放到外界空气环境之中，而是将其释放的甲烷和二氧化碳等气体转化为能量加以再利用，从而达到既解决治污问题，又实现资源二次开发的经济价值。
厌氧生物处理法的技术缺陷在于污染物浓度和温度过于偏低时难于处理，造成工作效率不高、脱磷脱氮的效果差，而经过技术人员的攻关研究，厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等新技术随之得到研究和开发，因此，彻底解决了难于处理的浓度与湿度的问题[2] 。
（四）生态处理法
从工作原理上看，生态处理法与常用的生物膜法技术有很多相似之处，我国专家学者在生态处理法领域的研究是从上个世纪九十年代开始，其研究方向集中在综合氧化塘、生态塘、人工湿地技术等方面，目前，理论研究与应用推广都在良性进展之中。
生态处理法的在城市污水处理方面的优势主要表现在三个方面：一是投资少、操作简单，无需购置大型硬件设施，与二级处理厂相比，基建投资可以节省近20%，治污费用可以节省15%以上;二是净化效果良好，特别是对于难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌可以达到三级处理的效果;三是可实现资源的再利用，生物稳定塘可以用作养鱼虾养殖基地，提练污水中的营养物质可以用来农田灌溉，从而实现治污增值的效果。
（五）氧化处理法
氧化法在最初问世之时，技术缺陷非常明显，比如治污费用过高、治污效果差等，所以，这一技术基本很难应用到实际工作中。在此之后，科研人员进行了大量的深度研究的探索，目前，光催化氧化法已替代了传统氧化法并得到了业界认可，改进后的光催化氧化法不仅可以降低治污成本，而且杀菌能力、净化效果都很理想[3] 。
三、城市污水处理技术与工艺研究的未来趋势
虽然我国在城市污水处理技术与工艺方面进行了大量的研究和实践，技术上不断取得突破，实践中也积累了丰富的治污经验，活性污泥法和生物膜法在治污排污方面的效果非常显著，但面对城市污水排放量不断加大以与人居环境改善的矛盾，治污技术的研究工作任重而道远。
根据世界先进国家的治污技术与经验可以得知，在城市污水处理技术与工艺方面引入数据化、智能化、自动化技术已成为该领域未来的研究方向，而我国在这方面的研究还刚刚起步，城市污水处理自动化技术还基本处理空白状态，因此，污水处理系统集成、污水处理硬件设施以及滤池材质的优化、智能化技术的应用等方面还有很大的研究空间。
四、结语
城市污水处理已受到社会各界的普遍关注，这也是当前城市管理中的重要工作，而在治污技术方面，还存在多方面的技术缺陷和不足，相关研究也待于提升。当前，我国城市污水处理技术主要表现在活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、氧化处理法五个方面，对于智能化处理技术还有待于进一步研究探索。
参考文献：
[1] 刘敏.城市污水处理工艺技术研究进展分析[J] .环境与发展，2018，v.30;No.143（06）：90+92.
[2] 田涤尘.城市污水处理工艺技术研究进展分析[J] .中国新技术新产品（02）.
[3] 胡燕.污水处理工艺对水质提升效果的方法研究[J] .资源节约与环保.
作者简介：
逄革鑫，男，本科，职称：工程师，研究方向：环境工程
（作者单位：大庆油田水务公司再生水分公司）
关键词：城市污水;技术与工艺;研究
引言
现代科技的发展使得污水的工艺处理和循环回收使用进入大众视野，城市污水经过特定工艺处理后可做为二次水源以供使用，因此探讨污水处理工艺的研究进展和发展趋势对我国污水治理和资源利用具有重要意义。
一、城市污水处理技术与工艺研究的现状
（一）城市污水处理技术与工艺研究的时代背景
随着我国城市化进程的加快，城市人口数量呈井喷式增长，由此带来的污水排放量也不断递增，给城市环境管理提出了污水处理的重大难题。特别是在2018年习近平总书记提出绿色发展理念之后，生态环境问题、污染物排放问题更引起了社会各界的关注。而从我国当前的城市治污技术和工艺水平来看，与全面建设小康社会的要求还有相当大的距离，因此，加快城市污水处理技术与工艺的研究力度，提升我国城市治污水平，是当前城市管理的重大任务。
（二）城市污水处理技术与工艺的研究现状
我国在城市污水处理技术与工艺方面进行了大量的研究和探索，研究方向主要集中体现在物理法、化学法以生物法三方面。所谓物理法，重点研究污水悬浮物质的问题;而化学法，重点在于研究处理污水中难于净化的物质，也就是利用污水与某种特定物质发生化学反应的原理来进行污水处理;而生物法的研究方向在于解决胶态有机物、有机碳的技术问题，相对物理与化学的方法，这种处理方法的科技含量更高，这牵涉到微生物的生长繁殖环境培养问题。
二、我国城市污水处理的工艺研究进展
（一）活性污泥法
从活性污泥法的工艺结构上看，其组成部分主要包括曝气池、沉淀池、出水排放管道等，这种处理工艺方法较为简单，所以在我国城市污水处理历史上，最早采用的技术和工艺术便是活性污泥法，在上个世纪九十年代中期之后，国家对城市污水处理提出了更高的环保要求，这种纯粹摸拟水体在自然条件下自净化原理而进行了人工干预技术，虽然能够有效处理水体中的有机物和悬浮物，但由于其对氮、磷等有害化学元素无法剔除，经处理后的出水水质达不到国家排放标准，于是，这一技术得到了进一步改进和优化，经过多年的研究探索和应用，活性污泥法的技术和工艺逐渐演化出以下六种：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A2/O法、A/O法。虽然以上六种工艺都同属于活性污泥处理系统，但各有各的优势和短板，总体来说，反应器的稳定、脱氮或除磷效果明显是各种活性污泥处理系统最大的亮点，但是在具体运行中过程中还面临着诸多需要进一步改进的技术短板[1] 。
（二）生物膜法
我国很多中小城市的污水处理大多采用了生物膜法，其处理方式是首先要建造生物转盘和生物滤池，当微生物吸附在固体填料表面时会形成生物膜，在此之后，污水排放经过这层生物膜时就会得到净化，因为生物膜在与污水的化学中解放出大量的水、氨气、二氧化碳等。目前，这一治污技术以其操作简单、负荷性能高等优势被得到广泛使用。
经过不断探索，生物膜法的处理技术研究不断取得突破，首先是新型的填料被不断地开发出来，常用的粗滤料逐渐被新技术所替代，目前，在采用生物膜法处理技术时，普遍利用了科技含量较高的设备，比如构建高负荷生物滤池、塔式生物滤池进行生物处理，效果更为明显，当然，生物转盘和生物接触氧化池等工艺也得到了进一步发展，对于石油、印染、造纸等高污染企业的污水排放能够得到净化处理。
（三）厌氧生物处理法
污泥處理一直是治污的难点，投资大，成本高，而且其产生的甲烷菌对环境还会造成二次污染，而厌氧生物处理法的出现为污泥处理提供了最佳的解决方案。简单来说就是将分解污泥中的有机物，而其分解的方法就是充分利用厌氧细菌或者是兼性细菌的生物机能，在处理过程中释放的甲烷和二氧化碳等气体并不直接排放到外界空气环境之中，而是将其释放的甲烷和二氧化碳等气体转化为能量加以再利用，从而达到既解决治污问题，又实现资源二次开发的经济价值。
厌氧生物处理法的技术缺陷在于污染物浓度和温度过于偏低时难于处理，造成工作效率不高、脱磷脱氮的效果差，而经过技术人员的攻关研究，厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等新技术随之得到研究和开发，因此，彻底解决了难于处理的浓度与湿度的问题[2] 。
（四）生态处理法
从工作原理上看，生态处理法与常用的生物膜法技术有很多相似之处，我国专家学者在生态处理法领域的研究是从上个世纪九十年代开始，其研究方向集中在综合氧化塘、生态塘、人工湿地技术等方面，目前，理论研究与应用推广都在良性进展之中。
生态处理法的在城市污水处理方面的优势主要表现在三个方面：一是投资少、操作简单，无需购置大型硬件设施，与二级处理厂相比，基建投资可以节省近20%，治污费用可以节省15%以上;二是净化效果良好，特别是对于难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌可以达到三级处理的效果;三是可实现资源的再利用，生物稳定塘可以用作养鱼虾养殖基地，提练污水中的营养物质可以用来农田灌溉，从而实现治污增值的效果。
（五）氧化处理法
氧化法在最初问世之时，技术缺陷非常明显，比如治污费用过高、治污效果差等，所以，这一技术基本很难应用到实际工作中。在此之后，科研人员进行了大量的深度研究的探索，目前，光催化氧化法已替代了传统氧化法并得到了业界认可，改进后的光催化氧化法不仅可以降低治污成本，而且杀菌能力、净化效果都很理想[3] 。
三、城市污水处理技术与工艺研究的未来趋势
虽然我国在城市污水处理技术与工艺方面进行了大量的研究和实践，技术上不断取得突破，实践中也积累了丰富的治污经验，活性污泥法和生物膜法在治污排污方面的效果非常显著，但面对城市污水排放量不断加大以与人居环境改善的矛盾，治污技术的研究工作任重而道远。
根据世界先进国家的治污技术与经验可以得知，在城市污水处理技术与工艺方面引入数据化、智能化、自动化技术已成为该领域未来的研究方向，而我国在这方面的研究还刚刚起步，城市污水处理自动化技术还基本处理空白状态，因此，污水处理系统集成、污水处理硬件设施以及滤池材质的优化、智能化技术的应用等方面还有很大的研究空间。
四、结语
城市污水处理已受到社会各界的普遍关注，这也是当前城市管理中的重要工作，而在治污技术方面，还存在多方面的技术缺陷和不足，相关研究也待于提升。当前，我国城市污水处理技术主要表现在活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、氧化处理法五个方面，对于智能化处理技术还有待于进一步研究探索。
参考文献：
[1] 刘敏.城市污水处理工艺技术研究进展分析[J] .环境与发展，2018，v.30;No.143（06）：90+92.
[2] 田涤尘.城市污水处理工艺技术研究进展分析[J] .中国新技术新产品（02）.
[3] 胡燕.污水处理工艺对水质提升效果的方法研究[J] .资源节约与环保.
作者简介：
逄革鑫，男，本科，职称：工程师，研究方向：环境工程
（作者单位：大庆油田水务公司再生水分公司）