浅析城市生活污水处理设备工艺特点
摘 要：城市污水的特性和工艺选择会直接影响城市污水处理效果，随着公众环保意识的增强和国家环保投入力度的增大，城市污水处理厂的建设数量和规模不断扩大，掌握城市污水特性、合理选择城市污水处理工艺对于做好城市污水处理设计和应用具有积极的现实意义。
关键词：城市污水；特性；工艺选择
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.260
0 概述
随着城市化、工业化进程的加快，城市污水排放量逐年增加。据建设部发布的《2015年城乡建设统计公报》公布的数据显示，2015年，我国城市城区人口3.94亿人，全年共处理污水总量428.8亿立方米，污水处理率为91.9%，较上一年度增加了1.72個百分点，城市污水处理量和处理率均有增加。城市污水处理的质量和效果会直接影响城市能否可持续发展的重要因素，因此，要不断更新现有技术，提升污水处理效率和效果。
1 我国城市污水特性分析
1.1 来源
在城市发展过程中，在工业生产和居民生活用水过程中会不同程度地改变水的化学成分和物理组成，导致了大量废水和污水的产生。生活污水：城市居民在日常生活中用过的并被生活废料污染的水，包括卫生间、洗衣房、厨房等。其中，学校、机关、医院、公共场所以及餐饮业等生活污水排放量相对集中。工业污水：是在工业生产过程中所产生的各种废液和废水，主要是集中在工业园区、大型厂房等等。降水：主要是在降水或降雪时冲刷地面后进入城市管网的水，这一类水量易受季节、气候的影响。
1.2 污染物
生活污水更多含有的是有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素、氨氮、磷酸盐，以及粪便中所含有的各种病原微生物等。在工业生产过程中排放的水，夹带着生产过程中的原料，产生反应的中间体，产物或副产物等，主要有硫酸盐、氯化物、钠钾钙镁等无机盐。降水初期含有较多污染物，但pH值较低。
1.3 物理性质
水温：对污水的生物、物理以及化学处理均有影响。在生活、工业或商业用水过程中需要加入热量，污水温度一般较原水高（一般在10-30℃）。气味：城市污水气味有助于判别污水处理条件和处理工艺运行状况。新鲜的生活污水不含霉味，若有其他气味则表明存在工业废水或其他特殊生活污水。色度：城市污水中的色度常由悬浮态、胶体态以及溶解态构成，新鲜生活污水较清亮，呈灰或黄色，存放时间长则呈黑色。但，工业废水则多是由其成分所定。
1.4 化学性质
有机化合物：城市污水中的有机化合物如蛋白质、脂类、糖类、有机酸等容易为细菌分解，但纤维素、木质素等天然有机物难降解。随着科技的发展，人工合成有机物也不断增加，很多属细菌难分解，甚至还有毒害作用。无机物：污水中无机物主要是砂、砾石、悬浮或溶解于水体中的盐类、重金属等，过量重金属会对细菌有一定毒害或抑制作用，但，氮、磷、钾则对细菌是一种较好营养物质。气体：污水中常含有N2、O2、CO2、H2S、NH3、CH4等气体。污水在生物作用下可耗去水体的O2，并使其污水腐败，而含硫污水在厌氧条件会含产生H2S。
2 城市污水处理工艺选择原则
目前，城市污水处理工艺大多选择一级处理和二级处理模式。其中，一级处理主要是通过物理方法如格栅拦截法或沉淀法等先将污水中的大块悬浮物或沙粒物去除。二级处理则主要是生化法，通过微生物的生命活动等方法，实现有机物溶解或去除污水中的氮磷等营养盐。
2.1 工艺合理
城市污水处理工艺选择要充分考虑城市污水的水质和水量特点，既要考虑工艺选择的先进性，也要把握技术的成熟度。具体来说，既要高度重视各种工艺具备的技术指标的先进性，也要选择符合我国城市污水处理特点及需要的工艺，做好工程施工建设。在先进性和成熟性、可靠性方面，为了后期污水处理工艺的顺利实行，应侧重考虑技术的成熟性和可靠性，在此基础上，积极提倡新技术和先进工艺的应用，根据城市污水的处理规模以及对污染物排放控制的特殊要求，积极稳妥推进新技术新工艺的合理应用。这也是对新近颁布的城市污水处理技术政策中“对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性实试验，提供可靠设计参数后再进行应用”的具体落实。
2.2 经济环保
工程投资成本是城市污水处理厂建设考虑的重要因素，污水处理工艺方案的确定要充分考虑城市经济和资源环境条件，实事求是地确定城市污水处理的规模、水质标准和技术标准以及工艺流程等，一方面以现状水量为主要依据确定近期规模，根据经济状况充分考虑处理工艺的分期、分级实施（如先采用一级处理或强化一级处理，以后再建二级处理，也可部分采用一级处理，另一部分采用二级处理），工艺的选择经济技术指标主要有处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本等；另一方面也要考虑环保因素，例如，污泥的处理要根据污泥出路（农用、填埋或排海等）做好消化处理，要在污水处理的全过程重视节能环保的应用，防止出现二次污染。
2.3 适用易管理
在设计城市污水处理厂工艺和运营方案时，既要考虑BOD5的处理效果，也要综合考虑氮、磷的去除效果。城市污水处理厂的投资建设和运营管理是一项长期性的工作，在工程实践中任何一种工艺都有利与弊，关键是看其对于城市污水处理的适用性。在保证污水处理效果、运行稳定，满足处理要求（排放水体或回用）的前提下，选择运行管理简单，控制调解方便，污泥量少等工艺。
综上，城市污水处理工艺技术稳定且效果理想的工艺主要有SBR工艺、UCT工艺、氧化沟工艺、A2/O工艺、CASS工艺、生物接触氧化工艺以及曝气生物滤池工艺等等。
3 展望
随着城市污水处理厂覆盖率与建设规模的不断扩大，污水处理厂大型化集中化发展趋势明显，处理工艺不断改进。进水水质水量特性和出水水质标准的确定是污水处理工艺选择的关键环节和因素，要进一步完善污水管网，进行必要的水质水量特性分析测定和动态工艺试验研究。积极审慎地采用高效经济的新工艺，必要时应通过中试和生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用。
参考文献：
[1]王丹.城市污水处理技术现状及发展趋势[J].智能城市，2016（07）：302.
[2]崔青艳.我国城市污水处理技术现状及发展趋势探究[J].工业，2015（06）：106.
作者简介：高海平（1981-），男，山东烟台人，本科，助理工程师，主要从事水污染控制研究。
