城市污水监测与治理技术应用
时间：2023-03-23 08:40:03 来源：千叶帆 本文已影响人
丁 聪，陈 军，郭瑞兰
（潍坊市生态环境局诸城分局，山东 潍坊 261000）
随着社会的发展，各种工业项目纷纷在城市落户，对水源造成了严重破坏，同时由于废水治理技术相对落后，造成了环境污染和城市发展之间的矛盾。生态环境日益恶化，不仅给人类的健康带来极大威胁，而且严重影响城市的可持续发展。为此，我们需要对城市污水进行监测，并通过实际的污水治理措施，尽量减少污水对城市环境和人体健康的危害。
城市污水如果不经过任何处理就排放，将会对水体造成严重污染，导致生态系统失衡，动植物大量死亡，而污染物会通过饮水和食物被人体摄入，从而造成癌症等严重的慢性疾病，危害公众健康。根据相关数据，人体摄取的硫酸镉含量超过20 mg就可致人死亡；
如果铅摄入过多，就会导致铅中毒及严重的贫血和精神失常；
六价铬的毒性会导致皮肤出现溃疡，甚至诱发癌症；
过量的砷会引起慢性中毒，人体内的酶会被抑制，逐渐失去活力，从而影响人体的正常新陈代谢，使皮肤角质化，增加患上皮肤癌的风险；
另外，城市污水中的氰化物具有强烈的毒性，一旦进入人体血液，就会与细胞中的色素氧化酶发生反应，从而导致人窒息死亡[1]。
2.1 污水监测力度不足
目前，我国的水环境问题日益突出，污水长期被细菌和微生物腐蚀，会散发出难闻的气味，污染周围环境，还会滋生大肠杆菌等有害物质，对周围居民的生活造成严重影响。在我国的城市污水监测系统中，由于监管机构对污水的监测范围小、时间短，因此，一些城市的污水会直接排入江河，给水体污染的治理带来一定困难。不达标的污水会对正常水体造成一定程度的污染，并通过灌溉水等污染土壤，从而阻碍植物、作物的生长。而产生这些情况的根源，主要是由于相关部门没有对污水排放进行有效监管，没有严格执行污水监测规范规定的内容，从而影响水体循环作用，损害自然生态和城市环境。
2.2 污水处理厂能力不足
污水处理厂能力不足造成的危害，首先是污染空气，其次是污染水质，污水处理厂每天要处理大量的废水，会散发出刺鼻的味道，从而污染周围环境。污水中还夹杂着大量的大肠杆菌和氨气，这些有毒物质会对周边造成很大危害；
目前很多城市的废水都没有达到排放标准就排放，对水质和土壤造成很大的负面影响。这主要是由于污水处理厂的设施落后，处理能力不足造成的。
2.3 监测理念落后
我国人口众多，工业废水排放量大，而在开展监督管理工作时，管理部门往往只对重点地区进行定期巡查，达不到污水管理防治的要求。城市污水检测应强调绿色、节能、持久的理念，加强对突出环境问题的监控，加强水环境综合监测，加强对水生态系统的保护，建立健全水环境管理制度和机制。
2.4 监测体系有待完善
目前，国内大部分污水处理厂的废水均未达到国家有关规定的排污标准，未达标的废水进入大气中或与土壤、自然水体混在一起，对生态环境造成了极大破坏。针对这一问题，我国目前还没有建立健全相关的管理体系，且大部分污水处理厂还采用陈旧的处理设备，很难保证其治理效果[2]。很多污水处理厂在运行过程中，由于操作人员实际操作、设备能力等因素的影响，导致污水处理厂的处理能力不达标，对生态环境造成了严重损害。
2.5 处理设施不到位
在我国的城市污水治理中，最关键的问题是配套设施及基础设施不完善，自然雨水和生活污水无法有效地分流处理，地下水很容易受到污染。目前，我国许多中小城镇尚未建立起污水集中处理系统，导致污水直接流入水体，严重危害了饮用水的安全。
3.1 自动监测
自动化监测技术是近几年发展起来的一项新型技术，它可以通过传感器实现对环境的自动、实时监控。采用自动监测技术，可以实时获取污水的相关信息，确保污水监测和污水处理能够协调进行。采用自动化监测技术，前期投资巨大，后期检测设备和仪器维护比较困难，需要有专门技术人员进行技术支持，而且后期监测结果的比较和验证也存在困难。
3.2 试验标准化
相关人员通过对国家标准、城市生态环境的需求进行分析，可以确定合理的监测技术与指标，对城市污水进行有效监测。但资料长期不更新，会使得监测灵敏度下降，试验标准化、规范化可以为污水水质监测提供更准确、更权威的资料，缺点在于操作时间较长，不够便捷[3]。
3.3 替代试验
这种方法广泛应用于中小城镇的污水处理厂和工业废水处理部门。由于中小城镇的污水处理厂和企业的废水处理设备精密性相对缺乏，加之地域条件的限制，从而便于采用多种替代性的监测方法。替代方法具有使用范围广泛和投资少的特点，是目前比较常用的一种方法。
4.1 污泥处理技术
在城市污水治理中，需对污泥进行高效过滤。污泥是一种大颗粒的污染物，其治理方式相对简单，一般都是通过过滤的方式进行处理。
活性污泥工艺是一种常用的污泥处理工艺，废水和活性污泥一起回流到曝气池中进行混合，再与空气进行接触，提高含氧量，从而产生代谢作用；
充分搅拌后的溶液会变成悬浮状态，因此，有机物和氧可以与微生物产生接触；
接着进入沉淀槽，原先的悬浮物质就会在这里沉淀并分离，因此从沉淀槽里出来的就是纯净水；
沉淀池中的淤渣通常会进行回流处理，以确保曝气池内的悬浮固体及微生物达到一定的浓度。在曝气池中的反应会导致微生物的繁殖，因此为了保持系统的稳定，大量的微生物必须从沉淀池中排放出来。除了要能对有机物进行氧化和分解之外，还必须具有一定的凝集和沉淀性能，这样才能将其与混合液体分离，从而在出口获得纯净水。活性污泥处理工艺通过对污水进行物理、化学处理，BOD脱除率大于95%。其次，项目虽然投资高，但运行费用少，缺点是处理需要的时间较长，设备量大，这样就会扩大处理区域，增加处理的难度。这一处理技术今后的发展趋势：首先，为使污水系统的组分和浓度均匀化，需要对预处理进行再评价，并对调节槽进行再设计；
其次，需对活性污泥微生物株进行筛选；
最后，需要将处理仪器引入活性污泥工艺设备，并制定相应的管理指标。
两阶段的活性污泥工艺，即AB工艺，该工艺将污水管道和污水处理厂视为一套污水处理体系，该技术的特点是：无初沉池、A段负荷大、B段负荷小，使A段和B段污泥分别回流，充分利用下水道中的微生物，并为各阶段的优势微生物提供有利的环境条件，使之能够充分发挥应有的功能，具有较强的抗冲击负荷能力和稳定性[4]。它的主要工艺设备包括原废水、格栅、上曝气池、A级曝气池、B级曝气池、B级沉淀池、排出装置。该工艺BOD5和COD的脱除率分别为90%和80%。
4.2 智能把控技术
智能化控制系统是一种高科技的控制系统，在污水监测、污水处理等领域有着良好的应用前景。智能控制系统包含了控制理论，人工智能、系统理论和信息数据理论。该系统由模糊控制、神经网络控制、专家控制和运行控制三个层次组成，通过多项技术的结合，可以实现对污水的实时监控和控制。
4.3 污水回收技术
污水经有效处理后可以回收再利用。许多工业废水中含有大量的重金属和稀有金属，经过一系列的处理，可以回收金属和其他材料，从而达到节约能源的目的，可用于工业、农业等领域。
4.4 人工湿地技术
目前，一些国家采用了人工湿地技术来处理城市、村镇和小型社区的污水排放。人工湿地技术主要有潜流式和表流式两种，其中的微生物等具有较好的去除杂质的能力。受环境因素的制约，目前该技术仅在我国南方一 些城市使用。
4.5 稳定塘技术
稳定塘技术作为一种较为传统的污水治理技术，目前已取得较大进展。它通过几个天然或人造的池塘相结合，使塘中的各种藻类发生化学反应，可以降解、吸收污水，具有很好的应用价值。稳定塘是一种以太阳能为基础的能源，通过在池塘中栽种水草，饲养水产和水禽，从而形成一个人造的生态系统，由太阳（太阳辐射）作为初始能源，通过稳定塘中的多条食物链物质的迁移、转化和能量的逐级传递，最终将污水中的有机物分解、转化，致污染物质全部清除，还可以将其转化为可再生资源，将污水处理与资源利用结合起来，实现污水的资源化[5]。
4.6 AO法及AAO法
AO法和AAO法是近几年发展起来的一种新型的生物脱氮技术，与常规的化学、生化方法相比，该技术能显著改善污水中的BOD、COD和SS。AO法是缺氧、好氧的缩写；
AAO法是厌氧、缺氧和好氧的缩写，该工艺在缺氧阶段进行脱氮，除磷则需要厌氧部分。AO工艺以脱氮为主，AAO工艺能同时去除氮和磷。这两种处理方法均需要对污水进行充分的曝气，以便充分硝化含氮的有机物，因此要减少污泥负载，延长曝气时间，增加吹风量。AO工艺的污泥容量、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量、曝气量等均比常规活性污泥工艺提高一倍以上，并且需要较小的污泥负载，因此AO工艺会导致基础设施投资和能耗的大幅提高。AAO工艺在低氧区前端增设一个厌氧池，可有效去除水中的磷，其投资和能耗均高于AO工艺。
4.7 RSPR高浊度污水处理技术
最新研制的SPR高浊度废水净化装置，将“一级处理”与“三级处理”两种工艺结合在一起，用30分钟的时间完成。SPR废水处理工艺是通过化学方法将溶解的杂质从真溶液中沉淀出来，并在固相间形成胶粒或细小的悬浮粒子；
选择高效、经济的吸附剂，将污水中的有机污染物和色度等进行分离；
利用微物理吸附技术，将污水中的各类胶粒、悬浮粒子聚集在一起，形成较大的致密絮体；
在自制的SPR高浊度废水净化器中，利用旋流、过滤等流体力学原理，实现絮体与水的快速分离；
清水通过罐体内部的高密度悬浮泥层进行过滤，达到三级处理水平，出水实现再利用；
污泥在浓缩室中被高度浓缩，通过压力定时排放，所以污泥的水分含量很低，脱水效果很好[6]，因此可以将其直接送到机器脱水设备中，经过脱水的淤渣也可以用来制作地砖，避免二次污染。
4.8 生物膜技术
生物膜技术和活性污泥技术是目前污水生物处理技术发展的主要方向。生物膜法是一种生物膜分离工艺，它的原理是微生物附着在滤料上形成生物膜，当污水与生物膜接触时，有机物会被微生物吸收并转化，而微生物会对污水进行净化，所需要的氧化通常直接来源于生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等。厌氧法中，生物厌氧滤池是一种以填料为载体的生物处理设备，厌氧生物吸附于载体的表面，使废水由底向上升起，经过由载体形成的固定床，在厌氧微生物的作用下，有机物被厌氧分解，生成甲烷。
综上所述，对污水的监测治理不仅关系到城市的发展，而且关系到人们的工作、生活，所以我们应加强和完善对污水的监测和治理[7]。在城市污水的监测与治理中，相关人员应选择高效可行的方法对监测数据进行统计，不断改善监测运行质量，提高管理水平。在实践中，我们要继续完善污水治理技术，提高治理效能并节约能源。
猜你喜欢 曝气池活性污泥城市污水 低能耗城市污水处理工艺分析建材发展导向(2021年11期)2021-07-28曝气池污泥发黑的原因及处理办法科学导报·学术(2020年26期)2020-10-21城市污水处理厂占地研究智能城市(2018年8期)2018-07-06基于城市污水处理的人工湿地规划设计初探现代园艺(2018年2期)2018-03-15基于环境保护的城市污水处理中国资源综合利用(2017年4期)2018-01-22活性污泥系统ASM2d模型的自适应模糊PID控制中央民族大学学报（自然科学版）(2018年3期)2018-01-12污水活性污泥处理过程的溶解氧增益调度控制计算机测量与控制(2017年6期)2017-07-01螺旋曝气特性与流场分析东南大学学报（自然科学版）(2016年5期)2016-10-24污水处理厂曝气池运行管理常见问题处理探讨资源节约与环保(2016年10期)2016-02-07三级推流式表面曝气改为鼓风曝气*现代冶金(2015年5期)2015-03-22 相关热词搜索：污水，监测，治理，
