城市污水處理廠設(shè)計的問題分析

劉璐 (銀川河?xùn)|國際機(jī)場，寧夏 銀川 750001)

1 城市污水處理廠設(shè)計規(guī)模及選址分析

1.1 污水處理廠設(shè)計規(guī)模

城市污水處理廠是城市發(fā)展中不可或缺的一項環(huán)保工程，在對其實際的設(shè)計建設(shè)過程中還必須要重點把控設(shè)計規(guī)模問題，同時合理的定位對于城市污水的處理效率及處理效益都有著直接關(guān)系。因此，設(shè)計人員還需要結(jié)合城市污水水質(zhì)的具體數(shù)值以及實際處理總體水量進(jìn)行綜合分析全面規(guī)劃，從而有效避免設(shè)計規(guī)模過大造成資源浪費或是設(shè)計規(guī)模過小造成后續(xù)面臨再建、擴(kuò)建等情況，來保障滿足城市污水處理的實際需求[1]。

1.2 污水處理廠廠址的選擇

就污水處理廠的坐落位置而言，通常其更適宜建設(shè)在城市給水水源的下游，并結(jié)合周邊的居民區(qū)以及工業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行合理的規(guī)劃安排，進(jìn)而保障對于生活污水以及工業(yè)廢水處理的成效符合城市發(fā)展需求，與此同時，合理的位置選擇還能夠從根本上減少對于周邊水體與生態(tài)環(huán)境的影響，更好的促進(jìn)城市的長遠(yuǎn)發(fā)展，同時，污水處理廠廠址的選擇還應(yīng)該統(tǒng)籌考慮交通運輸、水電、地質(zhì)條件等因素，并嚴(yán)禁占用農(nóng)田土地。

2 城市污水處理廠設(shè)計中的處理工藝選擇

2.1 進(jìn)水水質(zhì)預(yù)估

對于污水處理廠的處理工藝選擇來說，對于進(jìn)水水質(zhì)的評估是十分必要的前提條件，這也是明確其處理標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)，與此同時，進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)估與城市污水處理廠實際的建設(shè)、運行及管理等環(huán)節(jié)的相關(guān)費用投入也息息相關(guān)。本質(zhì)上來說，污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)通常需要結(jié)合其本身所坐落位置、周邊的相關(guān)現(xiàn)狀以及規(guī)劃指標(biāo)等綜合因素進(jìn)行考量，進(jìn)而獲取實際生活及工業(yè)等各類型的污水造成的稅制影響。

就實際情況而言，部分城市污水處理廠在進(jìn)行進(jìn)水水質(zhì)預(yù)估的過程中，普遍凸顯出預(yù)測值與實測值之間的矛盾問題，為污水處理廠的運行處理以及工程效益造成了嚴(yán)重的影響，基于此，還需要相關(guān)設(shè)計人員從以下幾個方面合理地進(jìn)行考量協(xié)調(diào)：

（1）最大化程度保障對于生活污水濃度以及排水量情況增幅快慢的把控；

（2）采取截留式合流制或是分流制排水體制加以改善；

（3）城市化糞池的建設(shè)應(yīng)用以及工業(yè)廢水的排放與污染程度問題；

（4）城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成效與地下水位的實際高度以及水流滲透情況。

2.2 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

城市污水處理廠的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的明確，主要還需要將排放標(biāo)準(zhǔn)以及水體標(biāo)準(zhǔn)作為主要依據(jù)，一方面，城市污水處理廠的處理需要結(jié)合國家相關(guān)的排放指標(biāo)規(guī)范以及城市隊伍中污水總氮指標(biāo)的規(guī)范進(jìn)行規(guī)劃，明確處理工藝的合理性及科學(xué)性，并集合所處區(qū)域的實際情況與受納水體對象進(jìn)行是否脫氮處理的選擇。另一方面，立足于水體標(biāo)準(zhǔn)，還需要考慮排放點下游的水體環(huán)境容量，具體來說需要從以下幾點進(jìn)行細(xì)化，其一，明確定位受納水體實際的功能與所處類型；其二，受納水體的水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀以及其實際的水質(zhì)需求，并結(jié)合其沿岸區(qū)域?qū)υ撍w的應(yīng)用情況；其三，受納水體的實際水量及流速，以及其所受到的污染情況，并針對其的稀釋與自行凈化能力進(jìn)行明確；其四，明確污水處理廠處理過后的污水的資源化利用情況以及其所造成的季節(jié)性影響，由此，盡可能為污水工藝的選擇做出參考，確保最終的處理出水水質(zhì)能夠符合相關(guān)氨氮及磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.3 污水消毒處理

為了能夠進(jìn)一步提升污水處理質(zhì)量，減少對于周邊水體的污染以及對于人們生命安全的危害，還需要針對處理過后的污水進(jìn)行一定的消毒處理，一般情況下，多數(shù)城市的污水處理場廠采取的消毒方式都是加氯，但在這一過程中，必須要遵循國家對于處理污水加氯量以及停留時間規(guī)定，由此有效保障消毒質(zhì)量，最大程度上降低其的污染能力。

2.4 污水處理工藝比選

上述所提到的進(jìn)水水質(zhì)以及出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)⑺巺^(qū)域內(nèi)污水處理廠的實際處理成效進(jìn)行適宜的界定，其實際需要處理清除的污染因素也能夠得到明確，然而由于各個地區(qū)的發(fā)展以及污水排放問題上存在的差異，使其對于污水處理工藝的需求也存在一定的不同，但具體而言，一般所需要處理的污染物主要包含以下幾類物質(zhì)，即無機(jī)懸浮物、有機(jī)物以及植物性營養(yǎng)物，當(dāng)前，城市污水處理廠所多用的較為成熟的處理工藝有以下幾種，在實際選擇污水處理廠處理工藝的階段還必須摒棄盲目性與隨意性，確保最終選擇的處理工藝最為適宜。

2.4.1 物化法

所謂物化法顧名思義其指的就是借助物理及化學(xué)手段而開展的處理工作，從而有落實污染物的轉(zhuǎn)移與去除，當(dāng)前較為常用的物化法主要有以下幾種：

（1）廢水萃取處理法，其主要是通過對于萃取劑的應(yīng)用，從而借助萃取劑的不用溶解度性質(zhì)，以及其不溶于水或難溶于水的特性有效實現(xiàn)對于污水中所溶解的污染物進(jìn)行分離，這一方法較為適用于工業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)廢水量較大的地區(qū)。

（2）廢水光氧化處理法，其主要是通過對于紫外線與氧化劑的聯(lián)合應(yīng)用實現(xiàn)對于污水中有機(jī)物的分解，本質(zhì)上來說其是靠提升氧化劑的氧化能力而提升污水處理水平的，其更適用于生物法或化學(xué)法難以分解的有機(jī)廢水的處理

（3）廢水離子交換處理法，其主要是采用離子交換劑，從而發(fā)揮離子互換的應(yīng)用價值，實現(xiàn)對于污水中有害離子的轉(zhuǎn)移，其所實際應(yīng)用的交換劑具有較強(qiáng)的選擇性，且與當(dāng)量關(guān)系所產(chǎn)生的反應(yīng)是可逆的，具有更靈活的處理能力，但其通常多應(yīng)用于金屬加工、醫(yī)院或?qū)嶒炇业扰懦龅奈鬯?，對于生活污水的處理?yīng)用較少。

（4）廢水吸附處理法，其主要是利用吸附劑的吸附能力實現(xiàn)對于城市污水中多樣化污染物的吸附，實現(xiàn)對其的回收或清除，達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)，需要注意的是，其的實際吸附作用也可以劃分為物理吸附及化學(xué)吸附，對于前者來說，其主要是放熱過程中的溫度降低更能夠保障吸附效果，而后者則是吸熱過程中溫度升高更促進(jìn)吸附，實際的吸附劑種類也較為多樣，諸如活性炭、吸附樹脂等，是一種相對較為常用的處理工藝。

2.4.2 活性污泥法

活性污泥法可以歸屬于一類生物處理技術(shù)，本質(zhì)上主要是借助活性污泥的應(yīng)用價值實現(xiàn)對于有機(jī)污染物的分解，并在此基礎(chǔ)上將生物固體從污水中進(jìn)行分流，這一過程中，微生物與污泥之間會逐漸生成污泥絮凝物，大量的微生物群就能夠落實吸附能力及氧化有機(jī)物能力，這一污水處理方法主要由以下幾個結(jié)構(gòu)組成，即曝氣池、二沉池、回流系統(tǒng)、污泥排放系統(tǒng)以及供氧系統(tǒng)，但隨著時代的發(fā)展，其已經(jīng)不再局限于典型的活性污泥處理法，經(jīng)過一定的變型還可以轉(zhuǎn)化為多點進(jìn)水、吸附再生、延時曝氣和高負(fù)荷率活性污泥等，但不論是何種形式的活性污泥處理法，都能夠取得較優(yōu)良的處理成效，這是因為其本質(zhì)上與生態(tài)自然中的水體自我凈化的過程較為類似，由于此優(yōu)勢，這一處理工藝也得到了較大范圍的普及。

2.4.3 生物膜法

這一處理工藝的作用主要是將過濾膜在活性污泥中進(jìn)行浸泡，進(jìn)而實現(xiàn)對于泥土的分離，并借助膜生物反應(yīng)器的功效實現(xiàn)對于污水中的一些有機(jī)物及多樣化的污染因素的分離去除，實現(xiàn)對于污水污泥的濃度提升，并強(qiáng)化微生物的新陳代謝能力，其也可以包含了普通生物濾池法以及曝氣生物濾池法，其更為適宜應(yīng)用的處理廠區(qū)域類型主要是用地資源缺乏、污排放規(guī)范較嚴(yán)格的地區(qū)。

3 城市污水處理廠設(shè)計中的污泥處理與利用

3.1 污泥濃縮與脫水處理

一方面，可以借助相關(guān)帶式壓濾機(jī)或是離心脫水機(jī)進(jìn)行污泥的脫水處理，其不需要較大的運行及管理成本，能夠有效保障處理效益，但相應(yīng)的其需要依靠較大的場地開展工作；另一方面，可以通過對機(jī)械濃縮、脫水一體化設(shè)備的使用，實現(xiàn)對于污泥的處理，這一處理方式需要較高的成本投入，且需要引進(jìn)較為先進(jìn)的處理設(shè)備，但其不需要較大的占地面積，實際上運行管理與工作環(huán)境較為優(yōu)良。

3.2 污泥的穩(wěn)定處理

污泥的穩(wěn)定處理也是落實對其綜合利用的重要手段，現(xiàn)如今，較為多用的穩(wěn)定處理方法主要涵蓋了溫消化、污泥好氧消化、添加石灰或是焚燒法幾項，其中溫消化是較為典型的一種，其能夠有效的針對污泥中的有害寄生蟲因素進(jìn)行清除，并落實能源回收利用理念指導(dǎo)，將處理后的污泥投入到農(nóng)業(yè)行業(yè)中作為肥料應(yīng)用，其他幾類污泥穩(wěn)定處理法的應(yīng)用還是較為少見[3]。

3.3 污泥的綜合利用

通常污水處理廠處理過后的污泥具備多樣化的用途，主要可以采取的綜合利用途徑有農(nóng)業(yè)應(yīng)用、建筑行業(yè)中的建材生產(chǎn)等，其都為污泥利用提供了全新的思路，對其的更多利用也需要進(jìn)行不斷的研發(fā)與拓展。

4 結(jié)語

綜上所述，城市污水處理廠是城市重要的結(jié)構(gòu)組成，在其設(shè)計建設(shè)的過程中面臨著多樣化的問題，相關(guān)設(shè)計人員必須要結(jié)合廠址選擇、處理廠規(guī)模、污水處理工藝以及污泥的處理及利用進(jìn)行全面把控，有效的保障污水處理廠設(shè)計的合理性、可靠性、實效性，充分發(fā)揮其的應(yīng)用價值，促進(jìn)城市環(huán)境水平的全面提升。