探索環(huán)保工程的污水處理思路及方法

摘要：環(huán)保問題日益受到重視，振瑞污水處理方法的研究也成為了熱點問題。污水處理的原理多種多樣，物理方法、生物方法、化學(xué)方法等針對的污染物質(zhì)存在一定的差異，基于相關(guān)原理的污水處理工藝也適用于不同的場景，綜合分析了各種污水處理方法的原理和適用場景。

關(guān)鍵詞：環(huán)保工程;污水處理;思路;方法

引言：

污水處理的原理、工藝和方法呈現(xiàn)出多樣性，在環(huán)保工程中通常是綜合運用各種原理，在不同的階段采用不同的方法，最終實現(xiàn)良好的處理效果。物理方法、化學(xué)方法以及生物方法適用的場景各有差異，其特點和效果也各不相同，充分研究這些工藝方法對提升污水處理效果具有顯著的作用。

一、污水處理思路

（一）充分掌握污水的特點

污水的類型呈現(xiàn)出多樣性的特點，生活污水中的主要污染物質(zhì)包括油漬、洗滌劑、有機物殘渣、日用化學(xué)制品、人體排泄物等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中經(jīng)常使用農(nóng)藥來殺滅害蟲和病菌，這些農(nóng)藥的殘留物質(zhì)隨著雨水、地表水系等不斷擴散，成為污染河流、土壤以及生活環(huán)境的主要污染物之一。工業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污染物質(zhì)通常更為復(fù)雜，重金屬離子、無機化學(xué)物質(zhì)、有機化學(xué)物質(zhì)等都是常見的工業(yè)污染源。不同類型的污水在處理工藝上存在很大的差異，技術(shù)上已經(jīng)形成了比較成熟的處理工藝。因此在環(huán)保工程中，首先要充分掌握污水的特點，然后才能在其基礎(chǔ)上制定出科學(xué)的質(zhì)量方案。

（二）合理運用污水處理工藝

污水處理的原理涵蓋了物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)，每一種處理工藝在適用場景、實施成本、治理效果等方面都存在或多或少的差異，這就要求人們在環(huán)保工程中正確運用各種污水處理的工藝。例如，在處理污水中的金屬陽離子時可采用化學(xué)沉淀法、電極法或者微生物吸收大等，化學(xué)沉淀法的效果通常比較明顯，但是最終形成的沉淀物通常也難以處理，而且在大規(guī)模的污水處理中會經(jīng)常性的產(chǎn)生大量的沉淀物，需要定期清理。電化學(xué)法的處理效果也比較突出，并且不易產(chǎn)生二次污染物。植物吸收法最環(huán)保，但是處理能力有限，并且效率也比較低。合理選擇處理工藝是非常關(guān)鍵的一步。

（三）綜合評估處理規(guī)模和成本

環(huán)保工程的污水處理具體選用哪一種工藝技術(shù)，除了考慮效果之外，還要評估其是否滿足污水處理的規(guī)模效應(yīng)和成本要求，也就是采用工程學(xué)的思維去綜合考量污水處理的工藝。有些污水處理方法雖然效果顯著，但是大規(guī)模應(yīng)用時有可能面臨巨大的成本，這樣就不適宜在環(huán)保工程中大規(guī)模應(yīng)用。因此，在從工程學(xué)角度出發(fā)，在污水處理中，要綜合考慮成本、大規(guī)模治理的便捷性以及污水回收再利用的效果等因素。

二、環(huán)保工程污水處理方法

（一）污水處理的級別

污水中通常是各種污染物質(zhì)混雜在一起，有些污染物呈固態(tài)，有些物質(zhì)溶于水。工程實踐中污水處理劃分成三個等級，代表了污水處理的深度。表1中列舉了這3種污水處理級別的具體要求。這三種處理級別按照由易到難的順序，逐步清除污水中的各類污染物質(zhì)，在污水處理工藝上，也是先一級，再二級，最后三級。并且前一級的處理結(jié)果通常是后一級處理的前提條件。（詳見表1）

（二）選擇污水處理工藝的基本原則

第一，經(jīng)濟性原則。環(huán)保工程污水處理的規(guī)模通常都比較大，這就要求工程應(yīng)用中必須盡可能降低污水處理的成本，否則將無法大規(guī)模實施。相關(guān)的污水處理工藝應(yīng)該充分考察其削減單位污染的成本、處理單位污水量的成本、處理單位水量的水電消耗量、處理工藝的占地面積、處理工藝的建造成本、運維管理的難度和成本以及總體的環(huán)境效益等。

第二，實效性原則。污水處理的根本目的其去除污水中的污染物質(zhì)，在選擇相應(yīng)的工藝技術(shù)時，要充分考慮到其時效性。通常不會單純地使用某一項污水處理技術(shù)，而是綜合運用物理、化學(xué)、生物等各種技術(shù)手段。對于新的污水處理工藝，不要盲目進行建設(shè)并應(yīng)用，必須通過中中試和生產(chǎn)性試驗檢驗其污水處理的實際效果，提供可靠的參數(shù)，然后再去推廣應(yīng)用。

（三）污水處理的主要方法

第一，物理法。1）過濾。這種方法將污水從設(shè)置有格柵、微濾機或者篩網(wǎng)的通道中輸送過去，借助這些過濾設(shè)施將其中的固體污染物、懸浮顆粒物或者凝膠狀物質(zhì)去除掉。例如，城市中的污水通過下水道流入污水處理廠，在下水道系統(tǒng)中就可設(shè)置格柵或者篩網(wǎng)，懸浮在污水中的樹枝、塑料垃圾或者其他較大的有形垃圾均可被其過濾掉，顯然這種處理方法針對體積較大的污染物。2）沉淀。污水中存在一些固相的懸浮顆粒物，這些物質(zhì)的密度比較大，當(dāng)污水的流速較大時，水平方向的沖量將這些固體顆粒物不斷沖擊，導(dǎo)致其懸浮在污水中。當(dāng)水的流速下降，甚至靜止，重力的作用更為突出，這些密度比水更大的懸浮顆粒物將會沉淀在污水池內(nèi)，這樣就達到了去除懸浮顆粒物的目標。沉淀法針對的物質(zhì)包括選了懸浮固體顆粒物、絮凝狀物質(zhì)等。表2中展示了四種沉淀法的技術(shù)特點和應(yīng)用場景。3）浮選法。這種處理方式常用于清除污水中的小分子有機物質(zhì)，因為這些小分子的質(zhì)量和水分子非常接近，并且具備一定的親水性，將微小氣泡送入水中，在其上浮的過程中會將這些小分子物質(zhì)吸附在氣泡表面，典型的物質(zhì)為乳化油，此時再使用機械法將這些漂浮在污水表面的污染物質(zhì)撇除掉。

第二，化學(xué)法。污水的酸堿度、含有的金屬離子、有毒有害物質(zhì)等大多可通過特定的化學(xué)試劑來清除，其實現(xiàn)原理具有多樣性，此處介紹幾種典型的處理方法。1）化學(xué)沉淀法。其原理是廢水中的某些污染物質(zhì)能夠和特定的化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)，原本可溶于水的離子最終轉(zhuǎn)化成固體難溶的物質(zhì)，這樣就達到了去除污染物質(zhì)的目的。水體中的鈣離子、鎂離子等均可通過這種方法來清除。2）中和法。污水廢水的酸堿度通常也不是中性的，在處理此類污水時必須采取有效的措施來消除其酸堿不平衡的問題，處理方式就是在酸性污水中加入適量的堿性物質(zhì)，在堿性污水中加入適量的酸性物質(zhì)。例如，在處理酸性廢水時，經(jīng)常加入的堿性物質(zhì)為石灰、碳酸鈉、石灰石等物質(zhì)。3）氧化還原法。污水中有些物質(zhì)和特定的化學(xué)藥劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這樣處理之后，有些毒性較大的化學(xué)物質(zhì)就會轉(zhuǎn)變成無毒的化學(xué)物質(zhì)，或者其毒性顯著下降，這樣就實現(xiàn)了消除污染物毒性的目的。氧化還原反應(yīng)中經(jīng)常使用的方法是向污水中通入臭氧，因為臭氧的氧化能力非常突出，液氯也是一種比較常用的強氧化劑。4）混凝法。有些污水中含有較多不易凝結(jié)的細顆粒物質(zhì)或者膠體顆粒物，并且這些物質(zhì)在整個體系中形成了穩(wěn)定狀態(tài)，不易去除。此時可在污水中加入一些電解質(zhì)，這樣就可破壞其原本的穩(wěn)定狀態(tài)，使其中的膠體物質(zhì)和細小顆粒物凝聚在一起，從污水中析出。

第三，生物法。1）好氧微生物處理法。這種技術(shù)方法的典型代表是活性污泥法，因為這種污泥中含有大量的好氧微生物，將污水在曝氣池中停留4到6個小時，此時可通過其中的污泥中的微生物將大約90%的BOD6（有機質(zhì)）清除掉。2）厭氧微生物處理法。污水處理中的厭氧硫化床、升流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池等都是利用這種原理來實現(xiàn)污水處理的，并且這種技術(shù)還具備能耗水平低、處理能力強、處理量大等優(yōu)勢，是一種相對節(jié)能的處理方式，應(yīng)用前景廣泛。

第四，物理化學(xué)法。1）萃取法。在污水中加入一種難溶于水的溶劑，并且這種溶劑對污染物的溶劑能力要強于水，將其加入之后，通過機械方式攪拌，新加入的溶劑和污水充分混合，由于新的溶劑密度小，因而逐漸匯聚在水地上層，在這一過程中將溶解在污水中的污染物質(zhì)萃取出來，并且實現(xiàn)了和水的分離。顯然，萃取劑對污染物要具備良好的選擇性，并且效果要非常突出，否則成本會很高。2）離子交換法。這種污水處理方法中使用了離子交換劑，將其加入污水中，可直接將銅離子、鋅離子、汞離子等重金屬污染物從廢水中置換出來，環(huán)境治理工程中主要使用離子交換樹脂材料來實現(xiàn)這一目標。（詳見表2）

三、環(huán)保工程污水處理的案例

此案例依托于某城鎮(zhèn)的生活污水終端設(shè)施，該項目支撐著5萬農(nóng)戶的生活污水處理，設(shè)置的污水處理終端為745個，包括普通人工濕地終端（420個）、自然濕地終端103個、PKA終端（70個）以及微動力終端（46）個，由于主要處理生活污水，其中污染物質(zhì)種類比較適合于生物處理法。該項目最終設(shè)計的方案為厭氧池+好氧池+人工濕地。通過厭氧微生物和好氧微生物，將污水中的磷元素大量去除，COD、BOD等污染物也得到了有效地控制。

四、結(jié)束語

在環(huán)境污水處理中可綜合運用各種技術(shù)和原理，物理法、化學(xué)法、生物法在適用性上存在一定的差異。因此，在原則具體的工藝方法時，要綜合考慮經(jīng)濟性和實效性，根據(jù)污水的特點、處理成本、處理規(guī)模等因素，選擇科學(xué)的處理工藝。

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作者簡介：江蘇匯龍水務(wù)集團有限公司 沈超，男，1989年01月同，江西省瑞昌市，現(xiàn)為一級建造師，研究方向為施工管理。