探讨城市污水监测与污水运营治理的作用

探讨城市污水监测与污水运营治理的作用

曾媛媛

深圳市臻鼎环保科技有限公司

摘要：本文主要从城市污水的现状，以及相应的处理措施方面进行了简要的探讨。重点谈论了城市污水检测系统的组成和作用。列举污水治理的各种方法和技术，包括污泥处理技术、智能控制技术、污水回收技术以及人工湿地技术等。

关键词：城市污水；监测；治理措施

引言

随着我国经济水平和国际地位的提高，城市污水的排放量也愈来愈多，可是与之配套的污水处理系统和方法却有待发展。可以说，为保证城市科学、合理的全面发展，城市污水的检测和处理至关重要。

一、城市污水概述

1、现状分析

我国污水处理面临着水污染严重，污水治理起步晚、基础差、要求高的形势。近些年。绝大多数城市的污水处理能力满足不了实际需要，全国大约有297个城市没有建成污水处理厂，其中地级以上城市63个，包括人口50万以上的大城市8个；位于重点流域、区域“十五”规划范围内的城市54个。全国5万多个城镇，370多万个村庄，9亿多人口居住地尚无污水处理设施。

与国际相比，我国城市污水处理率较低，其主要原因是我国的城市污水处理厂建设滞后。据资料介绍，美国现在平均每1万人就拥有1座污水处理厂，英国和德国平均每7000到8000人拥有1座污水处理厂。而我国城镇人口中，平均每150万人才能拥有1座污水处理厂。据建设部通报的全国污水处理情况，目前已建成的污水处理厂，除正在调试运行的外，尚有不能正常运行的，其原因主要有：第一，在污水处理方面管理力度不够，致使有的污水处理厂已建成半年甚至近一年仍未运行。第二，一些已建成污水处理厂的城市仍未开征污水处理费，或收费标准和征缴率低，污水处理设施运行经费难以保障。第三，污水收集管网建设滞后，污水处理厂运行负荷率低，甚至难以运行。因此，在我国城市污水的监测和处理的过程中，仍存在着一系列的问题。

2、城市污水的危害

城市污水不但影响城市经济的提高，拖慢了其发展步伐；对于长远来看，严重破坏了生态环境；而且，还影响着居民的正常生活。总之，城市污水若不及时的进行处理和监测，则对于城市的生产、生活和环境都具有消极意义。

二、污水监测系统

城市污水的监测系统包括在线监测仪器、数据传输网、数据处理、应用设施以及业务信息系统等部分。在污水监测过程中，要遵循市场化、先进化和全面化的原则。首先要有统一的标准、设备和指标；其次，在数据处理上要科学合理，尊重事实，多向国内外先进的技术和方法学习；最后，在检测过程中，力图做到全面，主要体现在对工业污水、生活污水等的监测上。而在监测过程中，还需要一些诸如供配电及稳定单元、自来水及纯水单元、废液处理排放单元、自动留样单元等辅助系统。总的来说，污水监测有3种可行方法：全自动在线监测；标准试验方法和替代试验方法。

（1）全自动在线测量监测：随着现代检测技术的发展，自动检测大行其道，其根本在于找到一种恰当的传感器，以实现指标的在线测量。

（2）标准试验方法监测是按照国家标准或者环保、城建行业标准规定的监测方法对水质进行检测，需要按照标准要求配备各种监测和试验设备器具。

（3）替代试验方法监测：在一些中小城市的污水处理厂和一些企业的污水处理部门，由于偏僻、经费等各种因素影响，无法或者暂时没有配置昂贵精密的检测设备，则可以采用替代试验方法。

以上三种方法中，以标准试验法的数据最具权威性，但不够快捷方便。全自动在线检测则出数据快，但其实现需要经济支持，且设备的校准后期投入也相当大。相比之下，更多的民营企业或较小型的污水处理单位选择替代试验方法，节约资金，也不失为有效的做法。

三、城市污水治理概括

3.1活性污泥法

长期以来，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各国应用最广泛的一种生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥，回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行，这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。

但这种方法因为基础建设资金量较大，还是有一定的局限性。因此，如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展，已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。

3.2生物膜法

与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定法。主要用于去除废水中溶解性的和胶状的有机污染物。在污水生物处理的发展和应用中，活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是：生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。

但是这种方法的投资较高，单位处理效率较低。如何能够低成本，高效率的处理城市生活污水依然是我们亟待解决的问题。

3.3氧化法

氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型，氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、（催化）湿式氧化法，光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单，但由于其处理效果并非十分理想，而且由于其运行成本较高，因此，在城市生活污水处理应用中使用并不很多。

在这种前提下，光催化法应运而生。其特点为设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底。达到了人们对污水处理的的理想境地。

所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。

四、水质氨氮中高浓度氮的处理

4.1污泥负荷与污泥龄

由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的的反硝化。因而，脱氮系统也必须采用低负荷或超低负荷，并采用高污泥龄。

4.2内、外回流比

生物反硝化系统外回流比较单纯生物硝化系统要小些，这主要是入流污水中氮绝大部分已被脱去，二沉池中NO3--N浓度不高。另一方面，反硝化系统污泥沉速较快，在保证要求回流污泥浓度的前提下，可以降低回流比，以便延长污水在曝气池内的停留时间。运行良好的污水处理厂，外回流比可控制在50%以下。而内回流比一般控制在300～500%之间。

4.3缺氧区溶解氧

对反硝化来说，希望DO尽量低，最好是零，这样反硝化细菌可以“全力”进行反硝化，提高脱氮效率。但从污水处理厂的实际运营情况来看，要把缺氧区的DO控制在0.5mg/L以下，还是有困难的，因此也就影响了生物反硝化的过程，进而影响出水总氮指标。

4.4BOD5/TKN

反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，所以进入缺氧区的污水中必须有充足的有机物，才能保证反硝化的顺利进行。由于目前许多污水处理厂配套管网建设滞后，进厂BOD5低于设计值，而氮、磷等指标则相当于或高于设计值，使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求，也导致了出水总氮超标的情况时有发生。

4.5温度与pH

反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感，但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高，反硝化速率越高，在30～35℃时，反硝化速率增至最大。当低于15℃时，反硝化速率将明显降低，至5℃时，反硝化将趋于停止。反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感，在pH为6～9的范围内，均能进行正常的生理代谢，但生物反硝化的最佳pH范围为6.5～8.0。

五、城市污水治理的相关对策

5.1加强城市污水污染及污水处理宣污

从城市污水治理源头选场管理、意识提高，保护环境不是一朝一夕的任务，也不是一代人的责任，而是世世代代持续发展的战略工程。经济发展了，产生了环境污染的问题，环境污染消除了，又促进了经济的快速发展。既相矛盾而又同意的这对孪生姐妹在人类生活中客观存在着。谁是人类生命之源，谁是经济腾飞的先决条件，水环境不容污染，水资源不是取之不尽用之不完的。要让孩子们知道，从他们走进学堂的第一天，通过书本、课外读物了解淡水的宝贵，从小养成节约用水的好习惯，从小就把保护环境作为应尽的义务和责任，还要利用可利用的宣传阵地广泛宣传保护水资源的重要，树立保护水资源，节约用水的典范。从家庭到单位，从职工到各级领导在全民范围内唤起对水的忧患，是人人都能做到节约用水，保护水资源环境，从而减少城市水环境污染。

5.2统一规划，规范城市污水管网建设

5.2.1加强城市建设统一管理，分工负责，细化责任，切实落实责任追究制度，严厉惩治违规行为，保障城市建设统一规划，统一建设，建立良好的污水处理系统。城市排水体制分为分流制和合流制。一般新建城市、扩建新区、新建开发区及经济条件较好的城市宜采用分流制；一些大中型城市中建成的旧城区由于历史原因，一般为合流制，可改造截流式合流制。根据城市具体情况，同一城市的不同地区可采用不同的排水体制。污水处理系统运行中探索污水处理厂运营多元化管理、投资模式，让城市污水处理良性健康发展。

5.2.2加强城市建设统一规划，切实落实规划环评，不进行环境影响评价的规划部予批准建设。规范城市污水管网建设，雨污分流，污水管道密闭连通，防止管网不配套，建设混乱。污水不能充分进入污水管网，雨污管道不分流，或者地表水及雨水混入污水管网，导致尘世污水处理设施不能正常运行现象产生。

5.3采用先进处理工艺，综合处理技术和经济合理性

根据我国实际情况，综合经济、技术和环境承载能力。建立完善的城市污水处理系统。建立过程中放弃单一追求经济效益或技术先进性模式，应综合比较研究系统的级数和经济合理性。保持经济的可持续发展。

结束语

城市污水的监测和治理不但对城市的发展有着不可替代的作用，而且对于城市居民来说，也具有实际意义，因此，对于城市污水的监测和治理刻不容缓。而在监测和治理的过程中不能蛮干，要讲求一定的方法和科学。在污水处理的水质监测中，使用恰当的监测方法，并对监测数据采用正确的应用统计技术能够推动污水处理的质量不断提升，提高污水处理的技术管理水平。发现污水处理过程中的改进方向，可以提高处理效能，为节约能源提供有效的判断。这样才能够在城市污水的处理上，给社会带来巨大效益。

参考文献

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