探究城市排水管道污水水质的变化过程

探究城市排水管道污水水质的变化过程

胥家栋

青浦发展（集团）有限公司，上海 201700

摘要：随着城市化进程的不断加快，环境问题成为了当今社会的一大重点，尤其是城市污水的排放与处理问题。城市排水管道是城市污水系统的重要组成部分，城市污水通过管道传输到污水处理厂，进而达到排放污水、保护环境的目的。但由于城市污水管道输送距离长，耗费时间久，污水在排放过程中可能会发生多种变化，以至水质发生一定程度的改变，进而对污水处理厂造成一定的影响。本文从污水水质变化对污水处理厂造成的影响为出发点，详细的阐释了在城市排水管道这个反应器中污水水质的变化过程。

关键词：城市排水管道；污水水质；变化过程

引言：

我国曾经对城市排水管道的研究仅限于水力学方面，而现如今更加重视污水水质变化的过程。由于此项研究正处于开始阶段，还没有很多的成果做基础，故而，研究过程中会存在一定的问题。城市污水排放离不开污水排水管道的运输作用，其将污水集中输送到污水处理厂，然后进行后续的处理，进而达到环保的目的。但是在这个过程中，受到多种因素的影响，污水的水质会发生一定的变化，进而造成对污水处理厂的严重影响。根据相关研究，污水在城市排水管道中会发生物理反应、生化反应等，使物质发生转化与转移，进而对污水水质造成影响。为了减弱其影响，就需要了解更多的污水水质变化过程的相关知识。

1. 城市排水管道中污水水质变化产生的影响

城市排水系统是一个有机的整体，其主要由污水收集系统以及污水处理系统两部分组合而成，两者间相互影响，互相作用。城市排水管道就是所谓的污水收集系统，由于管道内长期存在一些细菌等微生物以及其他有机物，极易发生物理以及生化反应，进而影响污水的水质。水质受到影响的污水在后续进行处理时，会产生一定的影响，进而污水处理的效果可能与预期不符。由此可见，城市排水管道与污水处理的结果息息相关，为了更好的处理污水、发挥管道的作用，相关工作人员需要对管道进行一定的优化，加强对排水管道的管理。

排水管道中含有多种物质，包括悬浮微生物以及脱落的生物膜等。微生物的存活能力强、繁殖速度快，在管道中能够保持极强的活性。且由于夏季温度较高，排水管道相对封闭，极易形成厌氧条件。污水经由排水管道，耗费的时间较长，会发生一定的反应，产生多种有害物质。硫化物就是其中的一种，其由污水中硫酸盐在厌氧的条件下产生，具有极强的腐蚀性，极易对管道造成腐蚀，进而影响污水处理系统的作用。除此之外，易降解基质在具有脱氮去磷工艺的处理厂中具有很强的作用。一旦缺少易生物降解的有机物，工厂处理的效果就会大打折扣，甚至会极大的增加处理成本。

故而，排水管道的设计一定要注意多方面的内容，要将排水管道与污水处理厂放在一起综合考虑。相关人员一定要注意两者之间的相互影响，在最合理的情况下，保证整体的作用效果。例如，加强管道建设、提高水速、优化设备等。除此之外，还需要考虑城市排水系统的整体效益，尽可能减少成本的投入。

2. 排水管道污水水质的变化

1. 物理反应引起的水质变化

悬浮颗粒物是城市污水的主要组成部分，也是污水处理厂的主要处理物。这些颗粒物在污水排放过程中会受到重力等因素的影响发生沉降现象，进而一小部分颗粒物会附着在管道之上。除此之外，部分颗粒物受到水流的影响，相互之间会发生激烈的碰撞，大颗粒物逐渐变成细小颗粒。虽然一般情况下，水流会带走一部分的杂质，但还会残留许多小颗粒。这些小颗粒附着在管道之上，形成顽固的沉积，在长时间的作用下，很容易阻塞排水管道。在杂质的碰撞过程中，也会产生大量的污染物，部分污染物也会残留在管道之中。以上几种就是排水管道中经常发生的物理变化，对污水水质会造成一定的影响。

对于由于物理反应引起的污水水质变化，还需要一定的方法进行改善，其中应用最广泛且效果最强的就是定期疏通以及加大排水流速。定期对管道进行疏通以及增大排水流速，不仅能够去除沉降杂质以及污染物，避免阻塞现象的发生，还能够减少悬浮颗粒物物理反应的发生，为后续污水的处理打下良好的保障。

2. 生化反应引起的水质变化

流经城市排水管道的污水种类众多，包括医疗系统污水、工业废水、生活污水等。由于污水的种类不同，污水中含有的物质也各不相同，发生的反应也有所差别。污水管道中部分污染物之间能够相互发生反应，进而产生新的污染物，造成污水水质发生变化。除了污染物之间的反应，污染物与污水以及管道材料也会发生一定的生化反应，进而对后续的处理造成一定的影响。例如，硫酸盐物质在一定的化学反应之下，极易产生具有很强毒性以及腐蚀性的硫化物，对管道、设备会产生一定的腐蚀性。而硝酸盐杂质，在适宜的环境中，经过一系列的化学反应会产生氮气，对水质造成影响。管道中还存在大量的微生物，其对部分化学反应的进行也起到了一定的促进作用。

在污水的带动作用之下，排水管道中会存在一定量的营养物质以及溶解氧等。在这些物质的作用之下，再加上其他微生物的影响，极易形成生物膜。生物膜在水流的作用之下，会发生摩擦作用，其生长也会受到促进。在排水管道中，由于生物膜的不断生长，会限制污水的流动速度，进而影响杂质在管道中的冲刷以及过滤的效果。除此之外，存在于污水中的溶解氧也会对污染物的降解造成一定的影响。溶解氧含量充足，污染物的降解速率就会加快；相反，溶解氧的含量过低，会形成厌氧环境，污染物的降解进程就会减慢。长期处于溶解氧含量低的环境下，水质会不断的发生改变。

污水中还存在大量的有机杂质以及无机物杂质，这些物质会随着污水进入排水管道，进而发生一系列的反应。由于管道是一个较大的环境，这些物质进入之后，会进行稀释以及中和，进而形成相较平衡的管道环境。又由于水流较慢，运输时间过长，部分颗粒物会发生沉降，逐渐形成一层淤泥层。长此以往，淤泥越来越厚，溶解氧的含量就会减少，厌氧环境就会形成。如此一来，就极易发生多种生化反应。

污水的污染是当今社会存在的严重的环境问题，污水中的物质经由生化反应，会生成释放多种污染物，对污水水质造成一定的影响。对于此种现象，相关工作人员需要借助相关的技术进行合理的优化。例如可以选用抗腐蚀性的材料进行排水管道建设，避免产生的腐蚀性物质对管道造成侵蚀。再比如，可以采取优化管径以及管道坡度的方法，控制污水流动的速率，减少颗粒物的沉降。除此之外，还可以利用分离技术对部分污染物进行分离，避免生化反应的发生，减少对污水水质的影响。

三、结束语

总而言之，污水在城市排水管道中会发生多种变化形式，包括物理变化、化学变化、生物变化等，都会对水质造成一定的影响。在多种变化发生的过程中，污水、微生物以及其他悬浮物之间可能会发生一定的转移或者转化过程，会对污水处理厂处理效果造成一系列不利的影响。纵观国外，一些国家早就对城市污水管道排放的污水水质变化进行了一系列的研究，并取得了一定的研究成果。而我国正处于研究刚刚开始的阶段，相关研究还有待进一步进行，其需要我国相关工作人员在国外研究结果的基础之上，总结我国城市排水管道污水变化的特性及规律，进而加强我国污水排放的能力，促进我国城市化发展，进而形成更好的经济效益以及环境效益。

参考文献

[1]下水道中污染物质的转化过程[J]. 孙力平,马耀平,侯红娟,仇雅琴,李毓.中国给水排水. 2001(09)

[2]污水水质分析与治理对策的探析[J]. 于萍.化工管理. 2017(09)

[3]城市污水水质综合对比研究[J]. 于翔,李捷,王宏利.智库时代. 2017(05)