环境工程中的城市污水处理工艺研究

环境工程中的城市污水处理工艺研究

郭智慧

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摘要：本文依照文献对比法和理论分析法，首先对城市污水处理技术发展目标进行了分析，其次提出了环境工程中城市污水处理技术，其中包括氧化沟工艺、A2/O工艺、SBR工艺等，最后以超滤膜技术为例提出了环境工程中城市污水处理技术的运用措施，并探究出了环境工程中城市污水处理技术的低碳绿色之路，以供参考。

关键词：环境工程；城市污水；处理工艺

随着我国国民经济的迅速发展，环境污染问题也变得越来越严重，在构建“共同体”的实践理念和建设生态文明城市思想的大背景下，保障人类社会用水的概念逐步受到全社会的关注。对此，在各地所进行的环境保护工程中，需有效发挥城市污水处理技术的运用价值，提升水资源利用率，同时对饮用水、生活污水等进行治理处理，使其达到不同的用水指标与排放效果，由此为促进社会发展尽一份力。

一、环境工程中城市污水处理技术

(一)氧化沟工艺

1.工艺简介

氧化沟，也叫氧化渠，是因为其结构是一条封闭的、环状的、圆形的水沟。该工艺是对活性污泥工艺的改进。由于污物和活性污泥在通气管中不停地循环，对此该工艺在实际运用过程中也被称为“无终端曝气池”。氧化沟具有较长的水压滞留期，且自身的有机负荷较低，对此该工艺也属于延时性的处理技术。氧化沟使用的是一个连续的环式反应池，其属于封闭的曝气通道，并在延时曝气条件下进行使用，该氧化沟采用了一种可调的通气和搅拌设备，可将搅拌后的流体通过一条封闭的通道进行再循环处理。氧化沟通常由沟体、曝气设备、进出水装置以及导流等设备共同构成，沟体的平面形状为环形，槽口的端面一般为长方形、L形、圆形等。

2.工艺优点

(1)循环量较大，可实现污水进入后的迅速搅拌和稀释，对冲击性负载有较高的抵抗力。与此同时，因为氧化沟的负载很小，通常采用延迟曝气方式进行，在水与其停留时间中，固体总量较大，对此所产生的冲击负荷也较为明显，同时也具有一定的缓冲作用。(2)在操作过程中，由于水力状况良好，没有形成淤泥，所以可断定该工艺出水质量比较稳定。(3)因表薄型氧化沟所使用的为倒伞形表面掺气机，所以其支撑方式是浮轴式，对此所产生的机械受力较为稳定合理，在实际运用过程中也存在寿命长、维修管理简单以及运行稳定等基本优势与特点。同时，使用倒伞形的曝气机，具有供氧量大，设备数目较少，而且可以大大减少日常维修的工作量，并且对于操作人员的技术水平与操作经验没有特殊的要求。(4)可根据不同的充气次数，不同的转速，来调节充气的充氧容量，从而达到节约电能的目的。(5)此方法的特点是，在氧化沟道中，由于污泥的老化时间较长，所以无需进行处理，可以达到较高的稳定性。(6)该工艺在实际运用中，其操作流程较为简便，构筑物结构简单，且便于控制和管理。

(二)A2/O工艺

1.工艺简介

在环境工程中，A2/O污水处理工艺，属于较为有效的除磷脱氮工艺，可达到深度处理效果，并且也具有传统活性污泥工艺以及生物硝化及反硝化工艺的结合效果。在综合技术工艺下，可根据曝气装置、推进器以及回流管道的设置，将生物池划分为厌氧、缺氧、好氧。在该工艺中，硝化菌、反硝化菌、聚磷菌是该工艺中的重要菌种。在使用该技术进行除磷时，可发挥好氧条件下聚磷、厌氧条件下释磷的作用，在起到除磷效果后，还可在聚磷的同时达到好氧硝化，在释磷的过程中进行反硝化作用脱氮。

2.工艺优点

(1)该工艺具有较好的除磷脱硝作用，工艺成熟，运行可靠的特点。(2)与其他类似方法相比，总体水压停留时间较短。(3)有效地抑制了淤泥的扩张。(4)污泥中的磷素含量较高，肥料利用率较高。(5)操作时不需要投料，运行成本低，且不需要加入任何的溶解氧浓度[1]。

(三)SBR工艺

1.工艺简介

SBR又称序批型活性污泥工艺，是对常规工艺的一种改进。该工艺过程需按照次序完成，其流程为进水、反应、沉淀以及滗水和闲置，在这五个过程中可从污水流入后开始进行处理，在流入到闲置中的时间为1个周期。在一个循环中，以上所述的全部工艺都是在一个反应器中连续地进行的，该反应器具有通气系统或搅拌设备，这样一个循环，周而复始以实现对污水的持续净化，并且有利于当地所进行的环境工程，可达到生化降解的实际利用效果。

2.工艺优点

(1)在该工艺中，可确保达到预期的处理效果，以推流过程使其产生生化反应，在生化反应内部动力加大的同时，也会由此提升效率，其中好氧和厌氧是一种交替的状态(池内)。(2)工作效率高，使污水在实际处理过程中可达到理想的静态沉降，所需时间短，效率高，且出水水质较好。(3)抗冲击力，有沉淀水，对污水有稀释和缓冲作用；能有效地抵御水分及有机灰尘的影响。(4)该系统的各个步骤都可以根据水质和水量进行调节，操作更加灵活；操作装置较少，结构简单易于管理维护。(5)对活性污泥的膨胀具有较好的抑制作用。(6)SBR法的体系自身也适用于便于扩展与改建的组合施工法。(7)该工艺在环境工程中所产生的脱盐除磷效果更好。

(四)超滤膜技术

超滤膜技术本质为分离技术，其属于分离技术的一种类型。在环境工程中，该技术在使用过程中主要是通过液体压力完成对溶质、溶剂的运移滤膜，并将其从杂质液体中分离出来，而这一点也说明了采用超滤膜工艺处理废水的方法是以过滤为主。另外，在超滤膜表面上，某些化学成分与表面间的静电相互作用等，也起到了过滤的效果。

二、环境工程中城市污水处理技术的运用措施——以超滤膜技术为例

(一)超滤膜技术在饮水处理中的应用

在我国城市化快速发展的背景下，我国城镇人口规模日益扩大，城镇用地与生活用水供应日益紧张这一点也对水供给保障提出了一定的挑战。在此背景下，如何提升城市用水效率、减少污水排放等是当前迫切需要解决的问题。对此，在环境工程中，需合理发挥城市污水处理技术的运用价值，以此解决饮水污染问题。在合理发挥污水处理技术时，需有效降低水资源内部所存在的有害物质，并发挥超滤膜技术物化与分离的特征，在针对城市饮水处理过程中，通过耐高温、耐药性以及稳定的酸碱度可有效清除饮用水中的有机物质、悬浮颗粒以及有毒物质等，由此确保城市饮水安全。

(二)超滤膜技术在海水淡化中的应用

在全球范围内，淡水资源非常匮乏，而水资源的覆盖面积却占据了全球总面积的71%。也就是说，全球无法直接使用的海洋资源非常丰富。所以，对海水进行脱盐处理成了解决全球水资源短缺的重要手段。而针对海水淡化的过程较为复杂，若不采取任何技术是无法将海水资源净化为可饮用的淡水资源，对此随着技术的发展，可发挥超滤膜技术优势，在该技术的分离作用中，可以对海水淡化过程中的反渗透问题进行有效控制，进而提升海水淡化的效率并减少海水淡化的能耗。并且从这一点也可以看出，在未来的海水脱盐过程中，超滤膜技术将会得到广泛的应用。

结束语

综上，在环境工程中应用绿色、无污染的污水处理技术，并逐步完善污水管理体系，由此提升城市污水再生效率，在科学合理地处置利用下，保障污水处理技术可有效解决我国存在的污水处理、环境治理等问题，进而确保我国生态环境建设实现低碳绿色的发展目标，加速推动城市污水处理工程领域有关的技术创新、技术改革等，由此实现耗能－效能－产能的转变。从能量利用的角度实现污水处理过程的自给自足，并从资源回收的维度实现资源化利用以及多维度能源结合的减碳技术，有利于我国达到碳达峰、碳中和的环境工程战略目标。

参考文献：

[1]赵彦钗，翟春宏，王俊浦，等.城市污水处理技术及发展研究[J].皮革制作与环保科技，2022，3(8):134-136.

[2]刘清泉.环境工程中城市污水处理技术的应用[J].花卉，2022(10):175-177.