生态环境保护工程中污水处理技术应用

  生态环境保护工程中污水处理技术应用

莫娟1 张秋2

1.宁波市海曙天净环保咨询工作室

2.浙江德睿环境科技有限公司

摘要：当前，我国社会经济的快速发展和城市化建设步伐的加快，造成了生态环境问题日趋严重，对城市化生态环境建设造成了严重的影响。生态城市是以可持续发展为核心理念，在城市规划与建设中遵循自然的客观规律，把可持续发展的思想、原则和方法应用于城市规划、建设与管理，以建设环境友好型、资源节约型、社会和谐型以及经济发达型为目标的城市。要实现城市的可持续发展，必须依靠环境工程技术。

关键词：生态环境；保护工程；污水处理技术；应用

引言

城市污水排放对环境和社会产生的影响不容忽视，其中包括对水资源的污染、水生态系统的破坏以及人类健康风险的提高。因此，实现有效的污水治理对保护生态环境、维护公众健康以及促进可持续城市发展具有重要意义。随着生态环保理念的深入，开始转向探索基于生态环保的城市污水治理策略。这种策略强调将生态系统的自净、自愈、自洁能力引入污水处理过程中，通过植物、微生物等生态技术实现污水的自然净化，从而达到高效、低耗、可持续的治理效果。

1城市污水治理的重要性

1.1保护水资源

城市污水治理在生态环保理念下的重要性主要表现在保护水资源方面。通过生态环保理念下的污水治理技术，可以有效去除污水中的有机物、营养物和污染物，改善水体质量，提升水质将有助于保障饮用水源的安全，满足人类生活用水需求。城市污水排放对水生态系统产生破坏，导致水生动植物丧失栖息地和食物来源。通过污水治理，减少对水生态系统的污染，有助于维护水生态系统的健康和稳定，维护生物多样性。城市污水未经处理直接排放或渗入地下，会使地下水受到污染，影响供水质量。采用生态环保理念的污水治理技术，可减少地下水受到的污染，保护地下水资源的安全和稳定供应。

1.2维护生态平衡

生态平衡是指生态系统中各个生物种群之间及其与环境的相互关系保持相对稳定和和谐的状态。控制富营养化。城市污水中的有机物和营养物进入水体后，会促进水中藻类和水生植物的过度生长，形成藻华，导致水体富营养化。藻类会消耗水中的氧气，使水体缺氧，对水生动植物造成危害，甚至导致鱼类大量死亡，破坏水生态平衡。通过生态环保理念下的污水治理方法，如湿地净化和植物净化，有效去除污水中的有机物和营养物，降低水体富营养化的风险，维护水体生态平衡。保持生态链条稳定。生态系统中的生物种群之间存在着复杂的相互关系，构成生态链条。城市污水的排放会破坏这种生态链条，导致生态平衡失衡。通过污水治理，减少对生态系统的干扰，有助于保持生态链条的稳定，维护生态平衡。提升生态景观。生态环保理念下的污水治理强调恢复和保护自然的生态过程，提高城市水体的生态环境质量。这样能维护生态平衡，还可以提升城市的生态景观，为市民提供更优美的生活环境。

1.3促进资源回收利用

城市污水中含有大量的有机物和营养物，以及一些有价值的资源，如能源和肥料。通过合理的处理和利用，这些资源可以得到回收和再利用，实现资源的循环利用。城市污水中有机物通过生物处理等技术转化为沼气，作为一种可再生能源进行回收利用。沼气是一种含有丰富甲烷的气体，可用于发电、供热、燃料等，减少对传统能源的依赖，降低碳排放，实现能源的节约和环保。城市污水中含有大量的营养物，如氮、磷等，这些营养物通过生物处理技术转化为有机肥料。将污水中的营养物回收制成肥料，可用于农田施用，提高土壤肥力，减少化学肥料的使用，有助于农业的可持续发展。在城市污水处理过程中，产生大量的污泥，其中含有丰富的有机质和养分。通过经过处理和加工，污泥可以用作土壤改良剂、燃料、建筑材料等，实现污泥的资源化利用，减少对土地的占用和环境的负担。

2水污染处理中存在的问题

2.1污水排放量高

伴随着社会和经济的持续发展和进步，工业发展的步伐也在逐渐加快，各类化工厂规模也在逐渐扩大，这就造成城市的污水处理压力日益增大。前些年，在城市开发建设中，有关部门往往只注重城市内部各种基础设施的建设，而忽视了对污水的治理，使得污水治理的难度逐步加大。随着城镇的不断发展，城镇人口不断增加，城镇生活污水的处理越来越多。同时，由于目前国内少数地区的废水处理体系的容量相对来说较小，而废水的排放量却在不断地增多，这就使得废水的总量不断地增大，给当地水资源环境带来了很大的压力。还有些城市的相关部门对废水的治理不够重视，未严格执行废水治理体系管理，一旦遭遇恶劣的环境气候条件下，废水处理系统就不能正常工作，给废水处理带来更大的困难。

2.2污水处理装备更新缓慢

由于污水处理技术在我国的发展起步较晚，加之有些部门对其没有给予足够的重视，致使其应用设备相对落后。同时，一些企业为追求利润，在废水处理设备上投资较少，没有按照相关标准配备先进的污水处理设备，仍然使用老旧落后的污水处理设备，造成水体污染。特别是一些企业由于缺少相关的投资，也很难对废水处理装置进行升级，或者在使用过程中没有得到很好的维护，这就造成了污水处理的压力越来越大。

2.3水的再利用效率低

若想使废水的处理效果得到改善，要有一个健全的水处理体系，以确保水的再利用效率，实现水的再生利用，使水的处理效果更为显著，是废水循环利用的先决条件。但是，目前国内仍有少数水处理企业还存在着很多问题，其中最重要的一个问题就是水的再生能力低下。这就造成污水治理水平不高，如果将不达标的污水排入到环境中，就会对环境产生污染，进而对人们的正常生活产生影响。因此，由于废水循环利用的基础设施不够完善，这些处理后的废水不能实现循环利用，没有形成一个科学、健全的废水循环利用系统，很难进行水资源再生利用。

2生态环境保护工程中污水处理技术应用

2.1生物处理技术

生物处理方法是一种模仿自然生态系统的废水处理方式，它的基本原理是通过引入和维护适当的微生物群体来降解废水中的有机物，将其转化为较为稳定的无害产物。这些微生物通常是细菌、真菌、藻类和其他微生物，它们在适宜的环境条件下能够高效地分解废水中的污染物。（1）曝气槽。在这个阶段，污水会被注入大型曝气槽或生物反应器中，供氧气用来维持微生物的生长和活动。氧气是微生物呼吸和分解有机物所必需的。（2）活性污泥。曝气槽中的废水与已有的活性污泥混合，这个污泥是一种富含微生物的混合物。微生物在此处将废水中的有机物分解为二氧化碳、水和微生物生物质。（3）沉淀槽。经过生物反应后，废水中的污泥颗粒会沉淀到底部，而处理后的清水则从上部取出。这个步骤旨在分离污泥和处理水。（4）污泥处理。从沉淀槽中取出的污泥需要经过进一步的处理，以减少体积和处理污泥产生的固体废物，包括污泥浓缩、消化和干化等处理过程。

3.2物理处理技术

物理处理方法是污水处理领域中的一类常见技术，其主要目标是通过物理手段将废水中的杂质、悬浮物和固体颗粒从水中分离和去除。这些方法基于物质的物理性质，如大小、密度、重力等，来实现废水净化的目标。沉淀是一种常见的物理处理方法，利用重力使废水中的悬浮物和固体颗粒沉降到底部。这通常通过在大型沉淀槽或沉淀池中将废水静置来实现。在这个过程中，固体颗粒会逐渐沉积到底部，而清水则从顶部或中间抽取。沉淀通常需要一段时间来完成，因此需要足够的空间和时间；过滤是将废水通过过滤媒体（如砂、炭、滤纸等）以去除悬浮物和固体颗粒的方法，当废水通过过滤媒体时，固体颗粒会被阻止，而清水则通过。过滤通常用于去除较小的颗粒和微生物，可以显著提高水的质量。离心分离是一种通过旋转来分离废水中的固体颗粒的方法。在离心机中，废水会被旋转，这会导致重的固体颗粒沉降到离心机的底部，而清水则被分离出来。离心分离通常用于处理高浓度的废水和去除细小的颗粒。气浮是一种通过在废水中注入气泡来将悬浮物浮到水表面并去除的方法。气泡的附着使固体颗粒从水中浮起，然后可以轻松地从水表面清除。气浮通常用于去除油脂、蛋白质和其他浮性污染物。电化学处理利用电流和电化学反应来去除废水中的污染物。这通常涉及将2个电极浸入废水中，然后通过电流促使污染物发生化学反应，从而使其沉淀或在电极上析出。这种方法对于去除金属离子等特定污染物非常有效。

3.3化学处理技术

化学处理方法是污水处理领域中的一类常见技术，其核心思想是利用化学反应来去除废水中的污染物、有机物和其他不期望的成分。这些方法在处理废水中的特定污染物和改善水质方面非常有效。混凝是一种常见的化学处理方法，它通过添加混凝剂（如铁盐或铝盐）来将废水中的微小颗粒和胶体物质聚集成较大的固体颗粒，从而便于后续沉淀或过滤。这个过程使污水中的固体物质快速沉降到底部，形成污泥，清水则被分离出来。化学氧化还原反应（如高级氧化过程）利用化学氧化剂（如氢氧化物、臭氧、过氧化氢等）来将废水中的有机物氧化为水和二氧化碳。这种方法通常用于去除难降解的有机物和有毒污染物。吸附是一种通过将废水通过吸附剂（如活性炭或氧化铝）来去除废水中的有机物、重金属和其他污染物的方法。这些污染物会附着在吸附剂表面上，从而实现去除目标。中和是通过添加酸或碱来调整废水的pH值，从而使酸性或碱性污染物中和，变成中性或可沉淀的形式。这有助于去除废水中的金属离子和其他有害物质。

3应用污水处理技术时的注意事项

3.1增加格栅

在污水处理系统中，由于涉及到大量的进水、出水操作，必然会多次使用水泵，而污水中的漂浮物和大块杂质，会对水泵叶轮造成危害。技术人员为了延长水泵叶轮的使用寿命，一般会选择在污水管道中，或是进水口处，加设一道格栅，用以阻挡污水中的杂质和漂浮物。虽然格栅并不属于污水处理系统的主体设备，但其对于水泵的保护作用却十分关键，直接影响着污水处理效率。通过拦截污水中的漂浮物和杂质，能够有效降低水泵故障的发生频率，从而间接减少污水处理成本。然而，为了避免格栅处堆积大量杂质，堵塞进水通道，工作人员需要定期对其进行检修和疏通，以保证其能够长期处于正常的工作状态。

3.2设置调节池

由于各个工厂的污水排放时间并不统，每次的排放量也不固定，所以在实际工作中，污水处理厂所收集的污水水质和体量都不确定，所以无法保证污水处理效果。鉴于这种情况，在实际应用过程中，应在反应池前预先设置一个调节池，用于储存污水。污水先在调节池中静置，等到污水量和水质达到处理标准后，再将其引入反应池进行常规操作。如此一来，便能够保证每次污水处理操作都是在污水和操作设备状态良好的情况下进行，进一步为污水处理的效果提供了可靠保障。在日常工作中，由于调节池中污水的存放时间不同，有时会在其中停留较长时间，因而在调节池底部形成有害杂质的沉淀。因此，工作人员应选择合适的时机，对其底部的沉积物进行清理，以保证调节池的正常运行状态。

3.3曝气池的设计

曝气是污水处理中的一项重要操作，能够有效排除污水中的有害气体，所以对于污水处理厂而言，曝气池的设计工作十分重要。在通常情况下，曝气池可以从工作原理角度分为机械曝气和鼓风曝气两种，前者主要通过叶片、叶轮等机械设备，使曝气池中的废水和污泥的混合液不断与空气接触；后者则使用鼓风装置，向曝气池中持续输送空气，从而达到曝气操作的目的。

结语

综上所述，基于生态环保的城市污水治理策略是推动城市可持续发展的重要途径。通过保护水资源、维护生态平衡、促进资源回收利用、减少能耗和运维成本，以及采取一系列生态友好的治理策略，城市可以实现污水治理的高效、可持续发展，为人民创造更美好的城市生活环境。但在具体的治理中，需要各方的共同努力，才能共同实现更绿色、更健康、更美丽的生态环保城市建设目的。

参考文献

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