环境工程中城市污水处理的优化对策探析

环境工程中城市污水处理的优化对策探析

陈廓

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摘要：在现阶段的经济发展进程中，我国城市建设速度较快，在城市当中，人口数量也在不断增多。在这样的社会背景下，导致人们在生活生产过程中的污水量明显提升，为污水处理带来了一定压力。在此背景下，本研究旨在探讨环境工程中城市污水处理的优化对策。研究首先就城市污水的来源和类别展开分析，随后，重点探讨并提出采用先进污水处理技术，推动城市污水再生利用；搭建信息化污水处理平台，实现城市污水精准化处理等策略。期望能为城市污水处理提供一套综合的优化方案，旨在提高污水处理效率，促进城市的可持续发展。

关键词：环境工程；城市污水处理；水资源保护

引言

我国的淡水资源的总体比例，始终是低于世界总体平均水平，因此我国的淡水资源无法完全满足人们的日常需求。为了保障我国实现可持续的发展，就需要格外重视起污水处理工作，全面提升水资源的利用率，这样才可以保障在城市发展进程中，解决各种发展中的问题。

1.城市污水的来源和类别

1.1工业废水

工业废水是城市污水的主要来源之一，主要产生于各种工业活动中，如化学工业、金属加工、电子制造、纺织印染、食品加工等。这类废水的特点是含有多样的污染物，包括重金属（如铅、镉、汞）、有机化学物质（如苯、甲醛）、有机溶剂、酸碱物质、染料等。由于工业过程的多样性，工业废水的具体成分和污染程度可能因行业和生产工艺的不同而有很大差异。例如，化工厂可能产生含有有害化学物质的废水，而纺织厂则可能产生含有大量染料和化学添加剂的废水。这些工业废水若未经妥善处理直接排放，将对环境造成严重污染，影响水体生态系统和人类健康。

1.2生活污水

生活污水，作为城市污水的重要组成部分，主要来源于居民日常生活中的各种用水活动，如洗浴、洗衣、厨房用水以及卫生间排放。这类污水特点是含有大量的有机物质（如食物残渣、油脂）、微生物、肥皂和洗涤剂等。生活污水的成分相对稳定，生物可降解性较高，但若未经处理直接排放，将对水体生态环境造成污染，如导致水体富营养化和氧气消耗。此外，生活污水中还可能含有细菌和病毒，对公共卫生构成威胁。

2.环境工程中城市污水处理的优化建议

2.1引进先进污水处理技术，推动城市污水再生利用

（1）活性污泥处理技术：此技术的核心是利用微生物群落来降解污水中的有机物质。这个过程主要发生在氧化沟中，其中含有大量活跃的微生物，被称为“活性污泥”。在处理过程中，污水首先经过预处理，去除大颗粒物质和悬浮固体，然后进入到含有活性污泥的氧化沟。在这里，通过控制适宜的曝气量和温度，利用微生物消耗污水中的有机物作为其生长和代谢的能源，从而达到去除有机物的处理目的。活性污泥处理技术具备高效的有机物去除能力、较强的适应性和可控性，不仅可以显著提高污水处理的效率，还能保证出水水质符合环境排放标准，为城市污水的再生利用提供了可能。（2）生物膜处理技术：此技术是一种依靠微生物生物膜在特定介质表面进行有机物降解和污染物去除的高效方法。微生物以膜状形式附着在固定或流动的介质上，如塑料填料、陶瓷介质或生物滤料，形成稳定的生物膜。这些生物膜能够吸附、分解污水中的有机污染物、氮、磷等营养盐。技术人员可以通过优化生物膜的生长和厚度管理，确保其内部微环境适宜微生物活动，同时通过适当的曝气和水流控制来维持生物膜的活性和处理效率。生物膜处理技术具有高效的污染物去除能力、良好的抗冲击负荷能力和较低的能耗特点，特别适用于有限空间下的污水处理。

2.2搭建信息化污水处理平台，实现城市污水精准化处理

物联网技术的应用是关键。由工作人员在污水处理厂及其管网系统中安装多种传感器，例如流量传感器用于监测污水流量，水质传感器（如pH传感器、溶解氧（DO）传感器、化学需氧量（COD）传感器、氨氮（NH3-N）传感器、总氮（TN）传感器、总磷（TP）传感器），用于实时监测水质参数，以及设备状态传感器用于监控泵站、曝气系统等设施的运行状况。这些传感器收集到的数据会被实时传输到中央处理系统，为后续的分析和决策提供基础数据支持。大数据分析技术的运用是优化处理过程的核心。工作人员可以利用大数据分析技术对收集到的数据进行综合分析，从而识别污水处理过程中的关键变量和潜在问题。基于分析结果，对处理工艺进行实时调整，比如根据水质变化自动调节曝气量、药剂投加量或反应池的停留时间，以实现更高效的污水处理。同时，工作人员可以采用云计算平台集中进行数据管理，并利用先进的算法和模型对污水处理过程进行预测和优化，包括基于历史和实时数据预测未来的污水负荷，从而为污水处理厂的运行调度和设备维护提供指导。

2.3加强污水处理配套工程建设，完善城市污水治理体系

首先，工作人员要基于城市规模和人口分布进行管网建设的全面评估。除了考虑当前污水处理需求外，还要预测未来城市发展对污水系统的影响，确保系统的长期适用性。在这个过程中，应对城市水质进行深入监测，为污水管网的设计提供实时的数据支持，确保管网设计能够高效应对现有和潜在的污水处理需求。继而，考虑城市地形、交通和建筑分布等特点，进行管道材质、直径和长度的选择，决定管道敷设的最优路径，确保管网的高效运行和持久耐用。此外，还需考虑管网的附属设施，如调节池和泵站的建设，不仅需要考虑其在污水处理中的关键作用，还要评估其安全性和稳定性，以确保整个系统在任何情况下都能高效运行。最后，对于已建成的污水管网，须进行持续的运行维护，包括定期的管道检查、清洁和附属设施的维护工作，以避免堵塞、泄漏等问题，保障污水顺利排放。通过这些深度的规划、建设和维护措施，确保城市污水管网能够更好地服务于城市的污水处理需求，为保持城市环境的健康和清洁提供强有力的支撑。深化城市污水处理厂的标准化建设，是确保城市水环境健康的重要环节。这一过程不仅关乎大量污水的高效处理，更涉及到将处理后的水安全引入自然水体或回用于农业和工业，对城市的可持续发展起到关键作用。建设的首要步骤是选择与当地环境相适应的处理技术路线，包括但不限于生物处理、物理化学处理等。这需要相关人员对当地的水质特征、污水成分、处理目标及环境影响进行细致分析，从而确保所选技术最大程度地满足处理需求。随后，根据确定的工艺路线，基于设备的技术成熟度、处理效率、能源消耗和维护成本等多方面考量，精心选配关键设备，如高效曝气系统、能够适应不同水质条件的混合器、先进的膜分离技术设备、以及高性能的压滤机等。在污水处理厂投入运行后，可以建立一个全面的监控系统用于维护设备性能、及时发现和处理故障。通过实时监控污水处理过程，保证污水处理的连续性和稳定性，提升污水的处理效率和水质，为城市的环境保护和可持续发展提供坚实的技术和设施支持。

结语

综上所述，本文聚焦于探讨城市环境工程中污水处理的优化对策，提出了一系列创新的解决方案，包括采用先进的处理技术、实施信息化管理以及加强污水处理配套工程建设，完善城市污水治理体系。旨在强调污水资源化利用的重要性，提升城市污水处理的效率和可持续性，为城市水资源管理和环境保护提供新的视角。展望未来，随着环境工程技术的不断进步和城市管理水平的持续提升，城市污水处理将进入一个更加智能化和高效化的新时代。

参考文献

[1]赵中珊.城市污水处理在环境工程中的作用及优化建议[J].城市建设理论研究(电子版)，2023(30):183-185.

[2]张海龙.环境工程中城市污水处理研究[J].化工设计通讯，2023,49(5):190-192.