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市政给排水设计中的污水处理关键技术研究
摘要:近年来,随着环保、市政等相关部门对污水处理的重视程度逐渐加强,能够有效降低我国城市污水处理和环境治理工作的压力。助力城市生态文明建设,实现我国城市化全面发展的新目标。基于此,本文就市政给排水设计中的污水处理关键技术进行简要探讨。
关键词:市政给排水设计;污水处理;关键技术;
1 市政给排水设计污水处理的必要性
现阶段,在工业生产、房屋建筑、生活用水方面产生的污水总量也在逐渐增加。这些情况都对环境治理和污水治理工作提出了更高要求,需要政府和相关部门借助现代化技术加快污水处理的整体进程,拿出更加有效的污水处理措施。2015 年中央政治局常务委员会审议通过的《水污染防治行动计划》(以下简称“水十条”),是为切实加大水污染防治力度,保障国家水安全而制定的法规。从环保部门的数据分析能够看出,截止到 2021年,全国范围内的河流和湖泊约有近 30% 的淡水水质未能达到国家既定的标准,对区域范围内居民的影响十分深远。水资源的保护情况与人们生活质量息息相关,关系到群众的身心健康,一旦水资源的质量难以得到有效保证,区域内的生产生活环境势必会出现严重的问题。现阶段我国少部分地区出现水资源紧缺、水资源污染严重、水域生态环境质量下降等现象,导致众多区域内的自然环境问题十分严峻,对于区域内群众身心健康的影响非常深远,且阻碍了当地经济建设活动的顺利开展。鉴于此,应当加大水污染治理力度,通过对污染源头、污染水域多种形式的进一步治理,确保国家水资源质量得到优化和加强。
2 市政给排水设计中的污水处理关键技术
2.1 活性污泥法
活性污泥法的处理原理与活性炭吸附杂质原理较为相似。处理系统由曝气池、二沉池、回流装置、污泥处置装置、供氧装置等部分组成。将污水流入曝气池内,持续向池内鼓入空气,对污水和活性污泥进行混合搅拌处理,在空气作用下,将污水中分布的溶解性有机物、胶体状态有机物、悬浮固体等污染物形成絮凝体,此类絮凝体上会繁殖大量的微生物群,起到吸附和氧化有机物的作用,在搅拌完毕后混合液流入沉淀池中进行泥水分离,将污泥回流至曝气池或排出活性污泥系统,以此实现有机污染物从污水中分离的处理目标。
2.2 生态处理系统
生态处理系统是利用生物链处理城市污水,通过吸附、截留、转化与存储等多种手段进行污水处理,多用于处理污染程度轻微、不含化学物品等有毒有害性污染物的城市污水,典型工艺包括人工湿地、氧化塘两种。人工湿地工艺是按照自然湿地构造,采取人工手段来建设湿地生态系统,如在洼地上方铺设适当厚度的填料层,在填料中加入土壤与砾石形成填料床,并在填料床中种植水生植物与繁殖微生物来形成稳定的小型生物系统,通过管渠向人工湿地引入城市污水,对污水进行吸附、转化、截留、贮存等多道处理,起到植物根系截留固体物质、生物降解有机物大分子等作用。此种工艺有着无须消耗能源、操作简单、生态环保的优势,但实际处理能力有限、人工湿地面积大,需要开展后续养护管理工作,可以将其作为市政污水处理体系中的一项补充技术。
2.3 生物膜法
首先,BAF 曝气生物滤池技术是对曝气生物滤池及水解反应器设施功能进行深度融合而形成的一体化污水处理工艺,将待处理污水依次通过粗格栅、提升泵站、细格栅进行大体积、大直径固体物质的过滤,随后流入旋流沉淀池与水解池中进行砂砾沉降、去除悬浮物和有机物降解处理,再控制污水流入 C/N 曝气生物滤池、N 曝气生物滤池进行反冲吸水处理后流入清水池与消毒池中,即可完成污水处理任务。同时,自旋流沉淀池排出砂水进行分离处理,自水解池排出剩余污泥经过污泥浓缩池与污泥脱水间处理来形成泥饼。此项工艺有着污水处理效率高、改善污水可生化性、处理设施占地面积小、无须设置二沉池、处理成本低廉的优势。其次,生物接触氧化技术也被称为淹没式生物滤池法,是在生物滤池、接触曝气氧化池等污水处理技术基础上发展演变形成,以生物接触氧化池为主要的污水处理设施,池体由进水装置、布气装置、生物膜、填料层、出水渠等部分组成,预先在氧化池中对污水进行氧化降解处理,在池底流入污水与鼓入外部空气,污水依次通过格栅、生物膜与填料层到达上部的稳定水层,再通过出水渠排出处理完毕的污水,在生物膜重力作用下于池底下部排出污泥。此项工艺有着污水处理效率高、设施基建成本低、污泥残余量少、不易出现污泥膨胀现象的优势,同时也存在着生物膜易脱落、污水处理效果稳定性差的局限性。
2.4 MBR 工艺
MBR 工艺是一项以膜生物反应器为核心污水处理设施,通过膜分离单元依次去除污水中所含的各类污染物质的处理工艺,有着污染物去除效率高、污水处理灵活、污泥产率低与易于脱水操作、出水水质稳定的工艺优势。在应用此项技术时,需要预先检查待处理污水水质成分,根据污水处理目标与所含污染物种类来使用相应的膜分离组件,如使用微孔膜或透气性致密膜对污水进行曝气处理,使用萃取膜去除污水中的挥发性有毒物质和有机污染物,使用固液分离型膜取代二沉池进行泥水分离处理。此外,在应用 MBR 工艺处理污水时,需要始终保持较大的曝气强度,以此维持传氧速率,起到控制污水冲刷膜表面、增加膜通量、预防膜污染的作用,并定期开展膜分离组件更换与清理作业,如果出现膜污染问题,将会因此影响到出水水质。
3 提高市政给排水工程污水处理水平的技术措施
3.1 合理规划污水处理厂的数量、规模和选址
由于城市污水的来源较为单一,且污水的分散程度十分复杂,在城市污水管道排列设计过程中应当将最大量的污水源进行分流治理,把污水分流到各个污水处理区域中,实现统一净化、统一处理。在设计城市污水处理管道时,需要了解城市区域内各种管道的分布情况,设计科学有效的处理位置和距离,进而能够有效增强污水处理的效率和质量,为后续污染处理奠定理想的基础。污水处理厂在城市污水处理工作中承担着重要责任。在建设污水处理厂前需要进行详细调查,了解城市给排水系统的整体结构,明确污水流转的具体途径。污水处理厂的选址既要做到保障污水流转的稳定性和安全性,又要构建污水处理系统的整体结构,确保处理阶段对周围环境不会造成二次污染,污水处理厂附近居民、农作物、水生动植物等处于安全状态。通常情况下,城市污水处理厂选址均在城市河流的中下游、远离居民区、商业区位置。
3.2 提升对污水的资源化利用
首先要对污泥进行科学处理,剔除其中的重金属物质、细菌和有毒物质,避免对农作物产生不良影响。其次要对处理之后的污泥进行检测,确保其中不存在威胁人类健康、影响植物生长的物质。最后可将其改良成为有机肥料,用于城市公园、城市园林和农业生产等方面。市政污水处理技术的优劣直接体现了城市建设的基本能力、科技发展的程度,也能够体现城市规划和发展中对水流的监督和管理措施。在市政污水处理系统建设、给排水机制建设的过程中,需不断强化污水处理技术,引进现代化的处理方式。
结束语
综上所述,污水处理技术的革新与发展是时代的必然选择,也是城市进步的重要体现。随着环保、市政等相关部门对污水处理的重视程度逐渐加强,能够有效降低我国城市污水处理和环境治理工作的压力。助力城市生态文明建设,实现我国城市化全面发展的新目标。
参考文献
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