简述我国污水处理技术现状及问题

简述我国污水处理技术现状及问题

张照元，任盛，

（丹东市水技术机电研究所有限责任公司， 丹东118001）

摘要：简要的概述了中国小城镇地区、中国农村地区、医院、油田和高速公路服务区面临的水环境问题，研究了它们的污水处理工艺，分析了我国目前在水处理方面存在的各种问题。

关键词：水环境污染；污水处理工艺；存在的问题

Abstact: The paper summarized the water environment which small urban areas and rural areas in China, hospitals, oilfields, and Motorway Service all were facing, then studied the wastewate treatment process in all these regions, and analyzed the various problems in current water treatment of our country.

Key words: Water pollution; wastewater treatment process; Existing problems 1.引言

水是人类生命之源，生存之本。随着工农业生产的发展，水环境问题变得越来越严重，水质问题已经严重影响了我们人类的正常生活。因此，必须寻找有效的污水净化技术以实现水资源的可持续利用。近些年，人们建立起许多成熟有效的污水处理方法，如国内大城市污水处理厂的活性污泥法、美国德国的稳定塘处理法。

2.国内污水处理现状 2.1 中国小城镇地区

据统计，我国90%以上小城镇的水体环境均受到不同的程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水源，50%的城镇地下水受到污染，工业较发达的城镇附近的水域污染则更加突出。部分小城镇已经建成处理厂，大部分还没有系统的规划。已建成的小城镇污水处理厂95%以上仍由政府包办，半数以上污水处理厂未按规定安装在线监测装置，最终处理结果达不到规范要求。因此，要加强开发和研究小城镇污水处理技术问题，实现小城镇水资源的可持续利用。考虑到小城镇种种因素的制约，对各可行性污水处理工艺进行比对，见表1.

由表可见，在污水处理方面，应该依据不同情况选择相应的处理工艺。如若要求除磷脱氮则可以选择AO法、A2O法或具有除磷脱氮效果的氧化沟法、CASS

法和水解—接触氧化法等。考虑基建投资的话，基建投资较小的处理工艺有水解—SBR法、SBR法及其变型工艺。根据污水量去选择的话，当城镇污水量>5000 m3/d时可采用AB法、间歇式活性污泥法、A2O法等；当城镇污水量<5000m3/d 时可采用SBR法、生物接触氧化法、生物滤池法、氧化沟法等工艺。

我国小城镇地区有着大中城市没有的独特优势，应该充分发挥自身优势，利用现有的废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等实现污水的自处理。 另外，小城镇污水处理厂的污泥也应妥当处理不能让其再次形成污染。

表1 常用生物处理方法的比较

处理方法 常规活性污泥法

SBR 氧化沟 AB法 A2O 生物滤池 生物接触氧化法 2.2 中国农村地区

如今，中国农村村落集镇的污水绝大多数是不经过任何处理，直接排入水体中去，于是农村河流普遍遭到污染，还严重威胁到地下水，甚至有的浅层地下水已经遭到污染，不能取用。在欧洲，一些农村采用人工湿地污水处理反应器，将村中污水汇集至湿地建造的填料床，进行污水脱氮、脱磷等处理。甚至一些建设一些规模较小的、仅处理一家一户排放污水的湿地，例如别墅区建筑，湿地面积仅40m2。

还可以在湿地表面种植一些水生植物，如芦苇等，由于芦苇是耐水植物。具有发达的根系，植物光合作用产生的氧，一部分可通过植物的运输组织和根系的输送作用释放到湿地床环境中，于是在根系周围形成一个好氧区域。在远离根系区域则呈现为缺氧、厌氧状态，在离根系区更远的厌氧区域，发生的是厌氧消化过程，兼性细菌和厌氧细菌降解有机物，部分有机物经过一级和二级代谢，分解

BOD5去除率/% 90~95 85~95 92~98 90~96 90~95 75~85 90~95

N、P去除率

/% 低 一般 较高 较高 高大 较低 一般

占地 大 较小 较大 一般 一般 较小 较小

投资 大 小 较小 一般 一般 大 一般

能耗 高 较低 低 一般 —— 低 较高

为CH4、CO2、H2S等，并提供能量，部分有机物则合成为新的原生质，表现为微生物的增殖。所有增殖的微生物可以通过对床填料的定期更换及对湿地植物（如芦苇）的收割而将新生有机物从系统中除去。而且收割的芦苇还具有一定的经济价值。Mandil等人已将芦苇用于湿地污水处理，并验证了这种污水处理方法。当污水流过芦苇床时，部分悬浮固体可以被拦截下来，并且其根部氧的分布状态较为特别：好氧-缺氧-厌氧，为不同的微生物降解有机物提供了很好的条件，使得芦苇床具备了脱氮、脱磷的功能。国内外也已经有了不少利用人工湿地处理污水的实例。

如果说人工湿地污水处理系统适宜在我国中、西部欠发达地区农村推广 应用的话，那么在我国东部经济发达地区的农村，还可以推广膜生物反应器。将MBR制作成柜箱型的一体化结构，可以实现小型化、自动化，可移动，使得家用生活污水就地处理，就地得以循环使用。MBR的出水水质良好稳定，可以直接用于家庭中水使用，如冲厕、浇花、洗车等。但是MBR备购置成本高，日常 运行管理要消耗电能，因此适合于经济发达地区农村社区的污水处理。

然而，由于中国农村地区相对分散，不可能做到像城市那样庞大的排水系统，集中处理污水。因此还存在污水处理设施建设严重滞后等很多的问题，急需政府做好农村地区污水处理工作。中国农村社区的污水处理早晚要提到议事日程，我们认为宜走小型化、就地化分散式处理的道路，既要一次性投入低，还要日常管理成本低，处理效果好，能够达标排放这“两低一好”原则。 2.3 医院污水处理

医院污水具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径，并严重污染环境。

在我国，不同地区对污水处理设施的拥有率存在很大差异，北京、江苏等地拥有率就高，达90%以上，内蒙、西藏等地较低，在10%-30%左右。同时污水处理方面还存在处理率低、对空气污染较为严重、副产物产量较大等问题。

国外发达国家对医院污水有严格的卫生安全管理体系，欧洲、北美和日本等国家在医院污水的管理与处理方面都执行世界卫生组织的要求，有的还严于该要求。对医院污水的单独处理，WHO也提出具体要求。处理流程包括：初级处理、二级生化处理、深度处理和消毒。医院污水处理过程中产生的污泥含有大量的致

病菌和寄生虫卵，应进行厌氧消化，也可以干燥后与医院的固体废物一起焚烧。

以下是我国医院污水处理工艺现状：

粪便污水 化粪池 臭氧

调节池 混合器 延时反应器 清水池 下水道 其它污水

图1 医院污水一级处理流程图（臭氧氧化）

污水 格棚 水解池 接触氧化池 沉淀池 消毒池

图2 医院污水二级处理流程图

由上可知，中国医院污水排放和处理仍然存在着一系列的问题，我们应给予高度的重视，才能够更好地解决医院污水对环境的污染问题，今后中国医院污水的处理应从以下几个方面改善：①医院污水的收集；②处理工艺的选择；③污水的消毒工艺选择；④污泥的处理工艺选择。 2.4 油田污水的处理

油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。各油田根据自身情况确定污水处理工艺，具体有沉降分离、聚结分离、混凝沉降、旋流分离、过滤分离、化学软化、杀菌、阻垢等。

然而，污水处理过程中使用较多的是水质调节剂、絮凝剂、杀菌剂等其他类似水处理剂。由于这些水处理剂投入量较大，相对的污泥产量高，增加了后续的处理难度。

目前，我国大部分油田污水处理回注站处理效率仍旧很低、水质无法达标，急需研究和开发相关先进技术与设备。

2.5 高速公路服务区污水处理

高速公路服务区一般设有公厕、商场、餐厅、停车（洗车）场、维修站和加油站，在为司乘人员提供方便的同时。也成为了一个污水排放源，应该引起人们的关注和重视。与其他污水相比，高速公路服务区污水有其自身的特点，具体变现有：①天气、季节、时段以及其它一些特殊状况等因素会造成车辆来往随机性很大。进而导致污水量具有较大的波动性，难以确定其污水量；②不同场所、不同用水造成污水含有特征污染因子，如厕所淋浴间污水中氨氮和SS浓度高、洗车废水所含污染物以泥沙颗粒物、石油类较多、车辆加油站和维修站排水则以石油类为主，相对的增加了污水处理的难度。③由于高速公路远离城市，其污水无法直接排入城市下水管网。需要设置单独的小型污水处理系统，进行处理后达标排放。

目前，我国对于服务区污水处理可供选择的工艺主要有：地埋式一体生化处理设备、SBR法、膜生物反应器工艺等。三种处理工艺的特征见表2.

表2 地埋式一体生化处理设备、SBR法、膜生物反应器三种处理工艺的比较

地埋式一体生化

处理

MBR法

采用PLC自控，操作方便，但造价较

高 处理水量灵活 对污染物去除效

处理效果相对较好，能保证氮、磷的去除效果

率高，对SS去除率达到99%以上，对氮、磷的去除达

到98%以上

污泥量较少

污泥量极少

SBR法

系统概况

工艺成熟，运行简设施结构简单，加

单 不能适应污水水量和水质的变化 不能有效地去除

些运行 能适应水量的波

动

水量适应性

出水水质

氮、磷，出水水质不能得到长期保

证

污泥处理 设备维护

剩余污泥量少 需定期维护

需定期维护，但管设备集成化，模块

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