污水廠(chǎng)處理從工藝到達標,全方位解析城市水環(huán)境治理核心環(huán)節
在城市化進(jìn)程加速的背景下,城市污水排放量持續增長(cháng),污水廠(chǎng)處理作為水環(huán)境治理的核心環(huán)節,不僅承擔著(zhù) “凈化污水、守護水質(zhì)” 的關(guān)鍵使命,更直接關(guān)系到生態(tài)環(huán)境可持續發(fā)展與居民生活品質(zhì)。一套科學(xué)、高效的污水廠(chǎng)處理體系,需兼顧技術(shù)合規性、運營(yíng)穩定性與資源回收價(jià)值,同時(shí)滿(mǎn)足國家及地方污水排放標準,為城市水生態(tài)循環(huán)提供堅實(shí)保障。
一、污水廠(chǎng)處理的核心目標與基本原則
污水廠(chǎng)處理的核心目標是將城市生活污水、工業(yè)廢水(預處理后)等混合污水,通過(guò)物理、生物、化學(xué)等綜合工藝,去除水中的懸浮物、有機物、氮磷營(yíng)養鹽及有毒有害物質(zhì),最終實(shí)現達標排放或再生利用。其遵循的基本原則需貫穿處理全流程:
合規性?xún)?yōu)先:嚴格依據《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002)及地方細分標準,確保出水水質(zhì)(如 COD、BOD₅、NH₃-N、TP 等指標)符合排放要求;
資源化導向:在處理過(guò)程中同步回收可利用資源,如將污泥無(wú)害化處理后制成有機肥,或通過(guò)沼氣發(fā)電實(shí)現能源循環(huán);
節能降耗:采用低能耗工藝與智能管控系統,減少處理過(guò)程中的電耗、藥耗,降低運營(yíng)成本與環(huán)境負荷。

二、污水廠(chǎng)處理核心工藝:分階段實(shí)現水質(zhì)凈化
污水廠(chǎng)處理并非單一環(huán)節,而是通過(guò) “預處理 - 一級處理 - 二級處理 - 深度處理” 的階梯式工藝,逐步降低污染物濃度,最終達到排放或回用標準。不同工藝階段的技術(shù)重點(diǎn)與作用各不相同:
1. 預處理:攔截 “大塊雜質(zhì)”,保護后續設備
預處理是污水進(jìn)入處理系統的第一道 “防線(xiàn)”,主要針對污水中體積較大的漂浮物、懸浮物,避免其堵塞管道或損壞后續設備。核心工藝包括:
格柵過(guò)濾:通過(guò)機械格柵(粗格柵 + 細格柵)攔截污水中的塑料袋、樹(shù)枝、纖維等雜質(zhì),柵渣定期清理后外運處置;
沉砂處理:利用沉砂池(平流式、旋流式等)的重力作用,分離污水中的砂粒、石子等無(wú)機顆粒物,減少其對水泵、曝氣設備的磨損。
2. 一級處理:去除 “可沉淀懸浮物”,降低后續負荷
一級處理以 “物理分離” 為核心,主要去除污水中可自然沉淀的懸浮物與部分有機物,降低二級處理的污染物負荷。關(guān)鍵工藝為:
初沉池處理:污水進(jìn)入初沉池后,流速減緩,水中的懸浮顆粒(如泥沙、絮狀有機物)在重力作用下沉淀,形成 “初沉污泥”,上清液則進(jìn)入二級處理環(huán)節;
藥劑輔助(可選):若污水中懸浮物黏性較強,可投加少量混凝劑(如聚合氯化鋁),通過(guò)絮凝作用促進(jìn)顆粒沉淀,提升分離效率。
3. 二級處理:降解 “有機污染物”,核心凈化環(huán)節
二級處理是污水廠(chǎng)處理的 “核心工段”,主要通過(guò)生物處理技術(shù),利用微生物的代謝作用降解水中的有機物、氮磷等營(yíng)養鹽,使水質(zhì)大幅提升。目前主流工藝分為兩類(lèi):
活性污泥法:將污水與含有大量微生物的 “活性污泥” 混合,在曝氣池內通入空氣(提供氧氣),微生物通過(guò)有氧呼吸分解有機物,形成 “混合液”;隨后混合液進(jìn)入二沉池,活性污泥沉淀回流至曝氣池循環(huán)使用,上清液進(jìn)入深度處理;常見(jiàn)衍生工藝包括 A²/O(厭氧 - 缺氧 - 好氧,兼顧脫氮除磷)、MBR(膜生物反應器,結合膜過(guò)濾提升泥水分離效率);
生物膜法:通過(guò)填料(如生物濾池的濾料、生物轉盤(pán)的盤(pán)面)為微生物提供附著(zhù)載體,形成 “生物膜”;污水流經(jīng)生物膜時(shí),膜上的微生物分解有機物,無(wú)需污泥回流,適用于小型污水廠(chǎng)或低負荷污水處理;常見(jiàn)形式有生物濾池、生物接觸氧化池。
4. 深度處理:實(shí)現 “達標排放 / 再生利用”,滿(mǎn)足更高要求
若污水需回用(如市政綠化、工業(yè)冷卻用水)或地方排放標準嚴于國標,需在二級處理后增加深度處理環(huán)節,進(jìn)一步去除殘留的微量污染物。核心工藝包括:
過(guò)濾處理:通過(guò)石英砂濾池、活性炭濾池等,去除二級出水中的細小懸浮物、膠體及部分色度;
消毒處理:采用紫外線(xiàn)消毒、二氧化氯消毒等方式,殺滅水中的細菌、病毒等微生物,避免病原體傳播;
脫鹽處理(可選):若回用需求為 “中水” 或 “純水”,需通過(guò)反滲透、納濾等膜技術(shù)去除水中的鹽分,滿(mǎn)足高水質(zhì)標準。
三、污水廠(chǎng)處理的關(guān)鍵配套:污泥處理與尾水排放
一套完整的污水廠(chǎng)處理體系,除了 “水質(zhì)凈化”,還需同步解決 “污泥處置” 與 “尾水排放” 兩大問(wèn)題,避免二次污染:
污泥處理:污水處理過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量污泥(初沉污泥 + 二沉污泥),若直接排放會(huì )造成土壤、地下水污染。需通過(guò) “濃縮 - 脫水 - 無(wú)害化” 處理:先通過(guò)濃縮池減少污泥含水率(從 99% 降至 97% 左右),再用板框壓濾機、離心脫水機將含水率降至 80% 以下,最后通過(guò)填埋、焚燒或資源化利用(如制有機肥)實(shí)現無(wú)害化處置;
尾水排放:經(jīng)深度處理后的尾水,需通過(guò)專(zhuān)用排放管道排入河流、湖泊等受納水體,排放口需設置在線(xiàn)監測系統(COD、NH₃-N 等指標實(shí)時(shí)監控),數據聯(lián)網(wǎng)至環(huán)保部門(mén),確保排放過(guò)程可追溯。
四、污水廠(chǎng)處理的技術(shù)趨勢:智能化與低碳化
隨著(zhù)環(huán)保要求升級與技術(shù)迭代,污水廠(chǎng)處理正朝著(zhù) “智能化、低碳化” 方向發(fā)展,進(jìn)一步提升處理效率與環(huán)境效益:
智能管控:引入物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與大數據技術(shù),通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監測曝氣池溶解氧、沉淀池液位、出水水質(zhì)等參數,結合 AI 算法自動(dòng)調節曝氣強度、藥劑投加量,實(shí)現 “無(wú)人值守、精準調控”;
低碳運行:推廣 “厭氧消化 + 沼氣利用” 技術(shù),將污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電或供暖,替代傳統化石能源;同時(shí)采用低能耗設備(如變頻水泵、節能曝氣器),降低處理過(guò)程的碳排放量;
協(xié)同治理:部分污水廠(chǎng)試點(diǎn) “污水 - 污泥 - 廢氣” 協(xié)同處理,如將處理過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣(含硫化氫、氨氣)通過(guò)生物濾池除臭,實(shí)現全流程污染控制。
五、污水廠(chǎng)處理的運營(yíng)保障:從管理到維護
高效的污水廠(chǎng)處理不僅依賴(lài)技術(shù),更需完善的運營(yíng)管理體系支撐,確保長(cháng)期穩定達標:
日常監測:每日檢測進(jìn)水、出水水質(zhì),記錄曝氣量、藥耗、電耗等數據,建立運營(yíng)臺賬,及時(shí)發(fā)現水質(zhì)異常;
設備維護:定期對格柵、水泵、曝氣器等設備進(jìn)行檢修,避免因設備故障導致處理中斷;
人員培訓:加強運維人員的專(zhuān)業(yè)技能培訓,熟悉工藝原理與應急處理方案(如進(jìn)水濃度驟升、停電等突發(fā)情況)。
污水廠(chǎng)處理是城市生態(tài)系統的 “腎臟”,其技術(shù)水平與運營(yíng)質(zhì)量直接決定了水環(huán)境治理的成效。未來(lái),隨著(zhù)環(huán)保標準持續收緊與技術(shù)創(chuàng )新,污水廠(chǎng)處理將不僅是 “凈化污水” 的設施,更將成為 “資源循環(huán)、低碳運行” 的綠色平臺,為城市可持續發(fā)展提供重要支撐。
污水處理設備