市政污水處理工藝與污水回收利用技術
摘要：近些年， 隨著可持續發展戰略在我國的逐步施行，就需要加強對城市化建設中污水的處理，這也成為當前市政的主要工作任務。城市化進程的深入也在一定程度上加劇了水資源利用的緊張程度，因此，對污水進行處理和回收利用不僅對水環境起到保護作用，還能有效緩解水資源利用壓力，具有十分重要的現實意義。本文通過筆者的實踐，對污水處理工藝及其回收利用的意義進行闡述，并針對當前市政污水處理和回收技術展開探討，以實現可持續發展的目標。
引言
隨著我國城市化進程的加快，城市污染問題也越來越嚴重，其中水污染日益成為困擾環境治理的一大難題，科學地開發和循環利用水資源、合理地處理污水已經成為世界各國政府解決環境污染問題的重要內容。近年來，我國已建立了大量的污水處理廠，水池結構設計是設計污水處理廠的重點內容，合理進行水池設計，把握好水池設計的關鍵要素，讓其更好更高效的發揮作用是市政污水處理廠結構設計的重要內容。
1市政污水處理及其回收利用的意義
在很多城市，市政排放污水的量在不斷增加，大部分污水都集中在污水處理廠，由于需要處理的污水比較多，污水廠的設置一般都設置在城市的周圍或者與城市距離較近的郊區。在對污水進行處理時不會受到季節、枯水期、豐水期等因素的影響，因此其回收和利用的成本也相對較低。根據對現階段市政污水回收和利用的情況來看，相關的處理技術已經趨于成熟，例如污水的深度處理、超深度處理以及再生利用等技術。隨著人們環保意識和節約意識的加強，做好市政污水處理與回收利用具有十分重要的現實意義。首先，對市政污水進行處理和回收利用能夠有效解決當前我國很多城市所面臨的水資源緊缺問題，不僅能將處理后的水應用于農業和工業，也可將其作為人們的生活用水。其次，對污水進行處理后再進行排放，能有效避免其對周邊水資源造成的污染，減少水生植物富養化問題，實現對水資源治理成本的有效控制，為人類的生存營造了一個良好的環境。總而言之，在新時期市政污水處理與回收利用能夠充分發揮其社會、經濟以及環境效益的作用，進而增強水資源的利用價值。
2市政污水處理工藝與回收利用技術分析
2.1凈化生活污水沼氣池處理技術
第一，目前我國市政污水處理生活污水最經濟方便的方式就是建立厭氧沼氣池。運用這種方式，能夠對污水進行處置回收，從而合理利用產生的沼氣，能夠實現環保回收再利用目標。第二，通常情況下，建設沼氣池，就要運用到沼氣池處理工藝，主要程序包括：生活污水經過格柵池，然后經過前處理區和后處理區之后，就可以進行排放了。第三，沼氣池的優勢比較明顯，具有較低成本，對于技術使用沒有較高要求，具有安全性和穩定性等，對于在鄉鎮大面積推廣使用比較便利。此外，通過沼氣池能夠產生大量沼氣，運用管網進行回收處理，然后可以集中排放。
2.2污泥濃縮技術
污泥濃縮技術包括減少污泥含水量和縮減污泥體積，從而降低污泥在后續處理過程中的成本，推動后續操作的進行。整個濃縮過程不是將水中的顆粒物排出，而是將污泥中的水排出。目前通常采用的污泥濃縮技術主要有三個，首先是重力；其次是空氣浮選；最后是離心機。其中應用最為廣泛的為重力濃縮法，效果最好的是離心機法，但其應用成本較大。隨著污泥處理技術的及其副產物的增加，空氣浮選法和離心機法的應用在不斷地提升。
2.3滲濾土壤生態處理系統
首先，滲濾土壤生態處理系統的工作原理為：第一，滲透系統先對生活污水進行處理，然后經過管道排放至土壤內，一些水在上部地表停留，利用植物根部進行凈化，一些水滲透到下面。第二，在進入分配箱之前的生活污水要做好處理，具體就是要經過過濾、厭氧、沉淀、吸收等方式實現綜合凈化，再經由管道到達厭氧濾層，實施二次深層過濾。厭氧濾層具有張力作用，通過這個作用，能夠向上吸收水分，超過出口堰后，在虹吸管道內實施二次深層過濾。其次，相比于傳統過濾系統，這種系統具有明顯優勢，主要表現在投資較小、低廉費用、快速見效；具有良好處理效果、較高回收利用率；過濾系統具有較強穩定性，并且具有較強抗核載能力。此外，該系統能夠實現同時處理廢水和在系統上栽種各種植物，既增加綠色環保效果，又將處理廢水能力提高了。
2.4化學氧化工藝
化學氧化工藝通過向污水中投加強氧化劑把水中有機污染物徹底氧化成CO2和H2O，從而達到凈化水質的目的。根據氧化劑的類別可分為高錳酸鉀氧化法、臭氧氧化法、芬頓氧化法、氯氧化法和電化學氧化法，根據氧化過程是否產生自由基又可分為普通氧化法和高級氧化法。污水深度處理中常用的是臭氧直接氧化技術和高級氧化技術，直接氧化技術由臭氧氧化有機物，高級氧化技術由臭氧在催化作用下產生的·OH氧化有機物。污水處理廠設計規模為20×104m3/d，進水CODCr設計值為500mg/L，出水COD執行天津市地標A標準。工藝流程如圖1所示，COD深度降解采用臭氧催化氧化技術，對水中難降解有機物進行徹底氧化，并同步去除水中色度。CODCr去除量按20mg/L設計，水力停留時間為60min，最大臭氧投加量為200kg/h(約24mg/L)，臭氧制備系統采用5臺(4用1備)臭氧發生器，單臺制備能力為40kg/h。試驗結果顯示，出水CODCr為16.3mg/L，優于設計要求。
圖1 污水處理廠工藝流程圖
2.5防滲防漏方面
保證混凝土質量和用量是混凝土防滲漏的關鍵，當混凝土用量過大時，會加大水化熱反應，導致池體變形，從而削弱其抗裂能力，防滲性能也會降低。若用量過小，池體強度降低，使池體不能經受住水壓、氣壓等荷載作用。因此，水池設計應嚴格控制混凝土用量和強度等級，合理優化截面，如大型水池可采用池壁變厚度、增設扶壁柱等方案以優化截面，減小混凝土用量。另外在配筋設計環節要精確地結合截面計算結果，合理配置鋼筋，控制截面裂縫寬度。同時注重預埋件的預埋質量，嚴格控制預埋件與混凝土之間的裂縫。選用合理的地基處理方式，嚴格控制地基處理質量，避免因基礎發生不均勻沉降而產生的裂縫。
結語
總而言之，當前我國市政污水問題非常嚴重，國家已經將其納入污水治理體系范圍內，正在作為工作重點進行治理，因此，對于各級政府而言，需要戰勝一切困難，積極處理和利用鄉鎮污水。除此之外，在治理污水具體工作中，必須從市政污水排水現狀出發，并且與鄉鎮土地現狀進行有機結合，科學合理進行規劃，從而使其對周邊環境的影響降至最低。與此同時，不斷改進和優化污水設施處理應用技術，使其能夠發揮出最大價值和作用，促進我國市政水環境持續發展。
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