城镇和农村污水处理新技术及工程应用分析

城镇和农村污水处理新技术及工程应用分析

Summary：在城镇和农村中，污水处理工作越来越受到重视。污水处理过程较为复杂，需要注重技术的创新应用，提高系统的节能效果，保证污水治理的效果。基于此，该文首先分析了适用于城镇和农村地区的污水处理技术，其次探讨了城镇和农村污水处理新技术的工程实践，以供参考。Keys：城镇农村；生态环境；污水处理技术；工程应用引言水是生命之源，对于人类生存和发展具有重要意义。随着人类生产和生活活动的进行，对水资源造成不同程度的污染，为了避免水污染对周边环境甚至生态平衡的破坏，需对生产和生活污水进行高效处理。随着对环境治理要求的越来越高，对城镇生活污水污染控制指标要求越发严格，从而对污水处理工艺的要求越高。1适用于城镇和农村地区的污水处理技术1.1活性污泥法活性污泥法属于好氧生物处理法，利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定，而进行的无害化处理，在城市污水处理中具有广泛的适用性。活性污泥法，能有效去除具有溶解性和胶体状态的可生化有机物、被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，也能去除污水中的磷素和氮素。活性污泥法具有很强的吸附与氧化有机物的能力，在污水处理的过程中，能实现对污水中有机污染物的分解，使污泥与水分离。城镇和农村地区的污水处理过程中，活性污泥法的污水处理流程如下：1）污水处理中，污水内的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。2）活性污泥处理系统中，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水。3）混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质需在沉淀池中进行沉淀，实现固定物质与水的分离。4）经过沉淀后的水排出系统外，而沉淀下来的污泥则从沉淀池的底部进行排出，大部分排出的污泥会进入曝气池，通过生物手段对淤泥内的污染物进行分析和处理。活性污泥法适用于污水量较大，且沉淀物较多的情况，能对污水内的淤泥进行清除，但对污水内溶于水的污染物清除效果较差。活性污泥法在城镇污水的处理中被广泛运用，使用活性污泥法，污染物转移到污泥上去的效率很快，但代谢速率较慢，对污水的处理效率较高，操作方便，剩余污泥量较少，是城镇以及农村污水处理首选的处理方式。1.2截污分流技术污水处理过程中，需要采用截污分流技术，增强对污染物质的分流作用，保障污水处理的前提条件。为了实现截污分流处理，需要做好排污管道的修建工作，从源头处对污水进行分流，将生活用水、工厂用水进行分离，便于采用针对性的处理措施。一旦不同类型的污水混合在一起，将会导致污水中污染物质繁杂，增加污水处理的难度，导致污水的处理效率下降。为此，需要对污水处理管道合理规划，使管道能够起到截污分流作用。而且，需要对截污分流设施进行修建，如泵站、截污井等，构建符合要求的污水分流设施，使截污分流作用更加的明显，打造良好的污水处理环境。1.3厌氧水处理技术厌氧水处理技术可以作为高浓度有机污水预处理技术和污泥消化稳定技术。不论是高浓度污水还是污泥消化，厌氧水处理技术都是采用厌氧发酵的方法将有机物降解，产出消化气（CH4为主的混合可燃性气体）。将消化气安全收集以后，以燃烧产能的方式可以回收能量，即将水中有机污染物转变为电能或热能，供给企业。有研究表明，厌氧处理高浓度污水和污泥厌氧消化获得能量，其产能自给率最高可达200%。但是因为我国污水中有机物浓度普遍较低，加之缺乏精细调控，污泥消化产能自给率仅为50%左右。即使如此，厌氧处理技术，仍是污水处理节能减排的重要方法之一，但厌氧技术控制相对复杂，对工作人员和设备要求较高，如果控制不理想也会直接影响其污水处理效果和能源回收能力。另外，因为消化气为易燃易爆危险品，企业需要具备较高的安全管控能力。1.4MBR技术MBR又称膜生物反应器，MBR技术是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术；MBR技术主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。它在对含有挥发性有毒物质进行处理时能减少气流的挥发，保护大气，具有较高的适用性。1）MBR技术在使用的过程中能利用最新的技术将污水进行分解，将污水内的微生物进行拦截，净化水质。在使用的过程中通过相应的容器和专业的分离设备，将污水内难以进行分解和分离的物质进行拦截，能抑制细菌的滋生，在使用中具有较高的应用价值。2）在使用的过程中，通过将难以降解物质进行有机降解，能减少污染物对水质的持续性影响，进而提高降解的有效率。3）由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌的出现，出水水质优于GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》规定的水质。4）提高了生化反应速率。5）通过减少剩余污泥产生量，降低了污泥处理费用。2城镇和农村污水处理新技术的工程实践2.1多工艺技术联合使用，是目前较为实用的技术目前我国可以采用多种技术联合使用的方式，来实现碳减排乃至碳中和的目标。有研究指出，采用厌氧消化气热电联产和污水源热泵技术，即可实现污水处理碳中和46.8%的赤字能量，而污泥消化气回收-消化气锅炉热电联产-污水源热泵技术联用，可以满足污水厂能量需求。可见通过多种技术耦合，即可实现污水处理企业能源自给。如果配合上述固碳技术有效控制碳直接排放量，则碳中和目标有望顺利达成。2.2调节提升泵污水提升泵是实现污水处理的重要装置，需要对提升泵的节能效果展开分析，并且采用节能控制措施。污水提升过程中，应对水量进行控制，一般采用变频调速的控制形式，既可以提高水量的控制精度，又能够降低生产过程的能耗，确保提升泵运行的稳定性。提升泵节能控制的方法主要分为2种：第一，根据污水处理状况调节水泵的数量，避免水泵之间同时工作，从运行数量方面来降低能耗，构建完善的污水供给条件。第二，避免水泵频繁启停。水泵启动过程会消耗大量的电能，需要控制水泵的启停次数，确保主水泵能够始终处于运行状态，进而对启动次数进行控制。2.3工程运行效果评估在污水处理的过程中，活性污泥法适用于污水量较大，且污水内部含有挥发性有毒物质的处理，这种方法处理速度快，质量较高，运行稳定；人工湿地在运行的过程中需注重湿地植物的引种，应选择抗冻、抗热、抗虫害以及适应力强的植物植被。人工湿地在农村以及地域较开阔城镇的运行中，运作能力稳定，经济成本较低，但花费的时间较长，周期较长，人工湿地不适合在污水量较大的地区投入运行。结语综上所述，污水处理是环境保护的重要工作，关系到环境未来的发展，需要对污水进行严肃处理，关注创新性污水处理技术的动态，注重污水处理技术的更新与运用，促进污水处理技术的提升。污水处理还要注重节能控制，降低污水处理过程中的能源消耗，使污水处理能够保持良好的效率，保障污水处理技术的改进效果。Reference[1]成昌艮，孔宇.村镇污水治理设计存在的问题及解决措施[J].资源信息与工程，2021，36（5）:123-125