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來源:《工程管理前沿》  作者:郭澤平

摘要：近些年， 隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在我國的逐步施行，就需要加強(qiáng)對城市化建設(shè)中污水的處理，這也成為當(dāng)前市政的主要工作任務(wù)。城市化進(jìn)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(jìn)行處理和回收利用不僅對水環(huán)境起到保護(hù)作用，還能有效緩解水資源利用壓力，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過筆者的實(shí)踐，對污水處理工藝及其回收利用的意義進(jìn)行闡述，并針對當(dāng)前市政污水處理和回收技術(shù)展開探討，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

引言

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市污染問題也越來越嚴(yán)重，其中水污染日益成為困擾環(huán)境治理的一大難題，科學(xué)地開發(fā)和循環(huán)利用水資源、合理地處理污水已經(jīng)成為世界各國政府解決環(huán)境污染問題的重要內(nèi)容。近年來，我國已建立了大量的污水處理廠，水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)污水處理廠的重點(diǎn)內(nèi)容，合理進(jìn)行水池設(shè)計(jì)，把握好水池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，讓其更好更高效的發(fā)揮作用是市政污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)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(shè)置一般都設(shè)置在城市的周圍或者與城市距離較近的郊區(qū)。在對污水進(jìn)行處理時(shí)不會(huì)受到季節(jié)、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(jù)對現(xiàn)階段市政污水回收和利用的情況來看，相關(guān)的處理技術(shù)已經(jīng)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(shù)。隨著人們環(huán)保意識和節(jié)約意識的加強(qiáng)，做好市政污水處理與回收利用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先，對市政污水進(jìn)行處理和回收利用能夠有效解決當(dāng)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(yīng)用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)，也可將其作為人們的生活用水。其次，對污水進(jìn)行處理后再進(jìn)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(yǎng)化問題，實(shí)現(xiàn)對水資源治理成本的有效控制，為人類的生存營造了一個(gè)良好的環(huán)境?？偠灾?，在新時(shí)期市政污水處理與回收利用能夠充分發(fā)揮其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境效益的作用，進(jìn)而增強(qiáng)水資源的利用價(jià)值。

2市政污水處理工藝與回收利用技術(shù)分析

2.1凈化生活污水沼氣池處理技術(shù)

第一，目前我國市政污水處理生活污水最經(jīng)濟(jì)方便的方式就是建立厭氧沼氣池。運(yùn)用這種方式，能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行處置回收，從而合理利用產(chǎn)生的沼氣，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保回收再利用目標(biāo)。第二，通常情況下，建設(shè)沼氣池，就要運(yùn)用到沼氣池處理工藝，主要程序包括：生活污水經(jīng)過格柵池，然后經(jīng)過前處理區(qū)和后處理區(qū)之后，就可以進(jìn)行排放了。第三，沼氣池的優(yōu)勢比較明顯，具有較低成本，對于技術(shù)使用沒有較高要求，具有安全性和穩(wěn)定性等，對于在鄉(xiāng)鎮(zhèn)大面積推廣使用比較便利。此外，通過沼氣池能夠產(chǎn)生大量沼氣，運(yùn)用管網(wǎng)進(jìn)行回收處理，然后可以集中排放。

2.2污泥濃縮技術(shù)

污泥濃縮技術(shù)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(xù)處理過程中的成本，推動(dòng)后續(xù)操作的進(jìn)行。整個(gè)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(shù)主要有三個(gè)，首先是重力；其次是空氣浮選；最后是離心機(jī)。其中應(yīng)用最為廣泛的為重力濃縮法，效果最好的是離心機(jī)法，但其應(yīng)用成本較大。隨著污泥處理技術(shù)的及其副產(chǎn)物的增加，空氣浮選法和離心機(jī)法的應(yīng)用在不斷地提升。

2.3滲濾土壤生態(tài)處理系統(tǒng)

首先，滲濾土壤生態(tài)處理系統(tǒng)的工作原理為：第一，滲透系統(tǒng)先對生活污水進(jìn)行處理，然后經(jīng)過管道排放至土壤內(nèi)，一些水在上部地表停留，利用植物根部進(jìn)行凈化，一些水滲透到下面。第二，在進(jìn)入分配箱之前的生活污水要做好處理，具體就是要經(jīng)過過濾、厭氧、沉淀、吸收等方式實(shí)現(xiàn)綜合凈化，再經(jīng)由管道到達(dá)厭氧濾層，實(shí)施二次深層過濾。厭氧濾層具有張力作用，通過這個(gè)作用，能夠向上吸收水分，超過出口堰后，在虹吸管道內(nèi)實(shí)施二次深層過濾。其次，相比于傳統(tǒng)過濾系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在投資較小、低廉費(fèi)用、快速見效；具有良好處理效果、較高回收利用率；過濾系統(tǒng)具有較強(qiáng)穩(wěn)定性，并且具有較強(qiáng)抗核載能力。此外，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)處理廢水和在系統(tǒng)上栽種各種植物，既增加綠色環(huán)保效果，又將處理廢水能力提高了。

2.4化學(xué)氧化工藝

化學(xué)氧化工藝通過向污水中投加強(qiáng)氧化劑把水中有機(jī)污染物徹底氧化成CO2和H2O，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。根據(jù)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(xué)氧化法，根據(jù)氧化過程是否產(chǎn)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(shù)和高級氧化技術(shù)，直接氧化技術(shù)由臭氧氧化有機(jī)物，高級氧化技術(shù)由臭氧在催化作用下產(chǎn)生的·OH氧化有機(jī)物。污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為20×104m3/d，進(jìn)水CODCr設(shè)計(jì)值為500mg/L，出水COD執(zhí)行天津市地標(biāo)A標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程如圖1所示，COD深度降解采用臭氧催化氧化技術(shù)，對水中難降解有機(jī)物進(jìn)行徹底氧化，并同步去除水中色度。CODCr去除量按20mg/L設(shè)計(jì)，水力停留時(shí)間為60min，最大臭氧投加量為200kg/h(約24mg/L)，臭氧制備系統(tǒng)采用5臺(tái)(4用1備)臭氧發(fā)生器，單臺(tái)制備能力為40kg/h。試驗(yàn)結(jié)果顯示，出水CODCr為16.3mg/L，優(yōu)于設(shè)計(jì)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(zhì)量和用量是混凝土防滲漏的關(guān)鍵，當(dāng)混凝土用量過大時(shí)，會(huì)加大水化熱反應(yīng)，導(dǎo)致池體變形，從而削弱其抗裂能力，防滲性能也會(huì)降低。若用量過小，池體強(qiáng)度降低，使池體不能經(jīng)受住水壓、氣壓等荷載作用。因此，水池設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土用量和強(qiáng)度等級，合理優(yōu)化截面，如大型水池可采用池壁變厚度、增設(shè)扶壁柱等方案以優(yōu)化截面，減小混凝土用量。另外在配筋設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要精確地結(jié)合截面計(jì)算結(jié)果，合理配置鋼筋，控制截面裂縫寬度。同時(shí)注重預(yù)埋件的預(yù)埋質(zhì)量，嚴(yán)格控制預(yù)埋件與混凝土之間的裂縫。選用合理的地基處理方式，嚴(yán)格控制地基處理質(zhì)量，避免因基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。

結(jié)語

總而言之，當(dāng)前我國市政污水問題非常嚴(yán)重，國家已經(jīng)將其納入污水治理體系范圍內(nèi)，正在作為工作重點(diǎn)進(jìn)行治理，因此，對于各級政府而言，需要戰(zhàn)勝一切困難，積極處理和利用鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(xiàn)狀出發(fā)，并且與鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地現(xiàn)狀進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，科學(xué)合理進(jìn)行規(guī)劃，從而使其對周邊環(huán)境的影響降至最低。與此同時(shí)，不斷改進(jìn)和優(yōu)化污水設(shè)施處理應(yīng)用技術(shù)，使其能夠發(fā)揮出最大價(jià)值和作用，促進(jìn)我國市政水環(huán)境持續(xù)發(fā)展。

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