城市污水處理的核心技術(shù)：從粗濾到精凈的“進(jìn)階之路”

城市污水處理技術(shù)圍繞“去除雜質(zhì)、降解污染、提升水質(zhì)”核心目標(biāo)，按處理深度可分為物理處理、生物處理、深度處理三大類，不同技術(shù)適配不同污染場(chǎng)景，共同構(gòu)成污水凈化的完整鏈條。

1. 物理處理技術(shù)：污水凈化的“第一道防線”

物理處理技術(shù)主要通過(guò)物理分離手段去除污水中的懸浮雜質(zhì)和部分污染物，不改變污染物化學(xué)性質(zhì)，具有成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是污水處理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

（1）格柵與篩網(wǎng)技術(shù)

這是污水進(jìn)入處理廠的“第一道關(guān)卡”，通過(guò)不同孔徑的格柵（粗格柵孔徑50-100mm、中格柵10-50mm、細(xì)格柵1-10mm）攔截污水中的大塊雜質(zhì)，如塑料袋、樹(shù)枝、布料等。粗格柵用于保護(hù)后續(xù)水泵和設(shè)備，細(xì)格柵則進(jìn)一步去除細(xì)小懸浮物。攔截的柵渣經(jīng)壓縮脫水后，可送往焚燒廠發(fā)電或填埋處理。

（2）沉砂池技術(shù)

污水中的砂粒、石子等無(wú)機(jī)顆粒若進(jìn)入后續(xù)工藝，易磨損設(shè)備、堵塞管道，沉砂池通過(guò)控制水流速度（通常0.15-0.3m/s），讓這些密度較大的顆粒在重力作用下自然沉降。常見(jiàn)的平流式沉砂池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定，適用于大多數(shù)污水處理廠；曝氣沉砂池則通過(guò)曝氣攪拌，可同時(shí)去除砂粒表面附著的有機(jī)物，提升砂粒純度。

（3）沉淀池技術(shù)

用于去除污水中密度略大于水的懸浮顆粒，如細(xì)小泥沙、生物處理產(chǎn)生的污泥等。按水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種：平流式沉淀池處理量大、抗沖擊能力強(qiáng)，適合大型污水處理廠；豎流式沉淀池占地面積小，適用于小型設(shè)施；輻流式沉淀池則因沉淀效果好，常作為生物處理后的二次沉淀池使用。

2. 生物處理技術(shù)：降解污染的“核心動(dòng)力”

生物處理技術(shù)利用微生物的代謝作用，將污水中的有機(jī)污染物（如蛋白質(zhì)、油脂、洗滌劑）分解為無(wú)害的二氧化碳、水和氮?dú)?，是城市污水處理中去除污染物效率最高的環(huán)節(jié)，可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。

（1）好氧生物處理技術(shù)：微生物的“有氧工作間”

在有氧環(huán)境下，好氧微生物通過(guò)呼吸作用分解有機(jī)物，是城市污水處理的主流技術(shù)。

? 活性污泥法：這是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，將空氣連續(xù)通入曝氣池，使污水與含有大量微生物的“活性污泥”充分混合，微生物吸附、降解有機(jī)物。處理后的混合液進(jìn)入二沉池，活性污泥沉淀回流，清水則進(jìn)入后續(xù)處理。該技術(shù)處理效果穩(wěn)定，COD去除率可達(dá)80%-90%，適合大型集中污水處理廠。

? 生物膜法：通過(guò)在載體（如火山巖、陶粒、塑料填料）表面培養(yǎng)一層布滿微生物的“生物膜”，污水流經(jīng)載體時(shí)，有機(jī)物被生物膜吸附降解。常見(jiàn)的生物濾池、生物接觸氧化池都屬于此類，其優(yōu)點(diǎn)是抗沖擊能力強(qiáng)、污泥產(chǎn)量少，適合中小型污水處理廠或老城區(qū)改造項(xiàng)目。

? MBR膜生物反應(yīng)器：將生物處理與膜分離技術(shù)結(jié)合，用超濾或微濾膜替代二沉池，直接截留活性污泥和大分子污染物。該技術(shù)出水水質(zhì)極佳，懸浮物去除率達(dá)100%，可直接作為再生水回用，缺點(diǎn)是膜組件成本較高，適用于對(duì)水質(zhì)要求高的缺水城市或工業(yè)園區(qū)。

（2）厭氧生物處理技術(shù)：污染物的“能源轉(zhuǎn)化站”

在無(wú)氧環(huán)境下，厭氧微生物將污水中的高濃度有機(jī)物分解為沼氣（主要成分為甲烷和二氧化碳）和沼液，既能降解污染，又能回收能源，適合處理高濃度有機(jī)污水，如食品加工廢水、污泥消化等。常見(jiàn)的UASB反應(yīng)器（上流式厭氧污泥床）、IC反應(yīng)器（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器），處理效率高、沼氣產(chǎn)量大，是資源化利用的核心技術(shù)。

3. 深度處理技術(shù)：水質(zhì)升級(jí)的“最后一公里”

經(jīng)過(guò)物理和生物處理的污水，仍含有少量難降解有機(jī)物、重金屬、氮磷等污染物，深度處理技術(shù)通過(guò)高級(jí)氧化、膜分離等手段進(jìn)一步凈化水質(zhì)，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或再生水回用要求。

（1）高級(jí)氧化技術(shù)：難降解污染物的“克星”

針對(duì)污水中生物難以降解的有機(jī)物（如農(nóng)藥殘留、工業(yè)染料），通過(guò)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基（如羥基自由基）將其分解為無(wú)害物質(zhì)。常見(jiàn)技術(shù)包括：

? 芬頓氧化法：通過(guò)硫酸亞鐵與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成自由基，氧化效率高，適合處理高濃度工業(yè)廢水；

? 臭氧氧化法：利用臭氧的強(qiáng)氧化性降解有機(jī)物，同時(shí)具有殺菌消毒作用，缺點(diǎn)是臭氧成本較高；

? 光催化氧化法：在紫外線照射下，通過(guò)催化劑（如二氧化鈦）產(chǎn)生自由基，適用于低濃度有機(jī)廢水的深度處理。

（2）膜分離技術(shù)：水質(zhì)提純的“精密篩網(wǎng)”

利用膜的選擇性透過(guò)性，實(shí)現(xiàn)水與污染物的分離，是再生水回用的核心技術(shù)。根據(jù)膜孔徑大小可分為：

? 超濾（UF）：孔徑0.01-0.1μm，可去除水中的膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物，常用于再生水預(yù)處理；

? 反滲透（RO）：孔徑僅0.0001μm，能截留幾乎所有污染物（包括離子），處理后的水可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，適用于缺水城市的高品質(zhì)再生水制備；

? 納濾（NF）：孔徑介于超濾和反滲透之間，可去除水中的重金屬離子和部分有機(jī)物，適合用于工業(yè)循環(huán)水補(bǔ)給。

（3）脫氮除磷技術(shù)：防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的“關(guān)鍵手段”

城市污水中的氮磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，需通過(guò)專門(mén)技術(shù)去除：

? 脫氮技術(shù)：采用A/O（缺氧-好氧）工藝，缺氧池內(nèi)反硝化細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫诺娇諝庵?，好氧池則實(shí)現(xiàn)氨氮氧化，總氮去除率可達(dá)70%以上；

? 除磷技術(shù)：通過(guò)化學(xué)沉淀法（添加聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等藥劑）將磷轉(zhuǎn)化為沉淀物去除，或利用聚磷菌在好氧環(huán)境下吸收磷、厭氧環(huán)境下釋放磷的特性，通過(guò)生物除磷工藝實(shí)現(xiàn)磷的去除，除磷率可達(dá)80%-90%。

4. 組合工藝技術(shù)：適配復(fù)雜污水的“定制方案”

實(shí)際污水處理中，單一技術(shù)難以滿足要求，通常采用“物理+生物+深度處理”的組合工藝。例如：

? 生活污水常規(guī)工藝：格柵→沉砂池→活性污泥法→二沉池→消毒→排放/回用；

? 工業(yè)廢水強(qiáng)化工藝：格柵→調(diào)節(jié)池→芬頓氧化→生物接觸氧化池→超濾→反滲透→再生水回用；

? 小型社區(qū)處理工藝：格柵→一體化MBR設(shè)備→消毒→綠化澆灌。

這些組合工藝可根據(jù)污水成分、處理目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)成本靈活調(diào)整，確保處理效果與實(shí)際需求精準(zhǔn)匹配。