摘要：隨著社會的發展與進步，重視現代的污水處理技術具有重要的意義。本文環境科學論文主要探討現代的污水處理技術中的有關內容。
　　關鍵詞:污水;處理;技術;污泥熱解;工藝
　　論文引言
　　目前，國際上及國內所采用的城市污水處理工藝，不論從技術上還是從實際運行效果看，都是比較成熟的，運行穩定、出水水質好等是它們共有的特點。所有污水處理工藝的基本原理是一樣的，我國污水處理技術與國外先進技術的差距在于設計方案和實際建設之間的技術參數沒有處理好，造成設計與實際運行的某些脫節；另一個差距在于關鍵設備上，國產質量明顯差，例如：曝氣系統等。國內污水處理廠運行管理水平不高，技術改造能力不強。這是一個普遍性的問題，努力提高污水處理廠運行管理水平和技術改造能力。大力開發可持續的污水處理技術，各地污水處理廠應不斷加大技術改造工作力度，加強職工，特別是一線職工的定期或不定期技術培訓工作，提高他們的技術和技能水平，從而降低運行成本，更好地造就碧海、藍天的美好環境。
　　1.城市排污的現狀
　　自從20世紀80年代，我國城市污水處理已經在各方面有了很大的進展，但是其形勢仍然極其嚴峻。我國目前淡水資源相當短缺，人均擁有量2300m3，列世界100多位，等同于世界人均水平的1／4。由此來看，我國目前的水污染形勢較嚴峻，特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質的影響非常突出。．我國的經濟體制從計劃經濟轉型過來。在這種經濟體制下，我國城市污水處理的管理機構和管理方式等方面一直沿襲舊的經營管理模式，對污水處理設施方面的建造、設備運行和價費行使統一管理、分級領導的體制，給城市污水處理相關行業導致了很多弊端。我國污水處理面臨著水污染嚴重，污水處理起步較晚、基礎較差、要求高的嚴峻形勢。近年來，我國城市污水處理方面有了很大發展。但絕大多數城市的污水處理能力滿足不了實際需要，全國還有297個城市沒有建成污水處理廠。全國5萬多個城鎮，370多萬個村莊，9億多人口居住地尚無污水處理設施。
　　2.目前存在的問題
　　(1．我國近些年社會經濟持續高速發展給環境帶來越來越大的壓力。到今天為止，我國城市排放污水每年達到約500多億噸，處理的污水占排放不到1／5。這個數字相對發達國家來說少得可憐。而發達國家的污水處理率都在80％以上。除此以外，很多污水處理車間乃至廠家處理后的污水也沒有達到環保要求，還會對環境產生很多危害。
　　(2．管網收集系統建設滯后，特別是一些城市中心區雨污分流還沒有實現，污水處理設施難以充分發揮效益。目前我國處理設施嚴重不足，城市排水管網普及率及管道收集率較低，許多廠管網不能配套，一些城市污水處理廠不能滿負荷運作。現有的處理設備還存在著設計水平低、設備質量低、運行穩定性較差等諸多問題，而且更新改造和達標改造資金短缺、運行費用不足。
　　(3．各級政府籌集資金或借債資金方式等組建的污水處理廠，很多時候被各級政府委托排水廠機構管理，各種運行費用的來源都靠政府，政府財政狀況的好壞決定了各種運營費用的多少。這就容積導致因為財政資金缺乏有效監控，產牛浪費現象。
　　3、污水污泥熱解處理工藝
　　污水污泥與大部分有機廢物相同，含有大量易揮發性有機物質。如此，用某種方法就能把這種貯存在污染中的能量，以熱量或作為燃料或制造出特殊的化學品的形式釋放出來。污泥熱解技術，就是在無氧環境下，對干燥的污泥進行加熱，至一定溫度(通常<500'E)，在干餾和熱分解的作用下，使污泥轉化為油、水、不凝性氣體(Ncc)和炭4種物質。部分產物燃燒可作為預熱的熱源。污泥的熱分解是無氧環境下，并在相對較低的溫度下(<500"12)進行的，因而易產生顯著的效益。尤其重要的是這一工藝對液態油有很高的回收能力，釋放出更少的NOX和SOX。國內在研究污泥熱解轉化時，大多在低溫階段。雖然在較低溫度時，如200℃，污泥就會發生熱解轉化反應，放出氣體。而國外的研究已經集中在高溫階段，如500℃或以上，這能更好地了解轉化機理，并努力地去控制熱鰓轉化過程。何晶晶等報道污泥熱解的能量輸出最大時的溫度是270。(2。氣體停留時間為30min，這過程為能量凈輸出過程。
　　4、可持續污水處理技術
　　(一)人工濕地處理污水
　　人工濕地處理污水系統是近年才發展起來的新型污水處理技術，國外人工濕地處理污水已達到一定的規模，我國研究單位已在深圳白泥坑、北京昌平等地進行了有益的嘗試。雖然人工濕地的處理方法占地面積較大，但低的投資、運行費用和噸水處理成本，非常適合我國的國情。微生物的硝化一反硝化作用受pH值、溫度、水體的堿度、碳源、微生物等諸多因素的制約。Green通過實驗表明，溶解氧是限制硝化過程的主要因素。人工濕地氧的來源是通過植物根系對氧的傳遞和釋放、進水中攜帶的氧及水面更新作用而獲得，其中植物通過光合作用產生的氧氣是人工濕地系統中氧的主要來源．這部分氧氣通過植物的根莖釋放到濕地環境中，導致根系周圍的氧呈現好氧、缺氧及厭氧區域性分布狀態，在此環境中微生物的硝化一反硝化作用可以同時進行。目前也可采用人工間歇布水的方式使系統處于淹水，落干交替狀態，以保證微生物獲得足夠的氧氣從而使硝化作用順利進行。
　　我國中小城鎮眾多，人口密集，資金及技術有限，發展大型污水廠有較大的困難，因此人工濕地技術在我國有著廣泛的應用前景。但人工濕地并非盡善盡美，還有許多問題有待進一步的研究。但因為濕地去污機理復雜，要真正揭示濕地去污機制，還需開展許多研究，如濕地中金屬離子、有機物和無機物在系統中的相互作用，植物根際微生物系統的作用，植物根系分泌物的研究以及新型填料的研究開發等。污水凈化機理不僅能為濕地技術提供更可靠的科學依據，而且還將豐富化學生態學與污染生態理論。人工濕地處理污水系統的建造運行有待進一步的優化不同的水流類型會對濕地的處理效果產生影響，將表面流型與潛流型、水平流與垂直流相結合，去污效率無疑會提高。此外濕地面積、形狀、水力停留時間等也會影響濕地的去污效率。
　　(二)短程硝化和反硝化
　　從氨氮的微生物轉化過程來看，氨氮被氧化成硝酸氮是由兩類獨立的細菌催化完成的兩個不同反應，應該可以分開。對于反硝化菌無論是硝酸氮還是亞硝酸氮均可以作為最終受氫體，因而整個生物脫氮過程也可以經NH+r-NO≯N：這樣的途徑完成。這種將硝化過程控制在亞硝酸階段的短程生物脫氮工藝具有以下特點：對于活性污泥法，可節省氧供應量約25％，降低能耗；節省反硝化所需碳源40％；減少污泥生成量可達50％；減少投堿量；縮短反應時間，相應反應器容積減少，節省基建費用。sHARON工藝是由荷蘭Delft技術大學開發的脫氮新工藝。其基本原理是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進行反硝化。用SHARON工藝來處理城市污水二級處理系統中污泥消化上清液和垃圾濾出液等高氨氮廢水，可使硝化系統中豫硝酸積累達100％。該工藝核心是應用硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在高溫(30—35℃)下。亞硝酸菌的生長速率明顯高于硝酸菌的生長速率，亞硝酸菌的最小停留時間小于硝酸菌這一固有特性，通過控制系統的水力停留時間使其介于硝酸菌和亞硝酸菌最小停留時間之間。從而使亞硝酸菌具有較高的濃度而硝酸菌被自然淘汰，維持穩定的亞硝酸積累。在SHARON工藝中，通過提高反應器中的溫度，使在較高溫度下，增長速率較快的亞硝化細菌占優勢，所以溫度和HRT值應嚴格控制。利用此專利工藝的兩座廢水生物脫氮處理廠已在荷蘭建成。
　　(三)污水反硝化除磷技術
　　傳統生物除磷是指聚磷菌(PAOs)在好氧條件下吸磷，在厭氧條件下放磷。而傳統脫氮除磷系統中，缺氧反硝化細菌和聚磷菌競爭有機物，聚磷菌必須在反硝化結束后，系統進入完全厭氧狀態時才能進行放磷。這樣就必須增加碳源的投加量，如果處理高濃度氨氮廢水，耗費碳源的量就更大。最近研究發現存在反硝化除磷細菌(DPB)能在缺氧(無0：存在NO-3)環境下攝磷。DPB-被證實具有同PAO極為相似的除磷原理，只是它們氧化細胞內貯存的PHA時電子受體不同而已(PAO為01，而DPB為N05)。這使得攝磷和反硝化(脫氮)這兩個不同的生物過程借助同一個細菌在同一個環境中完成。其結果，攝磷和脫氮過程的結合不僅節省了脫氮對碳源的需要；而且攝磷在缺氧內完成可縮小曝氣區的體積(亦節省能源)；產生的剩余污泥量也有望降低。
　　論文結束語
　　總之，污水處理設施的建設和運行是我國中小城市當前水污染控制的重點。建立科學的污水管理體制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技術和城市污水處理技術，可以大大推動我國污水處理設備產業的發展和促進中小城市持續發展。
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