市政污水处理工艺与回用技术分析

一、市政污水处理工艺分析

1.1 传统活性污泥法

传统活性污泥法被认为是处理市政污水的关键技术，它主要由曝气池、沉淀池和污泥回流系统这三个核心部分组成。曝气池是这个过程的关键环节，它通过向污水中注入氧气来激活微生物，从而实现有机物的高效降解。在这个过程中，微生物迅速增殖，形成了悬浮的活性污泥粒子。经曝气池处理后的污水进入沉淀池，实现活性污泥与清水的有效分离。清水通过排放口排放，与此同时，沉淀池的部分污泥经泵回送到曝气池中进行循环利用，其余污泥排放至压滤机进行处理。在多种活性污泥处理方法的变种中，SBR、AB 和 A/O 技术受到了普遍的重视。SBR 方法呈现出间歇性的操作特点，特别是在处理负荷波动较高的污水时表现尤为出色；AB 法融合了吸附与生物降解的技术，旨在提高处理的效率；A/O 法的原理是通过在厌氧与好氧两种环境中切换，实现了氮和磷的同步去除。活性污泥处理方法因其高效率、广泛的适用性和简洁的操作步骤而受到了普遍欢迎。

1.2 膜生物法

膜生物法是一种将生物反应器与膜分离技术紧密结合的方法。在生物反应器内生长的微生物会吸附在膜的表面，形成生物膜。 生物膜中的微生物种类丰富，不同种类的微生物在生物膜中形成一定的生态位。一些微生物可以利用污水中的溶解氧进行好氧呼吸，降解有机物；而另一些微生物则可以在缺氧或厌氧的微环境中生存，参与反硝化等过程。生物膜的存在增加了反应器内的生物量，提高了有机物的降解效率，并且可以对污水中的悬浮固体和胶体物质起到一定的截留作用。在 MBR处理系统中，污水在经过生物膜的生物降解处理后，在通过膜的物理过滤功能，成功地从污水中去除了悬浮物、生物污染和微生物，从而确保出水达到更优的水质标准。一般经过膜生物法处理的污水，可达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2020），直接回用。

1.3 氧化沟

从实质上分析，这个技术属于改良活性污泥法的一种，它结合了推流式和完全混合式的优点。污水在氧化沟中呈循环流动状态，通过曝气设备（如转刷、表曝机等）提供氧气，同时推动水流循环。氧化沟中的微生物在循环流动的过程中，能够充分接触污水中的有机物，进行吸附和降解。由于水流的循环作用，氧化沟内的微生物浓度相对较高，处理效果较好。

1.4 A2/O 工艺进行污水处理

A2/O 工艺，全名为 AnaerobicAnOxic-Oxic 技术，也被普遍称作厌氧 - 缺氧 - 好氧工艺，同样是改良活性污泥法的一种，在我国多数城市的污水处理设施中得到了广泛应用。这项技术的主要优点是能够同时去除氮和磷这两种元素。无论是二类污水处理还是第三类污水处理，都可以采用这一工艺，因为它具有同时去除氮元素和磷元素的优势。A2/O技术及其相关的衍生技术，如倒置A2/O 技术和 MUCT 技术等，它们的基本工作原理是将含氮化合物转化为氮气排放，含磷物质则是通过微生物的好氧过程吸附含磷物质通过污泥排出，最终实现污水的达标排放。

二、污水回用技术综合分析

2.1 活性炭吸附技术与消毒技术

在污水的处理和再利用技术中，活性炭的吸附方法和消毒方法是目前两种最受欢迎的技术。活性炭作为一种具有高比表面积和高孔隙率的物质，具有高效去除水体中有机物质和重金属离子的能力。该物质通过吸附的方式，将污染物固定在水里并从中分离出来。消毒技术的核心是利用化学物质对水进行杀菌，从而达到水质的净化目的。在我们的日常生活中，经常使用的消毒剂包括氯气、臭氧以及超声波。这两种技术都可以高效地消灭水中的细菌和其他有害物质，从而提升水的质量。然而，这两种技术也有其固有的缺陷。活性炭的吸附方法为碳素材料设定了更高的标准，旨在实现更高效的吸附性能，同时其价格与碳素材料相比更难以再生。由于活性炭的吸附能力会受到温度、pH 值和溶解氧等多种因素的影响，因此在实际操作过程中，必须严格控制操作条件以确保吸附效率。消毒手段的确引发了对环境的污染问题，例如氯气可能对地下水造成的多种损害等。经过消毒处理的污水还需要进一步的净化，以方便其再次利用。

2.2 人工湿地技术分析

除了活性炭的吸附技术，人工湿地被认为是当前污水再利用中相对成熟的技术手段。市政污水处理厂二级出水虽已满足排放标准，但若需回用于景观补水、工业冷却或农业灌溉，仍需进一步去除氮、磷及微量污染物。人工湿地作为一种绿色低碳的深度处理技术，通过“基质-植物-微生物”协同作用，可显著提升水质，并实现水资源循环利用。其典型工艺包括表面流湿地（SFW）、垂直潜流湿地（VFW）及复合式系统，通过物理过滤、化学吸附和生物降解等机制，对 COD、TN、TP 的去除率分别可达 5 0 %～8 0 % 、 6 0 %～8 5 % 和 7 0 %～9 0 % 。例如，某污水厂采用“A²/ 垂直潜流湿地”组合工艺后，出水 、 ，满足《城市污水再生利用景观环境用水标准》（GB/T 18921-2019）。回用过程中，人工湿地还可通过植物收割（如芦苇、香蒲）实现磷资源回收，并减少消毒副产物风险。为保障稳定性，需优化湿地水力负荷（0.3＼～0.8m³/m²·d）、防堵塞设计（如前置过滤）及季节性调控（如冬季保温）。该技术兼具经济性与生态效益，是城镇污水资源化的重要途径。

结束语

现阶段，我国众多城市都在积极研究污水的再利用技术，受到国家政策的积极推动，污水再利用技术的普及程度也持续上升。我们必须加强对污水的深度处理，提高市政污水管道的施工效果，并深化中水回用系统的研究和应用，从而提高水资源的使用效率。中水系统可以根据分级分质的原则提供水，处理后的水可以用于园林绿化、道路清扫、建筑施工、生产用水和地下水回灌。利用中水进行回用不仅能有效地节约水资源和降低新水的消耗，而且与长距离引水、淡化海水或雨水利用等方法相比，其成本和能量消耗都相对较低，具有比较大的优势。

参考文献

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