环境工程污水处理措施及新技术探究

引言

水作为维系生命活动与推动社会经济发展的重要资源，其重要性不言而喻。污水处理作为水环境综合治理与水资源循环利用体系中的核心环节，始终是全球环境领域关注的焦点之一。过往应用的污水处理手段曾有效控制污染态势，但随着污水组分日趋复杂、环保标准不断提升，其在处理效能与技术适应性方面的优化空间亦逐步显现。在此行业发展趋势下，探索兼具高效性、经济性与环境友好性的新型污水处理技术，已成为环境工程领域技术革新的重要方向。本文拟就环境工程领域污水处理的传统实践与前沿技术展开系统探讨，期望为相关技术的迭代升级提供思路参考。

1 环境工程中污水处理的重要性

1.1 环境保护与生态平衡

未经处理的污水直接排放到河流、湖泊等水体中，会严重污染水源，导致水体富营养化、缺氧、毒性增加等问题，破坏水生生态系统。通过污水处理，可有效去除污水中的有机物、病原体、重金属等污染物，减少对水体的污染，保护水资源。

同时，污水处理不仅能够保护水体，还可以间接维护陆地生态系统的平衡。水体作为生态系统的重要组成部分，其健康状况直接影响整个生态系统的稳定性和多样性。实施污水处理，可维护水体的生态平衡，为水生生物提供适宜的生存环境，进而促进整个生态系统的健康发展。

1.2 资源节约与循环利用

随着人口增长和经济发展，水资源短缺问题日益严峻。实施污水处理，将污水转化为可再利用的水资源，用于农业灌溉、工业生产、城市绿化等领域，可减少对新鲜水源的依赖和消耗，提高用水效率。同时，将污水处理过程中产生的污泥等废弃物进行资源化利用，例如，污泥采取堆肥化、焚烧等方式转化为肥料或能源，可以实现资源的循环利用，不仅有助于减少环境污染，还可以促进循环经济的发展。

2 污水处理新技术

2.1 生物处理新技术

2.1.1 膜生物反应器（MBR）

膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理技术相结合而发展出的污水处理工艺。该工艺运用膜组件对生物反应池内混合液进行固液分离，一定程度上替代了传统生物处理工艺中的二沉池。MBR 在实际应用中展现出多方面优势：其一，处理效率相对较高，能够有效截留微生物及大分子有机物，有助于生物反应池维持较高污泥浓度，进而在去除有机物和氨氮方面取得较好效果；其二，由于无需设置二沉池，在一定程度上缩减了污水处理设施的占地面积；其三，处理后的出水水质良好，部分场景下可满足回用条件。目前，MBR 已在生活污水处理、工业废水处理和中水回用等多个领域得到较为广泛的应用尝试。

2.1.2 生物强化技术

生物强化技术通过向污水处理系统中添加特定微生物菌种或营养物质，来优化微生物对污染物的降解效能，从而提升污水处理效果。以实际应用为例，在处理石油化工废水时，添加针对石油烃类污染物的高效降解菌种，往往能显著改善处理效率；而补充氮、磷等营养物质，也有助于促进微生物的生长代谢，进而提高对有机物的去除能力。这一技术凭借其较强的针对性和较快的效果显现速度，能够为传统生物处理工艺提供有益的补充和优化思路。

2.2 物理化学处理新技术

2.2.1 高级氧化技术

高级氧化技术通过生成羟基自由基（・OH）等强氧化性物质，将污水中有机物逐步转化为二氧化碳和水。常见技术类型包括芬顿氧化法、臭氧-过氧化氢联合氧化法以及光催化氧化法等。芬顿氧化法借助亚铁离子与过氧化氢反应产生・OH，促进有机物的降解；臭氧-过氧化氢联合氧化法通过两者协同作用，增强氧化效能；光催化氧化法则利用二氧化钛等半导体催化剂在光照条件下激发产生・OH，实现污染物去除。这类技术展现出较强的氧化能力与较快的反应速率，且基本无二次污染问题，在处理复杂难降解有机废水方面具有一定应用潜力。

2.2.2 膜分离技术

膜分离技术基于膜材料的选择透过特性，实现污水中污染物的分离、浓缩与提纯。常见的反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）等技术各有优势：反渗透膜可有效截留大部分溶解性盐类与有机物，处理后水质接近饮用水标准；纳滤膜对二价离子和小分子有机物有较好的分离效果；超滤膜和微滤膜则主要用于截留大分子有机物、胶体及悬浮物。膜分离技术凭借较高的分离效率、相对简便的操作流程以及较小的占地空间，在污水处理及回用领域具备可观的发展前景。

2.3 新兴联合处理技术

2.3.1 生物-膜联合处理技术

生物-膜联合处理技术是将生物处理与膜分离技术相融合的污水处理新路径。这种工艺尝试整合生物处理对有机物的分解效能，以及膜分离技术在固液分离上的独特优势，从而为改善污水处理效果、提升出水水质提供了新的可能。例如，MBR 与纳滤膜的组合应用，在去除污水中溶解性有机物和无机盐方面展现出一定潜力，有助于推动出水水质向更高标准靠拢。从实际应用情况来看，该技术在工业循环冷却水、景观用水等对出水水质要求相对严格的污水处理场景中，或许具有一定的适用性。

2.3.2 物理化学-生物联合处理技术

物理化学-生物联合处理技术，是将物理化学处理与生物处理技术相结合的污水处理方案。该工艺倾向于先运用物理化学处理技术对污水进行初步处理，以此降低污水中的部分污染物含量，同时减弱污水的毒性并简化其成分构成，而后借助生物处理技术对有机物进行深度降解，进而优化污水处理成效。通过这样的技术组合，有望充分发挥两种处理技术的特点，在污水处理效率与成本控制方面探索出更优解。

3 污水处理对策建议

推进技术创新探索：建议进一步关注污水处理领域的技术革新，倡导科研院所、高等院校与企业建立合作机制，共同探索更为高效、节能的新型处理技术，逐步提升复杂污水的处理效能。

完善处理工艺体系：根据污水特性与处理目标，可深入研究各类处理工艺的适用性，通过优化工艺参数，实现处理效率与成本的平衡。例如，低浓度有机污水可尝试采用生物膜法，而高浓度有机污水则可探索厌氧-好氧联合处理工艺的应用潜力。

增强公众环保参与：通过多样化的宣传教育和政策引导，引导公众逐步深化对环境保护的认知，鼓励公众积极参与污水处理和水资源保护，形成全社会共同关注、参与水环境治理的良好局面。

结束语

污水处理作为环境工程的关键环节，在提升水环境品质、保障水资源循环利用方面有着不可忽视的价值。过往的污水处理手段曾为改善水质做出显著贡献，不过随着污水组成日趋多元，以及排放要求持续提高，其在处理效果和适应性上存在的短板也逐渐引起关注。近年来，膜生物反应器、高级氧化技术、膜分离技术等新兴处理技术陆续出现，这些技术在处理效能、出水质量、空间利用等方面展现出优势，有望在污水处理领域发挥更大作用。推动污水处理技术的迭代升级，助力水资源与生态环境的可持续发展。

参考文献

[1]赵建芳，何林钰.污水处理在环境保护工程中的应用研究[J].清洗世界，2023，39（1）：122-124.

[2]李洪浩.环境工程污水处理技术应用探讨[J].科技视界，2023（8）：39-41.

[3]洪小培.城市环境工程污水处理中存在的问题及解决方法分析[J].黑龙江环境通报，2023，36（5）：108-110.