城市污水處理技術及運行維護城市污水的有效處理是保障水環(huán)境質量、維護公眾健康、促進城市可持續(xù)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。隨著城市化進程的加速和環(huán)保要求的日益嚴格，對污水處理技術的先進性、穩(wěn)定性以及運行維護的精細化、高效化提出了更高要求。本文將系統(tǒng)闡述城市污水處理的主要技術路徑，并深入探討運行維護的核心要點，旨在為相關從業(yè)人員提供具有實踐指導意義的參考。一、城市污水處理技術概述城市污水成分復雜，主要包含生活污水、工業(yè)廢水（經預處理后排入市政管網）及初期雨水等，其處理技術需根據進水水質、出水要求、處理規(guī)模、經濟條件等因素綜合選定，通常遵循“分級處理、逐步深化”的原則。（一）預處理技術預處理是污水處理的第一道工序，主要目的是去除污水中粗大的懸浮物、漂浮物及部分無機顆粒，保護后續(xù)處理單元的設備正常運行，減少后續(xù)處理負荷。1.格柵與篩網：格柵是污水處理廠的“第一道防線”，用于截留污水中尺寸較大的漂浮物和懸浮物，如樹枝、塑料瓶、纖維等。按柵條間隙大小可分為粗格柵、中格柵和細格柵，其選型需根據后續(xù)處理工藝對進水的要求確定。運行中需關注柵渣的清除頻率和格柵機的維護，防止柵渣堵塞導致水位升高或設備損壞。2.沉砂池：主要去除污水中密度較大的無機顆粒，如砂、礫石等，以避免這些顆粒磨損后續(xù)設備或在處理構筑物中沉積。常用的有平流式沉砂池、旋流式沉砂池等。運行時需控制好水力條件，確保砂粒有效沉降，并及時排砂，防止積砂厭氧發(fā)酵。3.調節(jié)池：對于水質、水量波動較大的污水，設置調節(jié)池可起到均化水質、穩(wěn)定水量的作用，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造穩(wěn)定的進水條件。調節(jié)池的設計需考慮足夠的容積和必要的攪拌或曝氣設施，防止污泥沉積和水質腐敗。（二）一級處理技術一級處理主要通過物理方法去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，同時去除部分膠體狀和溶解態(tài)有機物，BOD去除率一般在30%左右。1.初次沉淀池：利用重力沉降原理，去除污水中密度大于水的懸浮顆粒及部分密度較小但顆粒較大的膠體物質。設計和運行時需關注表面負荷、水力停留時間、堰板負荷等參數(shù)，以及排泥的及時性和徹底性，防止污泥上浮。（三）二級處理技術二級處理是污水處理的核心環(huán)節(jié)，主要通過生物化學方法大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物，BOD去除率可達80%~90%以上，使污水中的有機物含量降至排放標準要求。1.活性污泥法：這是目前應用最廣泛的生物處理技術。其基本原理是利用懸浮生長的微生物群體（活性污泥）吸附、降解污水中的有機物。*傳統(tǒng)活性污泥法：由曝氣池、二沉池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。運行管理的關鍵在于控制好溶解氧（DO）濃度、污泥濃度（MLSS）、污泥齡（SRT）、污泥回流比等參數(shù)，維持曝氣池內良好的微生物生長環(huán)境。*氧化溝：一種改良的活性污泥法，具有推流式和完全混合式的特點，池體呈封閉的溝渠形，通常采用轉刷或倒傘型葉輪曝氣。其優(yōu)點是處理效果穩(wěn)定、操作管理簡便、耐沖擊負荷能力強。*序批式活性污泥法（SBR）及其改良工藝（如CASS、CAST）：其主要特點是在一個反應池中按時間順序完成進水、反應（曝氣/缺氧/厭氧）、沉淀、排水和閑置等工序。該工藝占地面積小、脫氮除磷效果好、自動化程度高，但對自控系統(tǒng)要求較高。*膜生物反應器（MBR）：將膜分離技術與生物處理技術相結合，用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)二沉池進行固液分離。具有出水水質好、占地面積小、污泥產量低等優(yōu)點，但膜污染控制和能耗是其運行管理的重點和難點。2.生物膜法：與活性污泥法不同，生物膜法是利用載體表面生長的微生物膜來凈化污水。*生物濾池：污水通過布水裝置均勻噴灑在濾料表面，沿濾料向下流動，與濾料表面的生物膜接觸，有機物被生物膜吸附降解。*生物轉盤：由一系列浸沒在污水中的旋轉圓盤組成，盤片表面生長生物膜，通過旋轉與污水和空氣交替接觸，完成有機物的降解和氧氣的傳遞。*生物接觸氧化法：在池內設置填料，污水浸沒填料并與填料上的生物膜接觸，同時通過曝氣向污水中充氧。該工藝兼具活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，處理效率高，污泥產量少。（四）三級處理/深度處理技術當二級處理出水水質仍不能滿足更高的排放標準或回用要求時，需進行三級處理或深度處理。其主要去除對象包括：難降解有機物、氮、磷、重金屬、SS、色度、嗅味等。1.混凝沉淀/混凝氣?。和ㄟ^投加混凝劑（如鋁鹽、鐵鹽、高分子絮凝劑），使水中膠體和細小懸浮物脫穩(wěn)、凝聚，形成大的絮凝體，再通過沉淀或氣浮去除。常用于去除SS、膠體態(tài)有機物、磷以及部分重金屬。2.過濾：進一步去除水中的細小懸浮物和膠體物質，常用濾料有石英砂、無煙煤、活性炭、陶粒等，濾池形式包括快濾池、V型濾池、BAF（曝氣生物濾池，兼具生物氧化和過濾作用）等。3.活性炭吸附：利用活性炭巨大的比表面積和豐富的孔隙結構，吸附水中的溶解性有機物、色度、嗅味物質等。4.膜分離技術：如超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）等，可有效去除水中的懸浮物、膠體、細菌、病毒、有機物和鹽分，是實現(xiàn)污水深度凈化和回用的關鍵技術。5.脫氮除磷技術：針對水體富營養(yǎng)化問題，氮磷去除日益重要。生物脫氮（如AO、A2O、UCT工藝）利用硝化菌和反硝化菌的作用將氮轉化為氮氣；生物除磷（如Phostrip工藝、A2O工藝）利用聚磷菌在厭氧好氧交替條件下過量吸磷的特性?；瘜W除磷則通過投加鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽等形成磷酸鹽沉淀。二、污水處理廠的運行與維護管理先進的處理技術是基礎，科學高效的運行維護管理是保障污水處理廠長期穩(wěn)定達標、經濟運行的關鍵。（一）日常巡檢與監(jiān)控1.巡檢制度：建立完善的巡檢制度，對各處理單元、設備設施進行定時、定點、定項巡檢，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。巡檢內容包括：設備運行聲音、振動、溫度、泄漏情況，各構筑物液位、水流狀態(tài)、曝氣情況、污泥狀態(tài)，儀表指示是否正常等。2.水質水量監(jiān)測：嚴格監(jiān)測進出水水質（COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP、pH、DO等）和水量，掌握污水處理系統(tǒng)的運行負荷和處理效果。根據監(jiān)測數(shù)據及時調整運行參數(shù)。在線監(jiān)測儀表需定期校準，確保數(shù)據準確性。3.工藝參數(shù)監(jiān)控：密切關注曝氣池DO、MLSS、SV30、SVI、回流比、排泥量、藥劑投加量等關鍵工藝參數(shù)，將其控制在最佳范圍內。（二）主要處理單元的運行管理要點1.格柵間：及時清除柵渣，防止堵塞；定期檢查格柵機傳動部分，加注潤滑油；保持格柵前后水位差在合理范圍。2.沉砂池：定期排砂，防止積砂過多；檢查除砂設備運行狀況；平流式沉砂池需控制好流速。3.生化處理單元：*曝氣系統(tǒng)：確保曝氣均勻，DO濃度適宜（活性污泥法一般2~4mg/L）；定期清理曝氣器，防止堵塞；監(jiān)測曝氣設備（風機、曝氣盤/管）的運行效率和能耗。*污泥管理：控制好MLSS濃度和SVI值，防止污泥膨脹或老化；合理控制回流污泥量和剩余污泥排放量；定期進行污泥性狀觀察和鏡檢，了解微生物群落結構。*營養(yǎng)物質平衡：確保BOD5:N:P比例適當（一般為100:5:1），必要時投加氮、磷營養(yǎng)鹽。4.二次沉淀池：監(jiān)控泥位，防止污泥流失或池底積泥；觀察出水礬花和透明度；定期檢查刮泥機、排泥管運行情況，防止堵塞。5.深度處理單元：*混凝沉淀/氣?。焊鶕|變化調整混凝劑種類和投加量；控制反應條件（pH、攪拌強度和時間）；定期清理沉淀池污泥或氣浮浮渣。*過濾單元：控制濾速、進出水水頭損失；按規(guī)定進行反沖洗；定期檢查濾料層厚度和污染情況，必要時補充或更換濾料。*膜系統(tǒng)：嚴格控制進水水質，防止膜污染；制定合理的清洗方案（物理清洗、化學清洗）；監(jiān)控跨膜壓差（TMP）和產水量變化；注意膜組件的保護和更換周期。（三）設備維護保養(yǎng)1.制定維護計劃：根據設備說明書和運行經驗，制定詳細的設備維護保養(yǎng)計劃（日、周、月、季、年度），包括清潔、潤滑、緊固、調整、零部件更換等。2.泵類設備：定期檢查泵的運行電流、振動、溫度、密封情況；定期更換潤滑油和密封件；防止泵空轉和堵塞。3.風機：檢查風壓、風量；定期清理過濾器；檢查軸承溫度、振動；定期更換潤滑油。4.閥門與管道：定期檢查閥門開關靈活性，有無泄漏；對長期不操作的閥門定期活動；管道定期檢查有無腐蝕、堵塞，必要時進行清淤或修補。5.電氣與自控系統(tǒng)：定期檢查配電柜、電纜、傳感器、執(zhí)行器等；確保自控系統(tǒng)通訊正常、數(shù)據準確、控制邏輯可靠。（四）污泥處理與處置污水處理過程中會產生大量污泥，其處理與處置是污水處理廠運行管理的重要組成部分，需遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”原則。1.污泥濃縮：通過重力濃縮、氣浮濃縮或離心濃縮等方法降低污泥含水率。2.污泥消化：采用厭氧消化或好氧消化使污泥中的有機物穩(wěn)定化，減少污泥量，產生的沼氣可回收利用。3.污泥脫水：通過板框壓濾機、帶式壓濾機、離心脫水機等將污泥含水率降至80%以下或更低，便于運輸和處置。4.污泥處置：根據當?shù)貤l件選擇合適的處置途徑，如衛(wèi)生填埋、土地利用（農用、園林綠化）、焚燒（能量回收）、建材利用等。需確保處置過程符合環(huán)保要求，防止二次污染。（五）應急管理1.應急預案：制定完善的應急預案，針對進水水質水量突變、停電、設備故障、自然災害等突發(fā)情況，明確應急響應流程、處置措施和責任人。2.應急演練：定期組織應急演練，提高操作人員應對突發(fā)事件的能力。3.備用設備與物資：關鍵設備（如備用泵、備用電源）和應急物資（如應急藥劑、防護用品）需配備齊全并確保完好。三、結論與展望城市污水處理是一項復雜的系統(tǒng)工程，其技術的選擇和運行維護管理水平直接關系到處理效果、運行成本和環(huán)境效益。從業(yè)人員需不斷學習和