生活污水處理技術(shù)從流程、工藝與應(yīng)用指南方面全解析
一、生活污水處理的核心意義與緊迫性
生活污水是居民日常生活中產(chǎn)生的廢水,包含廚房污水、洗漱污水、衛(wèi)生間污水等,其成分復(fù)雜,含有有機(jī)物、懸浮物、氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽及微量重金屬等污染物。若未經(jīng)處理直接排放,會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化、土壤污染,破壞生態(tài)平衡,甚至威脅飲用水安全。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,生活污水排放量逐年遞增,據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)要求,城鎮(zhèn)生活污水需經(jīng)處理達(dá)到一級(jí) A/B 標(biāo)準(zhǔn)后方可排放或回用,因此高效、合規(guī)的污水處理技術(shù)成為環(huán)保領(lǐng)域的核心需求。

二、生活污水處理的核心工藝分類與適用場(chǎng)景
生活污水處理工藝需根據(jù)污水水質(zhì)、處理規(guī)模、排放標(biāo)準(zhǔn)及投資成本綜合選擇,主流工藝可分為三大類:
1. 物理處理工藝(預(yù)處理階段)
•格柵除污:通過粗格柵(柵距 10-20mm)和細(xì)格柵(柵距 3-5mm)攔截污水中的大塊懸浮物(如塑料袋、樹枝、織物等),避免后續(xù)設(shè)備堵塞,是污水處理的第一道防線。
•沉砂池:采用平流式、豎流式或旋流式沉砂池,利用重力分離原理去除污水中密度大于水的砂粒、石子等無機(jī)顆粒,減少設(shè)備磨損。
•沉淀池:分為初沉池和二沉池,初沉池去除 50% 以上懸浮物和 20% 左右有機(jī)物,二沉池用于分離生物處理后的活性污泥,保障出水清澈度。
2. 生物處理工藝(核心處理階段)
生物處理是利用微生物代謝作用分解污水中有機(jī)物的關(guān)鍵環(huán)節(jié),分為好氧處理和厭氧處理兩大類:
•好氧生物處理工藝:
•活性污泥法:適用于大規(guī)模污水處理廠(日處理量≥1 萬噸),通過曝氣池內(nèi)活性污泥與污水充分接觸,在有氧條件下分解有機(jī)物,具有處理效率高、出水穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),常見變體有 A/O 法(缺氧 - 好氧)、A²/O 法(厭氧 - 缺氧 - 好氧),可同步去除氮磷。
•生物膜法:適用于中小規(guī)模污水處理(日處理量<1 萬噸),包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、MBR(膜生物反應(yīng)器)等,微生物附著在載體表面形成生物膜,污水流經(jīng)時(shí)完成凈化,具有占地面積小、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)等特點(diǎn),其中 MBR 工藝結(jié)合膜分離技術(shù),出水可直接回用(如綠化、沖廁)。
•厭氧生物處理工藝:
◦適用于高濃度有機(jī)污水(BOD₅>2000mg/L)或污泥處理,如 UASB(上流式厭氧污泥床)反應(yīng)器,在無氧條件下將有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳,實(shí)現(xiàn)能源回收,常用于農(nóng)村污水處理或工業(yè)廢水預(yù)處理。
3. 深度處理工藝(達(dá)標(biāo)排放 / 回用階段)
當(dāng)出水需達(dá)到一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)或回用要求時(shí),需增設(shè)深度處理單元:
•過濾處理:采用石英砂濾池、活性炭濾池或超濾膜,去除殘留懸浮物、色度及部分有機(jī)物。
•消毒處理:通過紫外線消毒、二氧化氯消毒或次氯酸鈉消毒,殺滅污水中的細(xì)菌、病毒,保障出水安全,其中紫外線消毒無二次污染,是目前主流選擇。
•脫氮除磷強(qiáng)化:采用化學(xué)除磷(投加 PAC、PAM)或深度脫氮工藝(如反硝化濾池),滿足氮磷排放限值(一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn):TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L)。
三、生活污水處理的完整流程拆解
以城鎮(zhèn)污水處理廠為例,標(biāo)準(zhǔn)處理流程如下:
1.污水收集:通過管網(wǎng)將居民生活污水輸送至處理廠調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池起到均化水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量的作用,避免水質(zhì)波動(dòng)影響處理效果。
2.預(yù)處理:依次經(jīng)過格柵、沉砂池、初沉池,去除大塊雜質(zhì)、砂粒和部分懸浮物,降低后續(xù)處理負(fù)荷。
3.核心處理:進(jìn)入生物處理單元(如 A²/O 曝氣池),微生物分解有機(jī)物、硝化反硝化脫氮、聚磷菌除磷,使污水中 BOD₅、COD、TN、TP 等指標(biāo)大幅降低。
4.二沉池分離:活性污泥與處理后污水分離,污泥部分回流至曝氣池,剩余污泥排入污泥處理系統(tǒng)。
5.深度處理:若需達(dá)標(biāo)一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn),污水進(jìn)入濾池過濾、紫外線消毒,最終出水排放至自然水體或回用。
6.污泥處理:剩余污泥經(jīng)濃縮、脫水(如板框壓濾機(jī))、干化后,可用于填埋、焚燒或制有機(jī)肥,避免二次污染。
四、生活污水處理的關(guān)鍵設(shè)備與運(yùn)行要點(diǎn)
1.核心設(shè)備:格柵機(jī)、曝氣設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī)、曝氣盤)、沉淀池刮泥機(jī)、污泥脫水機(jī)、消毒設(shè)備(紫外線燈管、二氧化氯發(fā)生器)、膜組件(MBR 膜)等,設(shè)備選型需匹配處理規(guī)模和工藝要求。
2.運(yùn)行控制要點(diǎn):
•控制曝氣池溶解氧(DO)濃度:好氧段 DO 保持 2-4mg/L,缺氧段 DO≤0.5mg/L,確保微生物代謝效率。
•監(jiān)測(cè)污泥濃度(MLSS):活性污泥法 MLSS 控制在 2000-4000mg/L,避免污泥膨脹或流失。
•定期維護(hù)設(shè)備:格柵需定期清污,膜組件需定期清洗(化學(xué)清洗 + 物理清洗),消毒設(shè)備需更換燈管或藥劑,保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
五、生活污水處理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與政策要求
目前我國(guó)生活污水處理主要遵循以下標(biāo)準(zhǔn):
•《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002):將出水水質(zhì)分為一級(jí) A、一級(jí) B、二級(jí)、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),城鎮(zhèn)新建污水處理廠需執(zhí)行一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有廠逐步提標(biāo)改造。
•《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50335-2016):明確再生水用于綠化、道路清掃、工業(yè)冷卻等不同場(chǎng)景的水質(zhì)要求。
•政策導(dǎo)向:“十四五” 規(guī)劃提出 “城鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到 95% 以上”,鼓勵(lì)污水資源化利用,推廣節(jié)能降耗工藝(如低能耗曝氣、污泥厭氧消化產(chǎn)沼),支持農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè),推動(dòng) “就近處理、就地回用”。
六、不同場(chǎng)景的生活污水處理方案推薦
1.城鎮(zhèn)大規(guī)模處理:優(yōu)先選擇 A²/O 法 + 深度處理工藝,日處理量 10 萬噸以上可采用分建式處理系統(tǒng),搭配智能化監(jiān)控(如水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀、PLC 控制系統(tǒng))。
2.農(nóng)村分散式處理:推薦小型 MBR 設(shè)備、人工濕地或生態(tài)濾池,投資低、運(yùn)維簡(jiǎn)單,適合污水排放量小、管網(wǎng)不完善的地區(qū),處理后可用于農(nóng)田灌溉或景觀補(bǔ)水。
3.商業(yè)建筑 / 小區(qū)回用:采用 MBR + 紫外線消毒工藝,處理后的污水可用于綠化澆灌、停車場(chǎng)沖洗、衛(wèi)生間沖廁,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用,降低用水成本。