废水处理技术及水环境保护措施

范 娜，郭 瑶，肖光胜

（1.日照市生态环境局岚山分局，山东 日照 276807；2.日照市生态环境局，山东 日照 276800；3.日照检验认证有限公司，山东 日照 276800）

水是人类赖以生存的基础，是人们日常生产与生活当中不可或缺的重要资源，近年来，随着工业化快速的发展，人口日渐增长，水资源污染与短缺问题也越来越突出。水污染不仅阻碍了社会经济的发展，同时也对人们的生活造成了不同程度的影响，严重威胁人类的健康安全，因此，高度重视废水处理工作，加大水资源保护力度尤为关键。

1 水资源污染的主要因素

1.1 工业污染

近年来，经济步入了快速发展阶段，工业规模不断扩大，如化工、冶金以及制药等工业制造领域逐渐成为污染水环境的主要因素，固、液、气是常见的工业污染方式。工业生产制造过程中，部分企业为了节省成本，将生产废料、废水等未经处理直接排放，从而对水资源造成了一定污染。其次，工厂生产时所排出的二氧化硫等有害气体也会对大气造成严重污染，这些有害气体在大气中会逐渐发生反应，并形成酸雨，对水资源、水环境造成污染。

1.2 农业污染

我国作为农业大国，农业生产环节中，部分农户为了提高收成，会在农作物里施加化肥和农药，这些物质不仅会残留在农作物上，还会渗透到地下水环境中，严重污染水体。

1.3 生活用水污染

21世纪以来，我国城市化建设的步伐逐渐加快，越来越多的人口流向城市，城市的人口越来越集中，每天都会产生各种生活污水，如果未集中处理，随意排放到水体中，将会污染水环境及水资源。

2 废水处理技术方法分析

水是人们生产与生活中极为重要的资源，每天都会产生各种废水，如工业废水与生活污水等，如果未经处理便被直接排放至水环境中，将会造成严重水体污染，对生态环境也会造成负面影响，所以，加强废水处理有着重要的意义。

2.1 物理法

物理处理方法指的是通过物理作用，使废水当中的悬浮物可以分离，同时未改变废水本身的化学性质，采用格栅、晒网等分离水中的颗粒物，让污染物与水体之间相分离。在具体实践中，可以针对污染物的实际密度情况，对污染物采取离心、气浮以及沉淀等操作，促使污染物能够进行分离。一般情况下，污水厂首先会采用物理法初步处理废水，之后再通过其他有效方式进一步处理，从而保障废水处理效果。气浮法的实际处理效果最佳，能够有效分离微小颗粒，一般用于含油污水处理中，气浮法具体指的是在废水当中缓缓注入空气，此时水中便逐渐形成气泡，气泡会和未过滤掉的悬浮物粘结，形成更大的悬浮物，同时悬浮物会慢慢浮出水面，从而实现有效分离，在具体操作中，气浮法又可分为电气、化学、生物以及溶气等不同方法。

2.2 化学法

化学法，顾名思义指的是采用化学反应的方式让污染物的化学性质发生改变，从而降低其危害性，达到净化水质的目的。在废水处理中，一般首先会采用物理法处理较大颗粒物，之后会在水体当中适当加入絮凝剂，让其和污染物之间慢慢发生化学反应，逐渐形成不溶于水的物质，再进行过滤，让物质从水中进行分离，达到净化水质的目的。化学处理方法当中还包括氧化法、电解法以及酸碱处理等方法，酸碱法主要是通过相应的方法让废水当中的颗粒物质实现中和，从而去除水中的污染物。氧化法是通过臭氧强化剂对污水进行氧化处理，并生成难溶于水的氧化物，电解法是利用阴阳两极，对污染物进行氧化还原处理，达到去除污染物的目的。

2.3 生化法

2.3.1 活性污泥法

在生化法当中，活性污泥法是使用最广泛，且效果最好的方法，该方法是通过微生物在活性污泥中进行繁殖，并逐渐形成凝絮体，吸引微生物繁殖，通过微生物自身的吸附与氧化能力，分解水中污染物。在这个过程中可以对微生物的实际生存环境、溶解条件等适当进行调控，以便获取最佳净化效果，还应当科学合理应用水解酸化池，从而提升净化能力。该方法可有效消除或减少污染物对周边环境产生的影响，经过处理之后的废水可直接排放。

2.3.2 生物膜法

生物膜法也是比较常用的方法之一，该方法是除磷脱氮的好氧生物处理工艺，该方法是采用由生物膜所形成的固膜，处理废水当中的胶体及有机物质。生物膜上有一层生态污泥，多为絮状结构，面积也比较大，同时有较多微孔，对微生物而言，是良好的生长载体，其能够为微生物的生存提供有利的环境。生物膜的吸附能力非常强，其能够将有机污染物吸附至膜上，而膜中的微生物便会对污染物进行氧化分解。生物膜处理废水的工艺具体如下：原废水—初次沉淀—生物膜—二次沉淀—出水，生物膜通常在应用一段时间之后便会自行脱落，进入废水当中，在二次沉淀期间会沉降，并形成污泥，从而有效处理有机污染物。当前，生物膜法又包括生物滤池法、生物转盘法以及生物接触氧化法等，该方法是一种前景广阔的处理工艺，操作比较简单，成本也更低，处理效果良好。

2.3.3 厌氧生物处理法

厌氧生物处理法主要是采用厌氧微生物对有机物进行分解，并逐渐生成二氧化碳与甲烷，常见的厌氧微生物有发酵细菌、产氢产乙酸菌以及产甲烷菌。目前，随着厌氧接触法、厌氧滤池等的快速发展和应用，水力停留时间逐渐缩短，有机负荷不断提高，极大地提升了污水处理效率。厌氧法有着诸多优点，可直接处理高浓度有机废水，且成本低、能耗少、设备简单易操作，并且还能够回收沼气，具有较高的经济效益。

3 废水处理技术应用实例分析

3.1 项目概况

本次所研究的是某淀粉厂废水处理工程，该淀粉厂的年产量为8×104t，其中的废水日处理需求为600 m3，废水中含有高浓度的有机污染物。为达到良好的污水处理效果，该淀粉厂特对厌氧、好氧形式的两级生化处理工艺加以利用，建设了一个面积为900 m3的污水处理厂，以此来进行其工业废水的有效处理，如图1。

图1 本次项目中的废水处理工艺流程图

3.2 废水处理流程

在该淀粉厂的生产作业中，排出的废水水质和水量都并不均匀，在这些废水进入到了调节池之后，其水质和水量将会得到均化处理，将污水泵或潜水泵设置在调节池内，便可将废水泵送到UASB反应池（上流式厌氧污泥床）中。通过脉冲进水方式，让废水从反应器底部进入到布水系统中做均匀处理，然后按照从下到上的顺序使其从污泥层中通过。厌氧微生物可降解掉废水中的大部分有机物，并形成沼气。借助于反应器上方的三相分离器，厌氧污泥将会向污泥层回流，沼气会在气室中聚集，经处理之后的废水会向集水槽溢流，再通过集水槽被排出。

从集水槽中排出的水会进入到中间分配槽中以及SBR反应池中进行好氧处理。将曝气器设置在SBE反应池中，以此来实现鼓风曝气。废水在经过UASB处理之后会连续进入到中间分配槽中，和SBR反应池回流至其中的活性污泥相混合，槽中的DO保持在mg/L左右。在UASB反应池中的水不断进入中间分配槽的过程中，其中的液位也将不断上升，8 h之后，其液位便可达到4 m，此时，将其出口打开，槽中的水便会迅速地向SBR反应池排放，在槽内液位降到最低之后，再将出口阀关闭，启动污泥回流泵，让污泥从污泥井中被打入分配槽，中间分配槽的一个工作周期便由此完成。而伴随着UASB反应池中的水向中间分配槽的继续排入，分配槽的下一个工作周期也随即开始。

当中间分配槽中的水排放到SBR反应池之后，设置在反应池中的曝气机便会对其进行鼓风曝气处理。同时，在SBR反应池中也进行了专用形式的滗水装置设置，借助于该装置，可将静置沉淀之后的上层清液迅速排出。在此过程中，SBR反应池也会按照以下的几个反应周期来进行：第一是进水期，第二是曝气反应期，第三是静置沉淀期，第四是排水期，第五是闲置期。经SBR反应池处理之后的废水会通过滗水器被排出。

3.3 处理效果

通过该废水处理厂中的各种废水处理技术应用，使得淀粉厂废水得到了有效处理，其中的CODcr去除率达到了97%以上，BODs的去除率达到了99%以上，且处理成本也比较低廉，单位体积（每立方米）废水的处理费用仅为0.6～0.8元。由此可见，该废水处理项目具有非常良好的应用效果。

4 水环境具体保护措施

4.1 完善水环境保护体系

相关部门应当不断加大废水排放监督管理力度，并根据实际情况，制定污水排放标准和规定，严格管理废水排放。其次，还应当加大相关部门之间的有效协调，并对河道以及水库等水环境进行勘察，计算污水总量，根据结果制定评价制度以及排污收费标准，为提升水污染治理效果提供基础保障。还需要对水体质量加强监督管理，增加检查频次，构建水环境保护责任制度，并对违法排放废水的行为加大处罚力度，严肃处理乱排行为，建立水环境监督及治理协调机制，实施综合治理。最后，还应当对水环境加强监测，可利用水质在线监测系统实时监测水环境，及时了解和掌握水环境实际情况，定期进行水质监测，掌握水质信息，从而更好地保护水环境。

4.2 完善相关法律体系

科学完善的法律法规对保护水环境有着重要的作用，相关部门应当结合当前实际情况，逐步完善水污染防治的有关法律，并不断的优化改进，对不合理的内容及时删减，增加科学合理的内容，保障其符合社会实际情况。地方政府部门可在国家法律的基础上，结合该地区具体情况，制定详细合理的水环境保护政策。为了确保相关法律能够切实落实下去，政府与企业以及社会之间都应当加强互相监督。

4.3 合理利用水资源，加大废水处理力度

社会经济快速发展的同时，人们的生活水平不断提升，环保意识也明显增强，越来越关注废水处理问题，许多城市也都陆续建立了相关废水处理基础设施，并对工业废水与生活废水进行处理，从目前情况来看，大型综合污水处理厂依然较少，同时缺少专业的人员。随着工业的不断发展，人口基数越来越大，废水排放量也在逐年增加，但是废水处理能力却明显不足，无法满足实际需求，所以，不断提升废水处理能力尤为重要。具体可采取以下方法：首先，应当提升污水的处理能力，加大投入建设大型专业化的污水处理厂，完善相关基础设施，从而对废水进行有效处理。同时，还需要不断改进废水处理技术，利用水体本身的自净能力去除废水中的污染物，合理利用水资源，提高水资源的综合利用率，对于一些轻度污染水，在经过简单处理后可再次循环利用。

4.4 加大污染源的监督力度

为了提高水资源保护利用率，就必须要从源头上加强污染控制，减少污染，加强企业以及生活废水污染源防治相关工作，积极利用先进的技术经验，改进和优化生产工艺，减少生产过程中可能出现的污染。如，可使用氧蒸煮法进行造纸等工艺，同时还需要对中小型加工企业加强防控与监督，对废水集中处理，从源头上严格把控，从而对废水排放进行科学有效的控制。

5 结束语

水是人们日常生产与生活中必不可少的重要资源，更是生命之源，因此，加强对水资源的保护有着重要的现实意义，首先，要大力发展废水处理技术，从而提升废水处理效果，达到净化水质的目的。其次，还应当加强对污染源的监督与控制，从根本上减少水资源污染问题，相关部门要加强配合，鼓励大众积极参与其中，只有每个人树立良好的环保节约意识，才能够真正保护水环境，减少水资源浪费现象，为我国的健康可持续发展奠定良好的基础。