生活污水處理技術(shù)從流程、工藝與應用指南方面全解析
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、衛生間污水等,其成分復雜,含有有機物、懸浮物、氮磷營(yíng)養鹽及微量重金屬等污染物。若未經(jīng)處理直接排放,會(huì )導致水體富營(yíng)養化、土壤污染,破壞生態(tài)平衡,甚至威脅飲用水安全。隨著(zhù)城鎮化進(jìn)程加快,生活污水排放量逐年遞增,據《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002)要求,城鎮生活污水需經(jīng)處理達到一級 A/B 標準后方可排放或回用,因此高效、合規的污水處理技術(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(lèi)與適用場(chǎng)景
生活污水處理工藝需根據污水水質(zhì)、處理規模、排放標準及投資成本綜合選擇,主流工藝可分為三大類(lèi):
1. 物理處理工藝(預處理階段)
•格柵除污:通過(guò)粗格柵(柵距 10-20mm)和細格柵(柵距 3-5mm)攔截污水中的大塊懸浮物(如塑料袋、樹(shù)枝、織物等),避免后續設備堵塞,是污水處理的第一道防線(xiàn)。
•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(wú)機顆粒,減少設備磨損。
•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物的關(guān)鍵環(huán)節,分為好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi):
•好氧生物處理工藝:
•活性污泥法:適用于大規模污水處理廠(chǎng)(日處理量≥1 萬(wàn)噸),通過(guò)曝氣池內活性污泥與污水充分接觸,在有氧條件下分解有機物,具有處理效率高、出水穩定等優(yōu)勢,常見(jiàn)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:適用于中小規模污水處理(日處理量<1 萬(wàn)噸),包括生物濾池、生物轉盤(pán)、MBR(膜生物反應器)等,微生物附著(zhù)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、抗沖擊負荷強等特點(diǎn),其中 MBR 工藝結合膜分離技術(shù),出水可直接回用(如綠化、沖廁)。
•厭氧生物處理工藝:
◦適用于高濃度有機污水(BOD₅>2000mg/L)或污泥處理,如 UASB(上流式厭氧污泥床)反應器,在無(wú)氧條件下將有機物分解為甲烷和二氧化碳,實(shí)現能源回收,常用于農村污水處理或工業(yè)廢水預處理。
3. 深度處理工藝(達標排放 / 回用階段)
當出水需達到一級 A 標準或回用要求時(shí),需增設深度處理單元:
•過(guò)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、色度及部分有機物。
•消毒處理:通過(guò)紫外線(xiàn)消毒、二氧化氯消毒或次氯酸鈉消毒,殺滅污水中的細菌、病毒,保障出水安全,其中紫外線(xiàn)消毒無(wú)二次污染,是目前主流選擇。
•脫氮除磷強化: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(mǎn)足氮磷排放限值(一級 A 標準:TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L)。
三、生活污水處理的完整流程拆解
以城鎮污水處理廠(chǎng)為例,標準處理流程如下:
1.污水收集:通過(guò)管網(wǎng)將居民生活污水輸送至處理廠(chǎng)調節池,調節池起到均化水質(zhì)、調節水量的作用,避免水質(zhì)波動(dòng)影響處理效果。
2.預處理:依次經(jīng)過(guò)格柵、沉砂池、初沉池,去除大塊雜質(zhì)、砂粒和部分懸浮物,降低后續處理負荷。
3.核心處理:進(jìn)入生物處理單元(如 A²/O 曝氣池),微生物分解有機物、硝化反硝化脫氮、聚磷菌除磷,使污水中 BOD₅、COD、TN、TP 等指標大幅降低。
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。
5.深度處理:若需達標一級 A 標準,污水進(jìn)入濾池過(guò)濾、紫外線(xiàn)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)、干化后,可用于填埋、焚燒或制有機肥,避免二次污染。
四、生活污水處理的關(guān)鍵設備與運行要點(diǎn)
1.核心設備:格柵機、曝氣設備(鼓風(fēng)機、曝氣盤(pán))、沉淀池刮泥機、污泥脫水機、消毒設備(紫外線(xiàn)燈管、二氧化氯發(fā)生器)、膜組件(MBR 膜)等,設備選型需匹配處理規模和工藝要求。
2.運行控制要點(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。
•監測污泥濃度(MLSS):活性污泥法 MLSS 控制在 2000-4000mg/L,避免污泥膨脹或流失。
•定期維護設備:格柵需定期清污,膜組件需定期清洗(化學(xué)清洗 + 物理清洗),消毒設備需更換燈管或藥劑,保障系統穩定運行。
五、生活污水處理的行業(yè)標準與政策要求
目前我國生活污水處理主要遵循以下標準:
•《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002):將出水水質(zhì)分為一級 A、一級 B、二級、三級標準,城鎮新建污水處理廠(chǎng)需執行一級 A 標準,現有廠(chǎng)逐步提標改造。
•《城鎮污水再生利用工程設計規范》(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。
•政策導向:“十四五” 規劃提出 “城鎮污水處理率達到 95% 以上”,鼓勵污水資源化利用,推廣節能降耗工藝(如低能耗曝氣、污泥厭氧消化產(chǎn)沼),支持農村污水處理設施建設,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.城鎮大規模處理:優(yōu)先選擇 A²/O 法 + 深度處理工藝,日處理量 10 萬(wàn)噸以上可采用分建式處理系統,搭配智能化監控(如水質(zhì)在線(xiàn)監測儀、PLC 控制系統)。
2.農村分散式處理:推薦小型 MBR 設備、人工濕地或生態(tài)濾池,投資低、運維簡(jiǎn)單,適合污水排放量小、管網(wǎng)不完善的地區,處理后可用于農田灌溉或景觀(guān)補水。
3.商業(yè)建筑 / 小區回用:采用 MBR + 紫外線(xiàn)消毒工藝,處理后的污水可用于綠化澆灌、停車(chē)場(chǎng)沖洗、衛生間沖廁,實(shí)現水資源循環(huán)利用,降低用水成本。