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摘要：改革开放以来，我国工业发展进入到快速发展阶段，工业发展带动了经济腾飞，同时也带来了对自然环境的威胁；水污染问题治理已经刻不容缓，这也给污水处理带来了严峻挑战。本文结合我国污水处理工艺的发展水平，来研究给水厂污水工艺设计现状和未来的发展战略。
关键词：给水厂；污水工艺设计；发展战略
引言
给水厂是生活用水、工业用水的主要来源地，给水厂同样也是污水处理的场所，污水经过各种处理工艺之后，重新成为洁净的饮用水、工业用水或者达到排放的标准的自然水，以达到水资源的重复利用，节约水资源。[1]给水厂污水处理工艺涉及的原则是：创新工艺，综合防治，减少污染，回收利用，技术先进，经济合理等。现对给水厂污水处理工艺流程中的几个关键环节进行研究分析，以此为给水厂污水处理工艺的发展探索奠定基础。
给水厂污水处理流程分为三个大的处理阶段：机械处理阶段、生化处理阶段、污泥处理阶段。
一、污水工艺设计的机械处理阶段
机械处理阶段主要是通过格栅、搅拌破碎池、污水提升泵房、沉淀池等机械设备和建筑物，通过物理方法实现污水中的固液分离，来达到去除污水中的粗大颗粒和悬浮物的目的。污水处理机械处理阶段流程图如下图所示：
污水处理机械处理阶段流程图
污水通过管道到达给水厂的污水积水池，在污水积水池积累到一定的水量后，通过打开取水泵房的闸门，将污水积水池的污水排放到搅拌破碎池，通过一级格栅可以拦截污水中体积较大的杂物。搅拌破碎池采用电动破碎机，通过电机带动破碎刀片旋转，破碎刀片将污水中的杂物进行破碎成更小的物块，搅拌破碎池的二级格栅能够将污水中的绝大部分杂物拦截下来。污水到达污水提升泵房，经过污水泵将污水送到沉砂池，污水提升泵房的三级格栅对污水进行更加细致的过滤。污水在沉砂池中经过一段时间的沉淀，污水中密度偏大的杂质将随着时间沉淀到池底，沉砂池沉淀完成后，通过沉砂池的四级格栅后污水排放到沉泥池。沉泥池中污水静放一段时间后，通过给沉泥池加静电，使得污水中的细小杂质，经过静电聚集到一起。经过沉泥池的五级格栅之后污水到沉淀池，完成机械处理阶段的最后一次沉淀，经过沉淀池的六级格栅后排放到生化处理区，接受生化处理。
污水机械处理阶段采用六级串联格栅技术，通过逐层格栅的过滤，来消除污水中的杂质，六个处理阶段之间是彼此互为联通的，即形成五个小型循环处理系统，能够达到更加高效的污水处理效果。污水机械处理阶段主要处理的对象为污水中的杂物，在污水进去处理厂之前，设置一个初级格栅，该格栅的主要作用就是拦截污水中的的大体积漂浮杂物。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆污水机械处理阶段的各级格栅均采用两级重叠格栅技术，即设置两个相互平行的格栅，当第一级格栅拦截的杂物达到一定数量时，需要及时清理，以免出现杂物过多，导致污水流通通道堵塞，污水漫溢出来的现象。这时将第二级格栅放下，第二级格栅到位后，收起第一级格栅，待拦截的杂物漂流到两者中间时，重新放下第一级格栅，处理两者之间的杂物，依次重复，确保污水流通渠道畅通。
二、污水工艺设计的生化处理阶段
污水生化处理阶段属于整个污水处理过程的核心。通过采用生物作用或者微生物作用来达到将污水中的有机物进行分解或者合成，从而去除污水中的不可沉悬浮物和可溶性有机物，净化水质。生化处理的方法有：氧化法、SBR法、A/O法、活性污泥法。污水处理生化处理阶段流程图如下图所示：
经过机械处理后的污水来到生化处理阶段，生化处理阶段包含有添加杀毒氟，投加混凝剂、微生物、苛性钠，折板絮凝，平流沉淀，过滤，加氟杀毒等8个过程。与机械处理阶段不同，生化处理阶段各个过程之间没有形成小的循环，只有过滤过程有过滤网，其他过程均无格栅过滤。
生化处理阶段的取水泵取水后添加氟，对水质进行第一次杀毒，经过氟杀毒后的水，到达配水井，配水井负责向后续处理过程工期待处理的水。[2]在混合容器中，将混凝剂、微生物、苛性钠与水充分混合，这是生化处理过程中最关键的一步，混合后的水中混凝剂能够将水中部分漂浮杂志混凝成微小固体颗粒，沉淀到池底；微生物可以将水中的有机物进行分解或者化学反应，形成富含有机物的微生物群体或者生物污泥的固体产物，沉淀到池底；苛性钠能够与水中的部分化学物质发生化学反应，产生无害气体或化学物质；经过混合容器中的混合分解，到达折板絮凝池，折板絮凝主要是通过池中的折板吸附混合分解后水中的杂质，平流沉淀能够让水中杂质在均匀水速中进行沉淀，最后通过过滤后再次添加氟对净化后的水进行消毒处理，最终形成可以饮用或者工业使用的洁净水。
污水处理生化处理阶段流程图
生化处理阶段主要的目的是对中不可见的杂质的处理，通过向污水中添加混凝剂、微生物、苛性钠等物质，将水质不可见杂质聚合起来，形成微小可见的污物，再通过添加微生物的生化反应，将污水中的有机物转化为二氧化碳等无污染气体，安全排放到大气中。氟的主要作用是杀毒，往水中添加氟，能够抑制水质病菌的生长和繁殖，达到杀毒、净化水质的作用。
三、污水工艺设计的污泥处理阶段
如污水处理生化处理阶段流程图所示，图中的污泥综合泵房即为污泥处理阶段的设施；污泥综合泵房对机械处理阶段和生化处理阶段留下的污泥进行处理，提炼出其中的有用物质，剔除废物等，得到的污泥能够泼洒到农田或者花园中作为肥料，达到资源的充分利用。[3]
经过上述对污水处理的探究可以看出，污水处理过程是一个及其复杂，繁琐的过程。如何将当前的先进技术运用到污水处理中，是值得我们去探究的。当前机电一体化系统发展良好，污水处理中的机械处理阶段、各类闸门的开关控制等，都属于机电一体化。研制一套符合污水处理工艺过程的机电一体化系统，让污水处理过程趋于自动化、智能化；将水质监测、监测系统与污水处理机电一体化系统结合起来，形成一个污水处理的智能化局域网系统，当自动检测系统检测到水质不达标时，会发出指令，自动关闭前方阀门，防止不达标水给出，并将不达标水排回污水处理系统相应的处理过程进行再处理，直到达标为止，这样就能做到实时监测水质，确保给水厂给水安全。
污泥处理阶段是污水处理的收尾阶段，这个阶段不涉及到对水的处理，是机械处理阶段和生化处理阶段遗留的杂物和污泥进行处理，以实现污水处理厂的持续性作业能力；到达资源的最大化利用。
工业污水和生活污水在污水厂经过机械处理阶段、生化处理阶段、污泥处理阶段的处理之后，能够到达重新利用的水质要求，实现了水资源的重复利用。在特大型城市中的污水处理中，由于污水排量大，可以在污水处理厂设置小型水利发电站和生物质发电站，通过污水流动带动小型水利发电机发电，通过将格栅拦截的杂物进行处理后，利用起来做生物质发电原料。这样可以实现污水处理厂的零耗能处理污水，全方位，对层次实现资源能源的重复利用。
水是生命之源，通过污水处理来实现水资源重复利用的相关技术值得我们研究和探索。本文通过对给水厂污水工艺过程的机械处理阶段、生化处理阶段、污泥处理阶段三个阶段的分析和研究，详细介绍了污水处理过程的细化步骤，结合当前的先进技术对给水厂污水工艺未来的发展策略提出了科学的构想。随着科学技术的不断发展，越来越多的先进科技会运用到污水处理领域来，更加智能化、精细化、优质化保障给水厂的优质水源供给，更加科学、合理的利用水资源。
参考文献：
[1]白天喜.城市污水处理厂的能耗研究与节能分析[D].长安大学，2012.
[2]刘娜娜.城镇污水处理厂能耗分析及节能措施研究[D].河北工程大学，2013.
[3]程雪莉.给水厂污泥资源化利用研究[D].西安建筑科技大学，2014.
论文作者:翟纪学1,翟继慧2
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/28
标签：污水论文; 污水处理论文; 阶段论文; 格栅论文; 生化论文; 水厂论文; 污泥论文; 《基层建设》2016年13期论文;