城市污水處理技術(shù)及運行維護(hù)城市污水的有效處理是保障水環(huán)境質(zhì)量、維護(hù)公眾健康、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著城市化進(jìn)程的加速和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對污水處理技術(shù)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性以及運行維護(hù)的精細(xì)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(shù)路徑，并深入探討運行維護(hù)的核心要點，旨在為相關(guān)從業(yè)人員提供具有實踐指導(dǎo)意義的參考。一、城市污水處理技術(shù)概述城市污水成分復(fù)雜，主要包含生活污水、工業(yè)廢水（經(jīng)預(yù)處理后排入市政管網(wǎng)）及初期雨水等，其處理技術(shù)需根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、出水要求、處理規(guī)模、經(jīng)濟(jì)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(yù)處理技術(shù)預(yù)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(jī)顆粒，保護(hù)后續(xù)處理單元的設(shè)備正常運行，減少后續(xù)處理負(fù)荷。1.格柵與篩網(wǎng)：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(xì)格柵，其選型需根據(jù)后續(xù)處理工藝對進(jìn)水的要求確定。運行中需關(guān)注柵渣的清除頻率和格柵機(jī)的維護(hù)，防止柵渣堵塞導(dǎo)致水位升高或設(shè)備損壞。2.沉砂池：主要去除污水中密度較大的無機(jī)顆粒，如砂、礫石等，以避免這些顆粒磨損后續(xù)設(shè)備或在處理構(gòu)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(diào)節(jié)池：對于水質(zhì)、水量波動較大的污水，設(shè)置調(diào)節(jié)池可起到均化水質(zhì)、穩(wěn)定水量的作用，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造穩(wěn)定的進(jìn)水條件。調(diào)節(jié)池的設(shè)計需考慮足夠的容積和必要的攪拌或曝氣設(shè)施，防止污泥沉積和水質(zhì)腐敗。（二）一級處理技術(shù)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(jī)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(zhì)。設(shè)計和運行時需關(guān)注表面負(fù)荷、水力停留時間、堰板負(fù)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(shù)二級處理是污水處理的核心環(huán)節(jié)，主要通過生物化學(xué)方法大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，BOD去除率可達(dá)80%~90%以上，使污水中的有機(jī)物含量降至排放標(biāo)準(zhǔn)要求。1.活性污泥法：這是目前應(yīng)用最廣泛的生物處理技術(shù)。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(jī)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(guān)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(nèi)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(zhuǎn)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(fù)荷能力強(qiáng)。*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(yīng)池中按時間順序完成進(jìn)水、反應(yīng)（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(yīng)器（MBR）：將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合，用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)二沉池進(jìn)行固液分離。具有出水水質(zhì)好、占地面積小、污泥產(chǎn)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(jī)物被生物膜吸附降解。*生物轉(zhuǎn)盤：由一系列浸沒在污水中的旋轉(zhuǎn)圓盤組成，盤片表面生長生物膜，通過旋轉(zhuǎn)與污水和空氣交替接觸，完成有機(jī)物的降解和氧氣的傳遞。*生物接觸氧化法：在池內(nèi)設(shè)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(chǎn)量少。（四）三級處理/深度處理技術(shù)當(dāng)二級處理出水水質(zhì)仍不能滿足更高的排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求時，需進(jìn)行三級處理或深度處理。其主要去除對象包括：難降解有機(jī)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(xì)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(jī)物、磷以及部分重金屬。2.過濾：進(jìn)一步去除水中的細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì)，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(jié)構(gòu)，吸附水中的溶解性有機(jī)物、色度、嗅味物質(zhì)等。4.膜分離技術(shù)：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(xì)菌、病毒、有機(jī)物和鹽分，是實現(xiàn)污水深度凈化和回用的關(guān)鍵技術(shù)。5.脫氮除磷技術(shù)：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(zhuǎn)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(xué)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(hù)管理先進(jìn)的處理技術(shù)是基礎(chǔ)，科學(xué)高效的運行維護(hù)管理是保障污水處理廠長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)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(shè)備設(shè)施進(jìn)行定時、定點、定項巡檢，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。巡檢內(nèi)容包括：設(shè)備運行聲音、振動、溫度、泄漏情況，各構(gòu)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(zhì)水量監(jiān)測：嚴(yán)格監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)（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(fù)荷和處理效果。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整運行參數(shù)。在線監(jiān)測儀表需定期校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。3.工藝參數(shù)監(jiān)控：密切關(guān)注曝氣池DO、MLSS、SV30、SVI、回流比、排泥量、藥劑投加量等關(guān)鍵工藝參數(shù)，將其控制在最佳范圍內(nèi)。（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(jī)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(shè)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(shè)備（風(fēng)機(jī)、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(jìn)行污泥性狀觀察和鏡檢，了解微生物群落結(jié)構(gòu)。*營養(yǎng)物質(zhì)平衡：確保BOD5:N:P比例適當(dāng)（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(jī)、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?jù)水質(zhì)變化調(diào)整混凝劑種類和投加量；控制反應(yīng)條件（pH、攪拌強(qiáng)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(jìn)出水水頭損失；按規(guī)定進(jìn)行反沖洗；定期檢查濾料層厚度和污染情況，必要時補(bǔ)充或更換濾料。*膜系統(tǒng)：嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)，防止膜污染；制定合理的清洗方案（物理清洗、化學(xué)清洗）；監(jiān)控跨膜壓差（TMP）和產(chǎn)水量變化；注意膜組件的保護(hù)和更換周期。（三）設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)1.制定維護(hù)計劃：根據(jù)設(shè)備說明書和運行經(jīng)驗，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計劃（日、周、月、季、年度），包括清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、零部件更換等。2.泵類設(shè)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(zhuǎn)和堵塞。3.風(fēng)機(jī)：檢查風(fēng)壓、風(fēng)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(guān)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(jìn)行清淤或修補(bǔ)。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(jù)準(zhǔn)確、控制邏輯可靠。（四）污泥處理與處置污水處理過程中會產(chǎn)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(jī)物穩(wěn)定化，減少污泥量，產(chǎn)生的沼氣可回收利用。3.污泥脫水：通過板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)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(jù)當(dāng)?shù)貤l件選擇合適的處置途徑，如衛(wèi)生填埋、土地利用（農(nóng)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(yīng)急管理1.應(yīng)急預(yù)案：制定完善的應(yīng)急預(yù)案，針對進(jìn)水水質(zhì)水量突變、停電、設(shè)備故障、自然災(zāi)害等突發(fā)情況，明確應(yīng)急響應(yīng)流程、處置措施和責(zé)任人。2.應(yīng)急演練：定期組織應(yīng)急演練，提高操作人員應(yīng)對突發(fā)事件的能力。3.備用設(shè)備與物資：關(guān)鍵設(shè)備（如備用泵、備用電源）和應(yīng)急物資（如應(yīng)急藥劑、防護(hù)用品）需配備齊全并確保完好。三、結(jié)論與展望城市污水處理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其技術(shù)的選擇和運行維護(hù)管理水平直接關(guān)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(xué)習(xí)和