城市污水處理技術(shù)及運(yùn)行維護(hù)引言：城市污水治理的現(xiàn)實(shí)意義與技術(shù)需求伴隨城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，城市污水產(chǎn)生量與成分復(fù)雜度同步提升。生活污水的有機(jī)物、氮磷污染物，疊加工業(yè)廢水的重金屬、難降解有機(jī)物，若處理失當(dāng)，將引發(fā)水體黑臭、富營養(yǎng)化，威脅生態(tài)安全與飲用水供給。因此，構(gòu)建科學(xué)的污水處理技術(shù)體系并建立精細(xì)化運(yùn)行維護(hù)機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)污水“減害—凈化—資源化”全鏈條管理的核心保障。一、城市污水處理核心技術(shù)體系（一）物理處理技術(shù)：污染物的“初級篩分”物理處理依托重力、篩分、離心等原理，去除大顆粒懸浮物與漂浮物，為后續(xù)工藝減負(fù)。格柵與篩網(wǎng)：作為污水入廠首道工序，粗格柵（間隙10-50mm）攔截樹枝、塑料等大塊雜物，細(xì)格柵（間隙1-5mm）進(jìn)一步篩除細(xì)小微粒。運(yùn)行中需定期清理柵渣（機(jī)械耙齒或人工打撈），配套壓榨脫水設(shè)備降低外運(yùn)體積。沉砂池：利用砂粒與污水的密度差分離無機(jī)砂粒。曝氣沉砂池通過曝氣營造旋流環(huán)境，強(qiáng)化砂粒與有機(jī)物分離；平流沉砂池結(jié)構(gòu)簡單，適用于小型處理廠。需定期排砂（避免堆積），砂水分離器實(shí)現(xiàn)砂水分離后，砂粒外運(yùn)、污水回流。沉淀池：初沉池去除生物處理前的懸浮有機(jī)物，二沉池分離生物處理后的活性污泥與出水。平流式沉淀池水流均勻但占地大，輻流式沉淀池效率高、適用于大水量。運(yùn)行需關(guān)注表面負(fù)荷（1.0-2.5m3/(m2·h)）、污泥斗容積，定期排泥避免厭氧上浮。（二）生物處理技術(shù)：污染物的“生物降解”生物處理通過微生物代謝分解有機(jī)物、氮磷等污染物，是污水處理的核心環(huán)節(jié)?；钚晕勰喾ǎ阂曰钚晕勰啵ㄎ⑸锶郝洌楹诵?，在曝氣池中分解有機(jī)物。傳統(tǒng)推流式曝氣池（如卡羅塞爾氧化溝）延長水力停留時間（HRT8-16h）；改良型A/O、A2/O工藝通過缺氧/厭氧段同步脫氮除磷。需嚴(yán)格控制污泥濃度（MLSS2000-4000mg/L）、污泥齡（SRT5-30d）、溶解氧（DO好氧段2-4mg/L，缺氧段0.2-0.5mg/L），避免污泥膨脹或老化。生物膜法：微生物附著于填料（碎石、陶粒等）形成生物膜，污水流經(jīng)時完成凈化。生物濾池適用于中小水量，生物轉(zhuǎn)盤耐沖擊負(fù)荷。需定期反沖洗（曝氣生物濾池1-3d/次），監(jiān)控生物膜厚度（2-3mm），過厚會降低傳質(zhì)效率。膜生物反應(yīng)器（MBR）：膜分離技術(shù)與生物處理結(jié)合，用膜組件替代二沉池，泥水分離更徹底。污泥濃度可達(dá)8000-____mg/L，HRT縮短，占地僅為傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2，出水可直接回用。但膜污染（污泥絮體、膠體吸附）是核心問題，需通過優(yōu)化曝氣（保持膜面紊流）、定期化學(xué)清洗（檸檬酸、次氯酸鈉）延長膜壽命。（三）化學(xué)處理技術(shù)：污染物的“精準(zhǔn)去除”化學(xué)處理通過藥劑投加或物理化學(xué)作用，去除難生物降解污染物、強(qiáng)化脫氮除磷或消毒殺菌?；炷恋恚和都泳酆下然X、聚丙烯酰胺等混凝劑，使膠體顆粒脫穩(wěn)凝聚。深度處理中可降低膜負(fù)荷，工業(yè)廢水處理中可去除重金屬（如硫化鈉沉淀重金屬）。需根據(jù)水質(zhì)調(diào)整投加量（PAC10-50mg/L），控制pH（6.5-8.5）?；瘜W(xué)氧化：傳統(tǒng)氧化（液氯、次氯酸鈉消毒）成本低但有副產(chǎn)物，臭氧消毒無殘留但設(shè)備投資高；高級氧化（芬頓、臭氧）可降解難有機(jī)物，芬頓氧化需控制pH（3-4）、H?O?投加量（COD的1-3倍）?；瘜W(xué)除磷：投加鈣鹽、鋁鹽或鐵鹽（如FeCl?）與磷酸鹽形成沉淀，補(bǔ)充生物除磷不足（進(jìn)水TP>8mg/L時）。投加量為P的1.5-3倍摩爾比，投加點(diǎn)可選初沉池、曝氣池或二沉池后。二、污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)要點(diǎn)（一）設(shè)備全生命周期管理污水處理設(shè)備（格柵機(jī)、曝氣器、泵類、膜組件等）需建立“預(yù)防—檢修—更新”體系：格柵除污機(jī)：每日檢查柵渣量，每周清理機(jī)架，每月檢查鏈條張緊度、電機(jī)潤滑，每季度拆機(jī)查軸承磨損，1-2年更換耙齒。曝氣系統(tǒng)：每月檢測曝氣均勻性，堵塞時高壓水反沖洗或酸洗；鼓風(fēng)機(jī)每日監(jiān)控風(fēng)壓風(fēng)量，每周清理過濾器，每月查油位皮帶，每年做葉輪動平衡。泵類設(shè)備：進(jìn)水泵監(jiān)控液位，回流泵定期清葉輪、查聯(lián)軸器，潛水排污泵每年起吊查電纜老化。膜組件（MBR）：每日記錄跨膜壓差（TMP），超初始值20kPa時啟動在線清洗；每月離線化學(xué)清洗，每年檢測膜絲完整性，斷絲及時封堵或更換。（二）工藝參數(shù)動態(tài)調(diào)控通過監(jiān)控水質(zhì)、水量、微生物指標(biāo)，優(yōu)化工藝參數(shù)：水質(zhì)水量監(jiān)控：進(jìn)水端每日人工檢測COD、BOD等，重要指標(biāo)在線監(jiān)測；出水端符合《GB____-2002》，水量波動時調(diào)整曝氣、污泥回流比或投加碳源。微生物指標(biāo)：鏡檢原生動物判斷系統(tǒng)狀態(tài)（鐘蟲多則穩(wěn)定，鞭毛蟲多則負(fù)荷高）。污泥沉降比（SV30）控制20%-30%，污泥容積指數(shù)（SVI）100-150mL/g為正常，SVI>200mL/g提示膨脹風(fēng)險。關(guān)鍵參數(shù)控制：DO通過風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)（好氧段2-4mg/L，缺氧段0.2-0.5mg/L）；SRT通過排泥量控制（脫氮>15d，除磷<10d）；HRT根據(jù)水量調(diào)整，避免短流或死區(qū)。（三）污泥的減量化與資源化污泥含大量有機(jī)物、重金屬，需經(jīng)“穩(wěn)定化—減量化—資源化”處理：污泥濃縮：重力濃縮（含水率95%-97%）、機(jī)械濃縮（帶式壓濾機(jī)/離心機(jī)，含水率80%-85%）減少體積，機(jī)械脫水前投加PAM改善性能。污泥穩(wěn)定化：厭氧消化分解有機(jī)物、產(chǎn)甲烷（殺滅病原菌，含水率90%-92%）；好氧消化適用于小型廠但能耗高。厭氧消化需控溫（中溫35℃）、C/N比（20-30:1）、pH（6.5-7.5）。資源化利用：沼氣回收發(fā)電（能量回收率30%-50%）；脫水污泥作園林土（重金屬達(dá)標(biāo)）、制磚原料（摻入10%-20%）或有機(jī)肥（堆肥腐熟）。（四）應(yīng)急管理與風(fēng)險防控針對水質(zhì)突變、設(shè)備故障、極端天氣，制定應(yīng)急預(yù)案：水質(zhì)突變：進(jìn)水COD/重金屬驟升時，啟動事故池暫存，調(diào)整工藝參數(shù)；pH超標(biāo)時投加酸堿調(diào)節(jié)（6-9）。設(shè)備故障：格柵卡阻切換備用設(shè)備，曝氣風(fēng)機(jī)故障減少負(fù)荷、啟用備用機(jī)，膜斷絲隔離故障組、臨時封堵。極端天氣：雨季前清理排水系統(tǒng)，冬季保溫裸露管道，臺風(fēng)前加固設(shè)備、儲備應(yīng)急電源。三、常見問題診斷與解決策略（一）污泥膨脹：成因與控制表現(xiàn)為SV30升高、SVI>200mL/g，出水超標(biāo)。成因：絲狀菌過度繁殖（C/N失衡、DO不足、溫度驟變）或非絲狀菌膨脹（粘性物質(zhì)積累）。解決：絲狀菌膨脹縮短SRT、提高DO（>3mg/L）、投加PAC（50-100mg/L）；非絲狀菌膨脹排查進(jìn)水、投加H?O?分解粘性物質(zhì)。（二）出水氨氮超標(biāo)：脫氮系統(tǒng)失效因硝化菌活性受抑（DO不足、溫度<15℃、pH<6.5）或反硝化碳源不足。對策：提高好氧段DO（3-4mg/L），冬季加熱混合液（>20℃），投加碳酸鈉調(diào)pH（7-8）；反硝化不足時投加乙酸鈉（TN的3-5倍），延長缺氧段HRT。（三）膜污染：MBR系統(tǒng)的“頑疾”TMP升高、產(chǎn)水量下降，分可逆（污泥絮體吸附）與不可逆（有機(jī)物附著）污染。預(yù)防：優(yōu)化曝氣（膜面流速>0.5m/s），每周1-2次在線清洗（次氯酸鈉500-1000mg/L）。處理：可逆污染物理反沖洗恢復(fù)，不可逆污染離線化學(xué)清洗（檸檬酸+次氯酸鈉，40℃），嚴(yán)重時更換膜組件。四、未來發(fā)展趨勢：從“達(dá)標(biāo)排放”到“資源化循環(huán)”（一）智能化管控：數(shù)字孿生與AI優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時采集數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生構(gòu)建虛擬模型，AI算法（LSTM）預(yù)測水質(zhì)波動，自動調(diào)整工藝參數(shù)。某試點(diǎn)廠應(yīng)用后，能耗降15%，藥劑投加量減20%。（二）資源化升級：污水廠變身“資源工廠”中水回用：深度處理（超濾+反滲透）回用于工業(yè)冷卻、綠化，回用率40%-80%。污泥能源化：厭氧消化產(chǎn)甲烷效率提升（微生物馴化+預(yù)處理），部分廠實(shí)現(xiàn)“能源自給”。營養(yǎng)物回收：從污泥中提取磷（磷酸銨鎂結(jié)晶）、氮（氨吹脫），回用于農(nóng)業(yè)/工業(yè)。（三）低碳化轉(zhuǎn)型：工藝革新與碳中和節(jié)能工藝：磁懸浮風(fēng)機(jī)（節(jié)能30%）、光伏供電（屋頂覆蓋率50%）、重力流管網(wǎng)優(yōu)化。碳減排技術(shù)：厭氧氨氧化（Anammox）工藝能耗