水是生命之源，孕育萬(wàn)物，關(guān)乎人類(lèi)福祉。但隨著(zhù)工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展，水資源日益緊張，水污染問(wèn)題也日益嚴重。要想精打細算用好每一滴水，污水處理技術(shù)在其中尤為重要。當下的污水處理技術(shù)不僅是治理水污染、改善水環(huán)境的關(guān)鍵一環(huán)，更是促進(jìn)水資源循環(huán)利用、實(shí)現可持續發(fā)展的重要途徑。

那么我們日常生活中產(chǎn)生的污水，究竟該如何處理？污水排放達標情況又如何？中國電建成都勘測設計研究院水環(huán)境與城建分公司正高級工程師馬宗凱或許可以告訴我們答案。

活性污泥法的脫氮過(guò)程

流傳百年的污水處理工藝—活性污泥法

污水處理技術(shù)的核心目的是去除廢水中的污染物質(zhì)，使其達到排放或回用的標準。這一過(guò)程涉及物理、化學(xué)和生物等多種方法。據馬宗凱介紹：“目前我國城鎮污水處理廠(chǎng)大部分采用活性污泥法工藝處理污水?！?/p>

資料顯示，這種污水處理方法誕生于1914年戰火紛飛的歐洲，在隨后不到10年的時(shí)間里，活性污泥工藝在很多小型污水處理廠(chǎng)得到了應用。第二次世界大戰后，美國污水處理廠(chǎng)的建設達到了高峰，活性污泥工藝也得以迅速發(fā)展，并逐漸開(kāi)始占據統治地位。因整體造價(jià)適中、運行費用和難度合適，活性污泥工藝從產(chǎn)生到現在已經(jīng)經(jīng)歷了百年實(shí)踐，始終保持著(zhù)強盛的生命力，在全球范圍內得到了廣泛的推廣。

活性污泥法即是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進(jìn)行連續混合培養，形成活性污泥。這些污泥顆粒粒徑大約為200到1000 μm，為礬花狀不定形絮狀體，通常具有較大表面積。在曝氣池中呈褐色，略顯酸性，供氧不足時(shí)為黑色，供氧過(guò)多時(shí)為灰白色。

活性污泥法處理流程

雖然大片的污泥看上去不太美觀(guān)，卻在污水處理中發(fā)揮極大作用。工程師們利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統。

在活性污泥法工藝發(fā)展的一百多年里，還衍生出了有氧化溝工藝、AAO工藝和CASS工藝等及其改良工藝。馬宗凱表示，“根據我們十多年運行經(jīng)驗效果來(lái)看，除在一些村鎮污水處理站中存在工藝選擇不適應的問(wèn)題外，現行的污水處理工藝能滿(mǎn)足絕大部分污水處理需要?！?/p>

“污水”處理后又產(chǎn)生“污泥”？

典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統和剩余污泥排除系統組成。污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來(lái)的壓縮空氣，通過(guò)鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置，以細小氣泡的形式進(jìn)入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，并使混合液處于劇烈攪動(dòng)的狀態(tài)，令活性污泥呈懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污泥反應得以正常進(jìn)行。

經(jīng)過(guò)活性污泥凈化作用后的混合液進(jìn)入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質(zhì)在這里沉淀下來(lái)與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統。經(jīng)過(guò)沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度；增殖的微生物從底泥中排出，稱(chēng)為“剩余污泥”。事實(shí)上，污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩余污泥中。

經(jīng)過(guò)一系列的流傳，活性污泥法成功將廢水凈化，但由“污水”產(chǎn)生的大量“污泥”又該如何處理？馬宗凱表示：“目前四川省通用的污水處理廠(chǎng)污泥處理方式主要有衛生填埋、制備生物質(zhì)燃料、熱電廠(chǎng)/垃圾焚燒廠(chǎng)摻燒和生物降解資源化等措施?！彪S著(zhù)近年來(lái)污泥處理設施不斷完善，城鎮污水處理廠(chǎng)污泥四化處置率明顯提升。

四川省地級以上城市生活飲用水水源狀況報告 圖源：四川省生態(tài)環(huán)境廳

污水處理的排放標準執行情況如何？

據介紹，四川省生活污水處理主要執行岷、沱江地區準四類(lèi)排放標準、國家一級A排放標準和農村污水排放標準三大類(lèi)，個(gè)別地區受排放水體環(huán)境容量影響執行地表準III類(lèi)排放標準，由于四川處于長(cháng)江流域上游，故執行的污水排放標準在國內都是較為嚴格的，遠高于長(cháng)江中下游地區。

“現階段通過(guò)不斷升級改造，除鄉鎮地區外大部分污水處理設施運行效能較好，均能達標排放?！瘪R宗凱表示，當下我國的污水處理技術(shù)水平在世界上處于領(lǐng)先水平，污水處理排放標準也高于大部分歐美發(fā)達國家。

四川省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布的最新報告顯示，截至2024年1月，四川省21個(gè)市（州）政府所在地已開(kāi)展監測的47個(gè)集中式飲用水水源地的47個(gè)監測斷面所測項目全部達標（達到或優(yōu)于III類(lèi)標準）。飲用水源地統計取水總量21134.64萬(wàn)噸，達標水量為21134.64萬(wàn)噸，水質(zhì)達標率100%。

值得注意的是，一些村鎮地區受水質(zhì)水量不穩定、管理不善和污水收集管網(wǎng)病害等因素影響，部分廠(chǎng)站未能滿(mǎn)負荷或穩定達標運行。

2023年12月，生態(tài)環(huán)境部和農業(yè)農村部聯(lián)合印發(fā)了“關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)農村生活污水治理的指導意見(jiàn)”，明確提出要增加對百?lài)嵰陨衔鬯幚碚镜谋O管力度，有條件的地區要新增出水在線(xiàn)檢測設施，為全面落實(shí)農村污水規范化運行、穩定達標排放的創(chuàng )造了條件。

馬宗凱也相信，未來(lái)污水處理較為薄弱的農村地區污水處理效能將會(huì )有明顯提升，“我們后續還會(huì )對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行低碳、智能、節能方面提升，如智慧運維、引入清潔能源和采用更加節能環(huán)保的設備等，進(jìn)一步降低污水處理廠(chǎng)的碳排放指標?！?/p>