城市污水的性质、处理与利用

林 彤

（揭阳市自来水公司，广东 揭阳 522000）

随着我国经济社会建设的快速发展，城市人数激增，城市面貌日新月异，呈现出一片欣欣向荣的景象。城市用水量和城市污水排放量也相应地迅速增加，与人民生活和生产息息相关，必不可少的资源——水，由于用水紧张和水质污染，环境问题日益突出，从而带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。如何通过城市污水的处理与再生利用，促进水环境质量改善，推进资源节约型、环境友好型社会建设，成为我们当前要认真解决的重要课题。

1 城市污水的性质

排入城市污水管网的生活污水和工业废水形成的混合污水称为城市污水。

1.1 生活污水的成分

生活污水一般不含有毒物质，但含有大量细菌和寄生虫，其中也可能包括致病菌，具有一定的危害性。生活污水的成分比较固定，只是浓度随生活习惯、生活水平有所不同。表1是国内典型城市污水水质。

表1 国内典型城市污水水质

1.2 工业废水的成分

生产废水的成分主要取决于生产过程中所用的原料工艺情况，所含成分复杂多变，多半具有危害性。各废水情况要具体分析，表2列有生产废水中主要污染物的分类和来源。

2 城市污水处理的基本方法

我国于20世纪80年代中期开始对城市污水处理进行试点推行，大力发展城市污水处理工程，全面建设污水处理厂，提高污水处理能力，改善水环境质量。在此大环境下，本公司对污水处理采取了以下几种科学的处理方法：

2.1 物理法

物理法就是利用物理作用分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。主要有以下几种：

表2 生产废水中主要污染物的分类和来源

（1）沉淀（重力分离）。沉淀处理设备有沉砂池、沉淀池、气浮池和隔油池等。

（2）筛滤（截留）。筛滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空过滤机、压滤机等，后两种多用于污泥脱水。

（3）气浮。根据微气泡产生方式的不同，可分为溶气气浮法、电解气浮法和散气气浮法等。为了提高气浮效果，有时需向污水中投加混凝剂。

（4）离心分离。离心分离设备有离心机和旋流分离器两种。

2.2 化学法

化学法就是通过投加化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。主要有以下几种：

（1）混凝法。用于处理含油废水、染色废水、洗毛废水等，常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁等。

（2）中和法。用于处理酸性废水或碱性废水。

（3）化学沉淀法。用于处理含重金属离子的工业废水。

（4）氧化还原法。氧化法多用于处理含酚、氰的废水中，常用的氧化剂有空气、纯氧、漂白粉、氯气、臭氧等。还原法多用于处理含铬、汞的废水中，常用的还原剂有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等。

（5）电解法。主要用于处理含铬及含氰的废水。

（6）吸附法。用活性炭、硅藻土、焦炭等吸附剂吸附废水中的酚、汞、铬、氰等有毒物质。

（7）离子交换法。离子交换法目前在工业废水处理中得到了广泛应用。

（8）电渗析法。可用于酸性废水回收、含氰废水处理等。

2.3 生物法

生物法就是利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。主要工艺有以下几种：

2.3.1 活性污泥法

生活污水连续曝气，水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥结构疏松，表面积大，对有机物有着强烈的吸附凝聚和氧化分解能力。

2.3.2 生物膜法

使污水连续流经填料或某种载体（如矿石、炉渣或塑料蜂窝等），在填料上就能够形成称为生物膜的膜状生物污泥。生物膜上繁殖着大量的微生物，能够吸附并降解污水中的有机污染物，同时，老化的生物膜从填料上脱落下来随污水流入沉淀池沉淀分离，使污水得到净化。

生物膜法有多种运行形式，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、生物流化床以及曝气生物滤池等。

2.3.3 自然生物处理法

该法是利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理污水，形成水体（土壤）、微生物、植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理、化学和生物净化，实现污水的资源化、无害化和稳定化。

2.3.4 厌氧生物处理法

该法是利用兼性或专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物，耗能低且能产生能量，污泥产量少，主要用于处理污泥及高浓度、难降解的有机工业废水。处理污泥的主要构筑物是消化池。厌氧处理技术在19世纪才出现，1986年，英国建立了第一座处理生活污水的厌氧消化池，随后，澳大利亚于20世纪40年代研制了连续搅拌的厌氧消化池，但效果较差。1940—1980年，相继开发了厌氧接触工艺、厌氧滤池、升流式厌氧反应器、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床及厌氧颗粒污泥膨胀床等高效反应装置，用于有机工业废水的处理。

3 城市污水再生利用的途径

在水资源紧张、水污染加剧的情况下，可将污水回用作为开源的重要途径之一，并用它来有效地缓解水资源紧张的局面。城市污水利用一般有农业利用（包括渔业）、工业利用和市政利用3个途径。不同的利用途径要求不同的水质，从而决定污水的处理程度，有的污水利用本身也是污水的净化处理过程，如污水的土地处理。

农业上，利用经处理的城市污水进行农业灌溉或渔业、水生植物的养殖，既可以利用水中的营养成分，又使污水进一步得到净化，起到保护天然水体的作用。因为污水中的大量氮、磷对于灌溉农田比较适宜，但如果污水灌溉不当，则会使作物减产、恶化土地、传染疾病，所以必须慎重对待。用于灌溉的污水应经过无害化处理，符合有关标准，我国已有《农用灌溉水质标准》（GB5084—2005）对灌溉水质提出要求。通过规划，增大污水灌溉面积，提高污水利用率，并选择经济作物、种子作物、绿化植物等作为灌溉对象，有广泛的应用前景。墨西哥、智利、印度、秘鲁、沙特阿拉伯、日本、以色列等国大量采用再生的城市污水作为农业灌溉用水。美国20世纪80年代末，已建立了4 000多个应用良好的污水灌溉系统。实践证明，再生的污水较其他水源成本较低，并且极大地缓解了农业用水的危机。

工业上，处理后的污水一般可用作冷却水、生产工艺用水和洗涤水、锅炉用水，如电力、冶金、石油化工、机械制造、化工、轻工等有关行业，都可使用处理后的污水。国内工业生产中，努力发展循环或循序用水的方法，或几个企业联合依次使用排放的废水。

经过深度处理的污水可作为城市水源，如用于城市杂用水，作为洗车、浇洒绿化、冲厕、消防、空调补充用水以及水景用水等。小区域如大型公共建筑或住宅小区的水资源循环回用，又称为中水工程。

经过深度处理的污水也可回灌地下，使污水得到完全净化，城市可再取用这种地下水。

实践证明，了解了城市污水的性质，并根据实际选择以上城市污水处理的基本方法和城市污水再生利用的途径，对处理与利用城市污水将起到良好的作用。

[1] 高廷耀.水污染控制工程[M]，北京：高等教育出版社，1989.

[2] 张自杰.环境工程手册[M]，北京，高等教育出版社，1996.

[3] 韩剑宏.水工艺处理技术与设计[M]，北京，化学工业出版社，2007.