地表水污水處理

地表水污水處理即，為使地表的污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求而對其進行淨化的過程。根據處理方式，地表水處理方法可以分為物理法、化學法和生物法等，對於不同水體中污染物特性，可以採用其中的幾種方法結合來高效處理。

基本介紹

• 中文名：地表水污水處理
• 外文名：surface water treatment
• 標準：《地表水環境質量標準》

地表水污染狀況

水污染在全球普遍存在，隨著經濟迅速發展，傳統的經濟模式使我國的有限資源不斷減少，廢棄物逐漸增多，地表水水質遭到嚴重破壞。中國環境狀況公報（2016）顯示，全國各大水系都受到了不同程度的污染。2016年，1940個國考斷面中，Ⅰ類47個，占2.4%；Ⅱ類728個，占37.5%；Ⅲ類541個，占27.9%；Ⅳ類325個，占16.8%；Ⅴ類133個，占6.9%；劣Ⅴ類166個，占8.6%。

主要污染源

地表水污染主要是由人類活動產生的污染物造成，按污水來源分類，一般可分為生產污水和生活污水兩類，其中生產污水包括工業污水、農業污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水，由於生活中各種形式的複雜混合物產生的污水。

生活污水

生活污染源主要為飲食、洗滌、醫院污水、生活垃圾等。生活污水和垃圾中主要污染物為有機物。枯水期，生活污水和垃圾多用於積肥，豐水期易隨雨水沖刷流入河流、水庫。城市生活污水量日益加劇，城市暴雨徑流量及其中含有的污染物數量也迅速增加。

工業廢水

工業生活範圍廣，廢水量大，成份複雜，且不易淨化。按所含污染物的不同，工業廢水可分為以下幾種：

1. 含有機污染物的廢水。排入水體的有機物含量過高，則分解耗氧導至溶解氧顯著降低，而水體低溶解氧時有機物進行厭氧分解，釋放出CH₄、NH₃、H₂S等腐臭氣體。而且有機污染物排入水體後即成為微生物的營養源；
   
2. 含無機污染物的廢水。無機污染物指含Na²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁺、Cl^-、OH^-等離子的無機物質。強酸強鹼排入水體，明顯改變水體pH值；
   
3. 含化學毒物的廢水。當廢水中含有相當多的化學毒物，如氰化物、砷、酚類以及某些重金屬離子時，會導致水中的細菌和動植物的生物毒性效應，抑制水體的自淨作用；
   
4. 含懸浮物的廢水。我國許多水庫河流都有懸浮物污染現象。
   
5. 造成熱污染的廢水。這種廢水排入水體，水溫旋即升高，影響水生生物生長，降低水中飽和溶解氧含量；
   
6. 有色、臭、味的廢水。這種廢水排出後，影響水體的感官性狀。特別是鉻酸(綠色)、銅鹽(青色)、鎳鹽(黃色)等金屬鹽類，既是著色污染，又是重金屬污染。
   

農業污水

在農業生產方面，噴灑農藥和施用化肥，一般只有少量附著或施用於農作物上，其人部分殘留在土壤和飄浮在大氣中，通過降雨、沉降和徑流的沖刷而進入地表水和地下水，造成污染。其中，農藥是農業污染的主要方面。農藥種類主要有除草劑和樂果、敵百蟲、磷胺、甲胺磷、乙酞甲胺磷等有機磷殺蟲劑。濫施化肥也是造成水體污染的重要原因。施用的化肥種類有尿素、氯化胺、碳酸氫氨、二胺、過磷酸鈣等。氮肥和磷肥一起造成水體的富營養化。還有加工工業、養殖業、林果業和漁業生產等，在生產生活中產生的污染物質直接或間接地進入水體。

污水處理技術發展過程

國外污水處理髮展

18世紀末、19世紀初，英國、日本、德國、芬蘭、美國等經濟較為發達的國家，隨著經濟的發展，陸續出現了環境污染及社會公害等問題，水環境的污染成了引發這些問題的主要原因,通過興建污水處理設施，建設污水處理廠來治理污水，提上了各國政府的日程。作為處理城市污水和廢水處理都較為發達芬蘭，20世紀初期世界上第一座城市污水處理廠就是在芬蘭的首都赫爾辛基建造而成。從此，世界各個國家的污水處理事業快速發展，污水處理廠也成了城市正常運行中不可缺少的基礎設施。隨著各國對污水處理工作的重視，對污水處理設施建設的支持，污水處理事業穩步發展的同時不斷開拓新的技術，世界各國的污水處理設施也逐漸増多。

據相關資料顯示:美國的污水處理廠的數量居於世界的首位，人均占有率最高，污水處理廠的二級處理程度占到78%；瑞典下水道鋪設及使用率幾乎達到100%，污水廠的數目眾多，成為處理設施最為普遍的國家；英國的污水處理廠幾乎都達到了二級處理程度。

隨著各國二級污水處理廠的興建，各國的水環境也有很大改善。二級生物處理工藝主要有：傳統活性污泥法、生物膜法及在活性傳統污泥工藝基礎上發展起來的其他方法如AB法、SBR法、氧化溝、接觸氧化法、（浮動式填料生化）、土地處理法等。

中國污水處理髮展

二十世紀初，上海建成了我國首座活性污泥為工藝的污水廠，我國城市污水處理事業如雨後春筍般快速發展。19世紀前後，我國才開始全面關注城市的污水淨化的問題。建成穩定塘成為我國初期處理城市污水的基本手段。傳統活性污泥法是我國污水處理最早研究的污水處理工藝，該方法處理污水的成本低，出水水質好，是我國目前大部分污水處理廠採用的污水處理工藝。二十世紀八十年代，天津紀莊子污水廠成為中國首座大型的城市污水處理廠，自此，我國的污水處理事業突飛猛進。二十一世紀以來，我國城市化率不斷提高，水污染加重，水污染物的排出標準更嚴，因此，城市污水處理廠在建廠前就要將去氮、除磯納入考慮範圍，而之前建設的水廠不得不進行相應的技術、工藝等方面的改造。近年來，我國湖泊水庫等水體富營養化問題進一步加劇了我國水資源的短缺，因此減輕水體富營養化成為了我國解決水污染問題的關鍵。

我國將城市污水主要進行分級（一級、二級）處理，集中處置的方法。一級處理通常置於二級處理以前，主要是對污水進行初步的過濾、沉澱和曝氣等工序，將廢水中的懸浮物去掉。二級處理分為二級生物處理和二級化學處理，但由於化學法處理效果不穩定成本高等特點，在我國主要是採用的二級生物處理法，廢水經處理後基本達到污水排放標準。

我國城市污水處理工藝主要以二級生物處理為主，二級生物處理工藝能夠很好的滿足對水中有機物的去除，對水中的氮磷等元素也有一定的去除效果。城市污水處理廠作為處理城市污水最重要的設施在我國的建設數量也越來越多，我國的城市污水處理率也在不斷提高，但是隨著我國城市化進程的加快及城市水資源進一步短缺，城市污水處理廠也面臨如整體去除率不高、氮磷的去除率低、再生水回用率低、污泥處置效果差等問題。我國目前套用最多的二級污水處理工藝主要有傳統的活性污泥法和它的改進型A/O和A²/O工藝、氧化溝和SBR工藝等。

地表污水處理方式

污水處理的方法很多，一般可分為物理法、化學法和生物法等，現代污水處理主要有以下幾種方法：

吸附法

吸附法是指當氣體或液體與固體接觸時，在固體表面上某些成分被富集的過程。吸附法處理廢水就是利用投加吸附劑而去除水中微量的污染物，此法具有相適應的範圍廣，處理效果好，吸附劑可重複使用等優點，但也存在著對廢水進行預處理要求高，操作麻煩等缺點。

混凝法

化學混凝的機理至今還未清楚，可以認為主要是三方面的作用，即壓縮雙電層，吸附架橋作用和沉澱物網捕作用。混凝法可以降低水的濁度和色度，去除多種高分子有機物，重金屬以及放射性物質，並改善污泥的脫水性能。隨著科學技術的發展，混凝劑的種類也日益增多，這為混凝技術的廣泛套用提供了更為廣闊的空間。

電化學處理技術

電化學處理技術是指在外加電場的作用下，在特定的電化學反應器內，通過一系列設計的化學反應電化學過程或物理過程，產生大量的自由基，進而利用自由基的強氧化性對廢水中的污染物進行降解的技術過程。電化學水解技術具有多功能性，高度的靈活性，無污染或少污染性，易於控制和經濟性等特點。但也存在著高能耗高成本和析氫和析氧等副反應的缺點。

生化處理技術

生化處理工藝是利用微生物的代謝作用，將水中成溶解膠體狀態的有機物質轉化為穩定的易降解物質，利用微生物的生化作用，從而使廢水得以淨化。生化處理法具有成本低，投資少，效率高，無二次污染等特點，廣泛為各國使用。生化處理過程不需要高溫高壓，它是不需要投加催化劑的催化反應，比一般化學反應優越的多，其處理廢水費用低廉，運行管理方便，是廢水處理系統中最重要的過程之一。

水污染問題是環境保護中亟待解決的問題，隨著科學技術的不斷發展，污水處理系統也不斷被革新，但每種方法都有其優點和缺點及適用的廢水條件，故需要將多種處理方法相聯繫相組合才能更好的解決這一環境問題。

地表水檢測標準

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，防治水污染，保護地表水水質，保障人體健康，維護良好的生態系統，我國制定了《地表水環境質量標準》，它按照地表水環境功能分類和保護目標，規定了水環境質量應控制的項目及限值，以及水質評價、水質項目的分析方法和標準的實施與監督。 本標準適用於中華人民共和國領域內江河、湖泊、運河、渠道、水庫等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能的水域，應執行相應的專業用水水質標準。