“双碳”背景下未来城市污水处理技术发展展望
广东省循环经济和资源综合利用协会
摘要：在社会经济发展的同时，人居生活发展空间需求日益拓展，对水资源的利用产生量更大、质更高的需求。在早期，由于人们没有形成正确的认知，认为水资源非常的丰富，没有形成系统的节水意识，导致城市产生的污水量迅猛增长，无法优化城市居民的生活环境，对城市的发展产生阻碍，因此寻求有效的处理污水方式已经非常迫切。虽然很多城市加强了污水处理力度，但受到多种原因的限制，这些城市在污水处理方面仍存在许多问题尚待解决，污水处理效率一直较低，污水处理数量比例也一直局限在一定比例，需采取合理的方式积极解决城市污水处理所面临的问题，确保污水得到有效的处理。
关键词：城市污水处理；低碳技术;生物复合药剂
引言
城市发展需要消耗大量的资源，资源的大量应用为产业发展带来了重要的支持，同时也推动了城市规划发展进程。但在资源消耗的同时也会产生大量废水，再加上人们生活中产生的污水，这些污水如果未得到合理处置就随意的进行排放，那么必然会对生态环境造成严重污染，这会对城市建设发展带来不利影响，所以对城市污水处理进行分析有着重要的意义。
1城市污水的来源与分类
在城市污水的来源中，工业生产产生的废水及居民生活产生的污水是主要的来源。生产制造类企业在进行生产活动时，会产生大量的工业废水。通常情况下，这些废水的种类多，含有的有害物质差异也较显著。因此，在处理这类废水时，需要根据不同的废水种类进行分别处理。例如化工制药类企业产生的含有重金属等有毒有害物质的废水需要在车间排放口进行专门处理，而不应该多种废水混合后统一处理，应确保各类废水达标后才能进行排放。另外，人们在日常生活中，各种活动行为也会产生一些污水，这类污水中主要污染物为有机物，还有一些病原微生物，尽管没有工业废水的污染性严重，但是尤其是医院等产生的污水含有病原微生物，因此也应该经过消毒等技术手段进行特殊处理。在疫情的影响下，如何有效处理医院或者隔离区产生的生活污水显得极为重要。除了生产废水和生活污水之外，在城市生活中，日常的降水以及冰雪融化也会为城市的污水处理体系带来一定的负担，提高了对城市下水道排管体系的要求。
2城市污水对环境的影响
当前社会经济快速发展，物质生活水平的提高使得人们更加注重环境保护，特别是水资源方面的处理。在城市污水处理环节，如果污水处理不当会对自然环境造成严重的影响，破坏区域生态稳定性。首先，城市污水处理站的管道存在泄漏隐患，一旦发生泄漏就会影响到周边生态环境。其次，污水处理站存在一定的噪声危害。城市生活污水处理需要用到离心风机、离心泵等设备，此类设备在运行过程中会产生噪声，噪声会对处理站员工身心造成一定的伤害。在城市污水处理过程中，在处理废水时如果环保标准达不到就会导致储收整理水质受到一个较为严重的污染，对污水处理站所在的中下游沿线居民生产生活造成严重影响。在处理生活污水的过程中，产生的污泥也属于比较大的污染物，污泥中有机物以及磷元素较为丰富，重金属元素比如汞、铬、镉、铅等也严重危害生态环境。因此，污水处理对环境的影响非常关键，必须要加强污水处理技术优化，制定有效的污水处理对策，提升环境整体质量。
3“双碳”背景下未来城市污水处理技术
3.1复合型生物絮凝剂
复合型生物絮凝剂（CBF）的主要成分为多糖类物质，因其高效的絮凝效果和安全无毒的特性,已成为近年来国内外研发的热点之一。复合型生物絮凝剂（CBF）中含有羧基，能与高岭土等无机成分形成离子键，使其在絮凝过程发生架桥作用，其絮凝形态发现絮体结构密实，有利于絮体沉降。采用加热机械混合方法，以聚合氯化铝铁(PAFC)和生物絮凝剂(CBF)为原料，制备生物复合絮凝剂,最佳PAFC：CBF复合比为20：1，其絮凝效果显著要高于单独使用一种絮凝剂的效果。生物复合药剂可能会在未来城市污水处理过程中发挥重要作用，应加大研发力度。此外，生物药剂有助于未来城市污水处理的应急保障。在突发环境污染事件时，生物药剂有助于短时间内恢复城市污水处理受损的微生物活性，发挥应急保障作用。
3.2污水矿化处理技术
污水矿化处理技术属于新型技术，该技术原理是在矿物表面进行电负荷的设置，借助吸附原理将污水中的杂质进行吸附。污水矿化处理技术能够在较大程度上提高处理的工作效率。一般来讲，矿物质具有很好吸附性，特别是硅藻土等相关的矿物质能够将污水中的离子以及杂质吸附，而且完成处理后的污水不会影响到环境，能够很好地体现出节能环保的理念。比如在市政污水处理过程中，通过选择莫尼特能够很好地吸附污水，莫尼特内部拥有着大量的非活性阳离子，能够很好地吸附铅、汞等重金属元素，使污水处理的效率极大提升。除此以外，沸石污水处理能力也比较高，沸石温度通过适当的调节能够将内部孔隙率极大增加，有效提高杂质的吸附率。
3.3厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化被认为是最具有“碳中和”前景的污水处理技术。在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌（AnAOB）能以CO2为碳源、氨氮（NH4+）为电子供体、亚硝态氮（NO2-）为电子受体，进行氧化还原反应，将NH4+与NO2-转化成氮气（N2），并产生少量硝态氮（NO3-），从而实现总氮的去除。AnAOB属自养菌，脱氮过程不需消耗有机碳源，节省下来的有机物可通过生物能源回收利用。AnAOB生长缓慢，世代周期长，在污水处理系统中能够稳定持留和富集至关重要。另外，NO2-作为AnAOB重要底物，在主流污水处理系统中含量极低，因此如何获取稳定且充足的NO2-，是实际应用时面临的瓶颈问题之一。
3.4人工湿地处理技术
所谓人工湿地就是人们建造出的类似于沼泽的区域，能够有效的控制城市污水，通过微生物和土壤等方面的共同作用来吸附和降解污水。也就是说，人工湿地属于多种处理技术之间的融合，且与传统处理技术相比这种处理方式成本更加低廉，在实际的运行过程中主要应用的是重力自流方法，从而降低资源消耗，进一步提升污水处理效益。例如在某河道工程污水处理项目中，就通过应用微生物技术和沉水、挺水植物的应用来有效的降解水中的氨氮和COD指标。
3.5曝气生物滤池
曝气生物滤池技术具有生物适用性，广泛应用到膜生物反应技术中。应用该技术需要建立生物滤池处理装置，加入适当的填料，促进填料上微生物的生长。在这项处理工艺中，生物滤床及排水装置等都属于处理装置的重要组成。生物反应池中污泥的浓度比较高，合理布局处理设备，避免设备占用过多的面积，并且使处理设备能够在第一时间反应。曝气生物滤池技术能显著降低污水净化消耗，避免再次出现污染。
3.6生物接触氧化技术
生物接触氧化实际上是对生物膜处理技术的一种优化，污水和生物膜进行接触后会产生反应，进而达到降解的效果，这个过程中存在着很大的耗氧量，且需要经过相应的混合搅拌过程，综合了生物滤池和活性污泥的特性，能够有效的适应水质负荷变化，从而提升污水的净化效果。例如某污水处理项目中的好氧处理环节通过生物接触氧化技术来对其中的氨氮等指标进行有效的控制。
结束语
提升城市污水处理能力不仅是全面推进城乡一体化进程中的关键环节，更直接关系到环境保护工程的进展状况和最终成效。随着城市人口的不断增长，工业化进程的不断加快，城市污水来源愈加复杂多样，对于自然环境的危害程度也较以往不断增加。因此需要各级政府结合自身实际情况，积极探索先进科学技术和性价比更高的污水治理装置。一方面从源头上减少了各类污水在不达标情况下的肆意排放，从源头上减少各种污染物对生态环境的破坏；另一方面提高污水资源的循环利用率，减少淡水资源的无谓消耗。这既是推动城市经济健康发展，提高市民生活品质的重要途径，又是环境保护工程不断向前发展的基本保障。
参考文献
[1]陈刚亮,蒋丹丹.城市污水处理厂提标改造工艺探析[J].环境与发展,2020,32(11):55-56.
[2]张蕾.城市污水处理厂的大气污染治理技术分析[J].资源节约与环保,2020,(11):101-102.
[3]张端鑫.城市污水处理化学除磷药剂的应用[J].化工设计通讯,2020,46(11):188-189.
[4]郑俊彦.我国城市污水处理回用技术与发展趋势[J].黑龙江环境通报,2020,33(04):48-49.
[5]杨宇锋.我国城市污水处理设备的现状与发展[J].中国新技术新产品,2020,(21):143-145.
