城镇生活污水处理现状及处理工艺优化对策研究

梁春建

身份证：152523196802060018

摘要：随着我国新型城镇化建设持续推进，城镇人口规模不断扩张，生活污水排放量逐年递增，水体污染防控与水环境治理压力持续加大。城镇生活污水处理是流域水环境提质、水生态修复、水资源循环利用的核心环节，处理工艺的稳定性、经济性与高效性直接决定城镇生态环境治理成效。当前国内多数城镇污水处理设施仍沿用传统处理工艺，普遍存在进水水质水量波动大、脱氮除磷效能不足、老旧工艺适配性差、运维能耗偏高、资源化利用率低等现实问题，部分中小型城镇污水厂出水水质难以稳定满足新标准要求。

关键词：城镇生活污水；污水处理工艺；运行现状；工艺优化；水环境治理；资源化利用

1 引言

在城镇化快速发展与生态环境保护双重推进的背景下，城镇生活污水治理已成为水环境综合治理的重点民生工程与生态工程。相较于工业废水，城镇生活污水具有水质组分复杂、水量昼夜波动大、氮磷污染物富集、低碳源等显著特征，治理难度随人居生活方式升级持续增加。近年来，国家不断收紧城镇污水排放标准，对污水处理厂出水脱氮除磷、悬浮物控制、尾水稳定达标提出更高要求，传统粗放式污水处理模式已无法适配精细化、标准化、低碳化的治理需求。

2 城镇生活污水处理行业运行现状

现阶段我国城镇生活污水处理体系已基本实现全覆盖，但区域发展不均衡、工艺适配性不足、运维精细化程度低等问题突出，整体呈现“大城市达标稳定、中小城镇短板突出”的发展格局。从污水来源与水质特征来看，城镇生活污水混杂居民日常排水、商业区排水与少量合流制管网雨水，水质水量受季节、昼夜、节假日影响显著，进水COD浓度偏低、氮磷含量偏高、可生化性波动大，给生物处理工艺稳定运行带来极大挑战。

从工艺应用现状来看，国内城镇污水处理厂主流采用A²/O工艺、氧化沟工艺、传统活性污泥法、SBR工艺等成熟工艺，这类工艺造价适中、运维简便、适用性广，能够满足基础污水处理排放标准。但随着环保标准升级，多数老旧工艺脱氮除磷能力有限，面对低碳源进水工况，普遍存在反硝化碳源不足、总氮去除率偏低、污泥膨胀频发等问题，出水水质难以稳定达标。部分小型污水处理厂为节约成本，长期简化工艺流程、粗放运维，导致处理效能持续下降。

从配套设施与运维现状来看，多数中小城镇存在雨污分流不彻底、老旧管网破损渗漏、管网收纳效率低等问题，地下水渗入、雨水混流稀释污水，进一步加剧进水水质波动，增加工艺运行负荷。同时基层运维人员专业能力不足，缺乏精细化参数调控意识，多依赖固定经验参数运行，无法根据进水变化动态调整工艺工况，造成药耗、能耗浪费，设备故障率偏高，整体运行经济性较差。此外，污水尾水回用率低、污泥资源化处置不完善，资源浪费问题普遍存在，未能形成污水治理循环利用体系。

3 主流污水处理工艺存在的核心技术短板

结合中小城镇污水厂长期运行工况，当前主流处理工艺的短板集中体现在脱氮除磷效能、抗冲击负荷、能耗控制、工况适配四个方面，是制约污水治理提质增效的核心因素。

A²/O工艺是应用最广泛的工艺之一，具备厌氧释磷、缺氧脱氮、好氧降解的完整流程，但传统工艺存在功能段耦合冲突问题。厌氧区易受前端硝态氮回流干扰，抑制微生物释磷效率，低碳源工况下反硝化反应不充分，总氮去除效果差。同时污泥龄无法兼顾硝化菌与聚磷菌生长需求，容易出现脱氮、除磷效能相互制约的问题，水质波动时极易出现出水超标。

氧化沟工艺抗冲击负荷强、运行稳定，适合水质波动较大的城镇污水，但存在曝气均匀性差、无效能耗高、污泥沉降性能不稳定等问题。氧化沟整体容积利用率偏低，局部区域溶解氧分布不均，容易出现局部缺氧、局部过曝气现象，不仅增加电耗，还会导致微生物活性失衡，影响污染物降解效率，长期运行成本偏高。

4 城镇污水处理工艺优化与运维改进对策

针对当前城镇污水处理工艺短板与运行痛点，结合城镇污水水质特征，从工艺结构优化、运行参数精细化调控、辅助系统升级、智能运维、资源化利用五个维度制定优化对策，实现污水系统提质、降耗、稳标、增效。

一是优化主体工艺结构，破解脱氮除磷瓶颈。对传统A²/O工艺进行倒置改造，将缺氧区前置，优先利用进水中快速降解碳源完成反硝化反应，消除硝态氮对厌氧释磷的抑制作用，同步提升脱氮除磷效率。针对低碳源进水工况，增设精准外加碳源投加系统，摒弃粗放式投加模式，根据进水总氮、流量动态调控投加量，在保障脱氮效果的同时降低药耗。老旧氧化沟可通过增设分区曝气装置、调整曝气布局，优化池内溶解氧分布，减少无效曝气能耗，提升容积利用效率。

二是精细化调控运行参数，稳定系统工况。建立适配城镇污水波动特征的参数调控体系，严格分区控制溶解氧浓度，厌氧段溶解氧控制在0.2mg/L以下，缺氧段维持0.2至0.5mg/L，好氧段根据负荷动态调整，保障微生物反应环境稳定。优化污泥龄分区管控，分离硝化污泥与除磷污泥排泥周期，兼顾脱氮与除磷微生物生长需求，解决传统工艺功能冲突问题。同时根据季节、昼夜水质变化，动态调整回流比、曝气时长与排泥量，避免工况失衡引发水质超标。

三是升级预处理与深度处理配套系统。针对管网混流、杂质含量高的问题，升级粗细格栅、旋流沉砂设备，强化进水预处理效果，减少杂质对后续生化系统的冲击。将传统二沉池升级为高效磁混凝沉淀池，通过微砂絮凝强化固液分离与化学除磷效果，大幅提升出水清澈度，降低悬浮物与总磷浓度，为出水稳定达标提供保障。对老旧管路、曝气系统进行检修更换，杜绝曝气不均、管路堵塞等设备问题。

四是引入智能运维体系，实现节能降耗。搭建水质水量在线监测与自动调控系统，实时采集进水COD、氨氮、总氮、总磷等核心指标，通过数据模型自动匹配最优运行参数，替代传统人工经验操作模式。建立分级预警机制，针对水质突变、设备异常、能耗超标等问题及时预警处置，提升系统抗冲击能力。同时规范设备运维流程，定期开展曝气设备、回流泵、污泥设备检修保养，降低设备故障率与运维成本。

五是推进污水污泥资源化循环利用。优化尾水资源化利用系统，将达标尾水用于厂区绿化、道路降尘、市政景观补水，提升水资源重复利用率。优化污泥脱水工艺，采用复合调理剂与离心脱水结合的方式，将污泥含水率控制在合理范围，实现污泥无害化、减量化处置，在条件允许的厂区可推进污泥协同处置与资源化利用，构建绿色循环处理体系。

5 结论

城镇生活污水处理是生态环境保护与水资源循环利用的关键环节，当前中小城镇污水治理普遍存在工艺适配性不足、脱氮除磷效能薄弱、运维粗放、能耗偏高、资源化程度低等问题，传统处理工艺已难以适配高标准水环境治理需求。本文通过梳理城镇污水处理运行现状，剖析主流工艺的技术短板与运行痛点，从工艺结构改造、参数精细化调控、配套系统升级、智能运维管控、资源化利用等多个维度提出系统性优化对策。通过工艺优化与运维升级，可有效解决传统工艺脱氮除磷不足、工况不稳定、能耗偏高的问题，显著提升城镇污水处理系统的稳定性、高效性与经济性。未来城镇污水治理需持续推进工艺精细化、运维智能化、资源循环化升级，结合区域水质特征差异化优化工艺方案，持续提升水环境治理质量，为城镇生态环境高质量发展提供坚实保障。

参考文献

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