城市生活污水处理工艺优化及运行管理研究

张国忠

身份证：1422**********3555

摘要：随着城市化进程持续提速，城市人口集聚带来生活污水排放量大幅攀升，水质成分愈发复杂，传统污水处理工艺已难以适配现行环保标准与节能降耗需求，运行管理过程中也存在效率偏低、管控不精细等问题。本文结合城市生活污水水质波动大、污染物种类多的特点，分析当前主流污水处理工艺的应用瓶颈，探索针对性的工艺优化路径，同时完善运行管理体系，实现污水处理“达标排放、节能高效、低成本运维”的目标，为城市水环境治理、生态文明建设提供技术支撑与实践参考，具有重要的现实意义与应用价值。

关键词：城市生活污水；工艺优化；运行管理；节能降耗；达标排放

引言：城市生活污水是水环境污染物的主要来源之一，其处理效果直接关系到城市生态环境质量、居民生活品质及水资源循环利用效率。当前，我国城市污水处理行业虽取得长足发展，但部分污水处理厂仍采用传统处理工艺，存在脱氮除磷效果不佳、能耗偏高、污泥产量大等问题，同时运行管理缺乏系统性、精细化，导致处理成本居高不下，难以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准要求。因此，开展城市生活污水处理工艺优化及运行管理研究，破解行业应用瓶颈，提升污水处理效能，推动污水处理行业向高效化、节能化、精细化转型，对改善城市水环境、促进水资源循环利用、推进生态文明建设具有重要的实质性意义。

一、城市生活污水处理现状及现存问题

当前我国城市生活污水处理以生物处理工艺为主，辅以物理预处理、化学深度处理，主流工艺包括传统活性污泥法、A²/O工艺、MBR工艺、氧化沟工艺等。但在实际应用过程中，受水质水量波动、工艺适配性不足、运行管理粗放等因素影响，仍存在诸多突出问题，制约了污水处理效能的提升。

一是工艺适配性不足，处理效果不稳定。城市生活污水水质水量受居民生活习惯、季节变化影响较大，部分污水处理厂采用单一工艺，难以应对水质波动带来的冲击，导致COD、氨氮、总磷等关键指标难以稳定达标。

二是能耗与运行成本偏高，资源利用率低。多数污水处理厂在工艺运行过程中，曝气系统、回流系统等设备运行参数不合理，存在过度曝气、回流比例失衡等问题，导致电能消耗居高不下，占污水处理总成本的40%以上。同时，污泥处置多采用填埋、焚烧等方式，不仅增加处理成本，还易造成二次污染，污泥资源化利用率极低；部分污水处理厂存在“重厂轻网”现象，管网老化、破损导致污水外渗或地下水入侵，降低进水浓度和运行效率。

三是运行管理体系不完善，管控精细化不足。部分污水处理厂缺乏专业的运行管理团队，操作人员专业技能不足，对工艺参数的调控缺乏科学性，难以根据水质水量变化及时调整运行策略。同时，缺乏完善的监测体系与考核机制，对污水处理全流程的监测不够全面，设备故障预警不及时，易导致工艺运行异常，影响处理效果。

二、城市生活污水处理工艺优化路径

（一）优化工艺组合，提升处理适配性

针对单一工艺处理效果不佳的问题，采用“物理预处理+生物处理+化学深度处理”的组合工艺，实现各工艺优势互补。预处理阶段，采用精细格栅、高效沉砂池替代传统格栅与沉砂池，提升悬浮物、无机砂粒的去除效率，减轻后续生物处理负荷；生物处理阶段，结合水质特点优化工艺选择，大中型城市可采用改良A²/O工艺，通过优化厌氧、缺氧、好氧三区容积比与水力停留时间，强化脱氮除磷效果，且技术成熟、运行稳定；中小城市可采用生物接触氧化法，其容积负荷高、无污泥膨胀问题，运行管理简便，适配中小规模污水处理需求；深度处理阶段，增设混凝沉淀、过滤、紫外线消毒单元，确保出水各项指标稳定达标，同时为再生水回用奠定基础。

• 调控关键运行参数，降低能耗成本
  针对能耗偏高的问题，重点优化曝气系统、污泥回流系统的运行参数。曝气系统采用变频控制技术，根据生物池内溶解氧浓度实时调整曝气量，避免过度曝气，降低电能消耗；污泥回流系统优化回流比，根据进水水质、污泥浓度及时调整，控制污泥龄在合理范围，减少污泥产量，同时提升生物处理效率。对于北方低温低负荷地区的污水处理厂，可增建升温供热系统，改善微生物生存环境，缓解低温对处理效果的抑制，同时优化运行池容，提高污泥负荷，实现节能降耗与稳定达标双赢。
• 优化污泥处置工艺，推动资源化利用

摒弃传统污泥填埋、焚烧的粗放处置方式，采用“浓缩+脱水+厌氧消化+资源化利用”的污泥处置工艺，实现污泥减量化、无害化、资源化。污泥经浓缩、脱水处理后，进入厌氧消化池进行发酵，产生的沼气可作为清洁能源回收利用，用于发电、供暖，降低运行成本；消化后的污泥经无害化处理后，可加工为有机肥料，用于园林绿化、农田改良，实现资源循环利用，减少二次污染。

三、城市生活污水处理运行管理优化对策

工艺优化是提升污水处理效能的基础，完善的运行管理体系是保障工艺稳定运行、降低成本的关键。结合行业现状，从人员管理、监测体系、管理制度、管网运维四个方面，优化运行管理模式，实现精细化、规范化管理。

（一）加强人员培训，提升专业技能。建立常态化培训机制，定期组织操作人员、管理人员开展专业培训，内容涵盖工艺原理、参数调控、设备运维、应急处置等，提升工作人员的专业技能与应急处置能力。同时，引进专业的技术人才，完善人才梯队建设，建立绩效考核机制，将处理效果、能耗控制、设备完好率等纳入考核范围，激发工作人员的积极性与责任心。

（二）完善监测体系，实现精准管控。搭建全流程在线监测系统，在进水口、生物处理池、出水口等关键节点，安装COD、氨氮、总磷、溶解氧等指标的在线监测设备，实时监测水质变化与工艺运行状态，数据实时上传至管理平台，便于管理人员及时掌握运行情况。同时，建立设备故障预警机制，定期对曝气设备、水泵、监测仪器等进行检修维护，及时发现并处理设备故障，避免工艺运行中断。

（三）健全管理制度，规范运行流程。制定完善的运行管理制度，明确各岗位的职责分工、操作规范、工艺参数控制标准，规范污水处理全流程的操作流程，确保工艺运行有序。建立“厂网一体”专业化运行维护模式，推动污水处理厂与管网运维协同联动，构建以污染物收集效能为导向的绩效考核体系和付费体系，提升整体运行效能。同时，加强与环保部门的对接，严格落实排污许可制度，及时上报污水处理数据，接受监督检查。

（四）强化管网运维，提升收集效能。按照每5—10年完成一轮排查的要求，持续推进城市生活污水管网排查与修复工作，重点整治老旧破损管网、雨污混流等问题，逐步淘汰砖砌污水检查井，推广使用混凝土现浇或成品检查井。因地制宜推进雨污分流改造，强化工业园区和工业企业内部雨污分流，减少雨季溢流污染，提升污水收集效率，为污水处理工艺稳定运行奠定基础。

四、结论与展望

城市生活污水处理工艺优化及运行管理，是破解水环境治理难题、推进生态文明建设的重要举措，具有显著的实质性意义。本文通过分析当前城市生活污水处理的现状及现存问题，从工艺组合、参数调控、污泥处置三个方面提出优化路径，同时从人员、监测、制度、管网运维四个维度完善运行管理体系，可有效提升污水处理效能，降低运行成本，实现污水达标排放与资源循环利用。未来，可进一步探索智能化监测与调控技术，将物联网、大数据等技术融入污水处理全流程，实现工艺参数的自动调控与运行状态的精准预判；同时，加强不同工艺的融合创新，研发更高效、更节能、更低成本的处理技术，推动城市生活污水处理行业高质量发展，为建设生态宜居城市提供有力支撑。

参考文献

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