城市污水处理概念范文

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中图分类号：U231+ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0004-01

城市污水是城市发展中的产物。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体，使其经过水体的稀释和自然净化变污为清，变成我们可以循环利用的资源。但是随着城市社会经济发展的规模越来越大，排放的污水越来越多，水质越来越复杂，水体有限的自然净化能力已经不堪污水处理的重负了。

1、污水的概念与分类

1.1 污水的概念

污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的废弃水。污水主要有生活污水，工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物，耗氧污染物，植物营养物，有毒污染物等。

1.2 污水的分类

1.2.1 生活污水。生活污水在日常生活中使用过多，并被生活废料所污染的水。其水质、水量随着季节而变化，一般夏季用水相对较多，浓度低；冬季相应量少，浓度高。生活污水一般不含有毒物质，但是它有适合微生物繁殖的条件，含有大量的病原体，从卫生角度来看有一定的危害。

1.2.2 工业废水。工业废水在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水和生产废水。生产污水下需要进行净化处理。生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理，如冷却处理。生活污水与生产污水的混合污水成为城市污水。初期雨水由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物，污染程度很高，故需作净化处理。

2、污水对人们生活的影响

2.1 引起急性和慢性中毒。水体受有毒有害化学物质污染后，通过饮水或食物链便可能造成中毒，很多疾病都是由于水体污染引起的。

2.2 致癌作用。某些有致癌作用的化学物质，如：砷、铬、镍、铍、苯胺、苯并芘和其他多环芳烃、卤代烃污染水体后，可被悬浮物、底泥吸附，也可在水生生物体内积累，长期饮用含有这类物质的水，或食用体内蓄积有这类物质的生物就可能诱发癌症。

2.3 发生以水位媒介的传染病。人畜粪便等生物污染物污染水体，可能引起细菌性肠道传染病，如：伤寒、痢疾、肠炎、霍乱等。肠道内常见病毒，如：脊髓灰质类病毒、科萨奇病毒、传染性肝炎病毒等，皆可通过水体污染引起相应的传染病。

2.4 间接影响。水体污染后，常可引起水的感官性状恶化，如某些污染物在一定浓度下，对人的健康虽无直接危害，但可使水发生异臭、异色，呈现泡沫和油膜等，妨碍水体的正常利用。

2.5 现代污水处理办法

目前我国城镇污水处理主要办法有：

物理处理法；

生物处理法；

化学处理法；

城市污水处理

3、我国污水处理现状简介

由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。

4、城市污水处理工艺流程

如图1。

5、我国污水处理事业存在的问题

我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下几个方面：

5.1 污水处理技术比较落后

城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键，但是我国现阶段采的污水处理技术与同期发达国家相比，技术水平相对落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响他们在污水处理厂投标中的竞争力。

5.2 资金短缺，投资力度不够

城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效控制。

5.3 管理水平较低

就目前的发展状况来看，在中小城市污水处理方面，尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备，缺乏资金和管理经验。因此，探索和发展适合我国国情的中小城市污水处理工艺，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，就势在必行。

6、控制水污染的方法

6.1 加大惩罚力度。违反水污染防治法的刑事责任是指违反水污染防治法情节严重的，构成犯罪依法应当承担的刑事责任方面的法律后果，视情节加大处罚力度。

6.2 改革或者改进生产工艺，减少污染物质。改革或改进生产工艺，使生产中尽可能的少用水或不用水；改变生产原料，尽量少产生或不产生污染物质。

6.3 重复利用废水，使废水排放量降到最低。重复利用废水包括两种情况：一种是循环利用，将废水回收，继续在该工作过程中加以利用；二是将废水逐级多次利用。

6.4 回收废水中的有用物质。回收废水中的有用物质，可以使废水变废为宝，可以减少生产成本，变相增加经济效益，还可以降低水污染的浓度，减轻废水处理工作的负担。

6.5 充分利用水体的净化功能。水本身具有自动净化的功能，再不超过承受力的范围内，受到污染的水体在一定的时间内，可将污染程度降低，直至恢复到受污染前的状态。而水的自动净化能力不是无限的。所以我们应该充分认识和利用水的净化功能，做到达标排放。

结束语

我国应完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。

参考文献

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水资源提出有效合理的措施.这样做的目的是合理利用节约水资源.

为人类可持续发展的提供有力的保障。

【关键词】：

城市污水；处理；再生利用

一 目前我国的水环境和城市污水处理现状

虽然我国水资源的总储量平均每年达28000亿m3,但人均水资源拥有量却是非常的少，位于全世界的末尾。所以缺水的情况严重制约着城市和经济的发展.而且，我国水环境也有着相当严重污染,我国主要水系长江、黄河、松花江、珠江、辽河、海河、淮河和太湖、巢湖及滇池只有少部分河段达到或优于地面水环境质量Ⅲ级标准,大部分河段的水质为Ⅳ、Ⅴ或劣Ⅴ类,都不能成为饮用水源,这里尤其松花江、辽河污染最为严重。我国从1985年就开始对污水的治理,但是与我国的排污量相比，我国的污水处理率却增长缓慢。到目前为止，我国城市只有123个城市有307个不同处理等级的城市污水处理厂,其中城市污水二级处理率为10%左右.全国现有的建制镇中,基本没有排水和污水处理设施.目前,各地对城市污水的处理考虑较多的是排水管网终端的集中式处理,但极少控制污水流经整个城市的过程,这就造成了在城市排水系体倍受污染,形成了“臭水”。虽然现在实施了一些治理措施, 很大的改善了水体,但同时也破坏了水体的自净体系和功能,使水体抵抗外界污染的能力减弱.因为我国的城市排水管网较多采用的仍然是合流制管道,这样大量污水随雨水从截污干管的溢流井排入水体,而造成严重的污染.所以为了改善我国的水环境,保护水资源,将国外成功先进经验和我国的实际情况相结合,发展出有力与我国的综合治理措施.

二 城市污水的再生利用的模式及其意义

城市污水的再生利用包括再生和利用,进行回用的水必须满足一定用途的水质要求是污水利用的条件,所以,目前的城市污水利用是城市污水处理厂二级处理后的出水,这种水的利用包括直接回用和间接利用.直接回用大多作为农田灌溉及草场等用水,回用的途径及方式受地域限制,调配运转不方便,而且这种水虽然经过了人工强化处理和消毒等措施,间接利用是从水域的整体考虑,从水体上游取水净化供城市使用,产生的污水经城市污水处理厂净化后排入水体的下游,回归于水体,再经过一定河段的自然净化,可为下游城市或地区利用.经处理污水的间接利用是将自然界中水的社会循环与自然循环有机结合,在水体自净容量的限度内,对水体的利用基本不会造成损害,这种方式需要从宏观上进行管理,是水资源可持续利用的重要途径.采用净化后的城市污水可以缓解城市水荒、促进城市发展.虽然我国在利用城市污水灌溉农田方面积累了多年的实践经验和具备了一定的科学研究基础,许多城市也实施了一些开源节流的措施。

三 探讨城市污水处理技术

污水处理的技术路线关键是由单项技术转变为技术集成.是将现有的技术进行综合、集成,这样才能完成所设定的水资源化目标.污水处理从“污水处理”转变为“水回用”,对“水回用”的一般理解是经处理后的水重复使用,是指小范围内的循环;由“水回用”发展到“水再利用”就进一步具有开发和资源化的含义;“水循环”的概念更加符合水在自然界中的大循环,经处理后的水可用于农业、工业、畜牧业等等诸多方面.这个目标的调整,可以促使技术路线和工艺流程的升级换代,增加污水的高级深度处理.城市污水的处理主要包括集中处理与分散处理。分散处理,就地回用.可以有效的减少原料的消耗。加快污水的处理。对于污水的处理，要将污水与污泥分开处理的方案,污水就近收集、处理、回用,污泥输送到集中污水处理厂处理.这样可以实现处理设施的规模效益,节约投资,回收能源.在科学技术的发展的今天,膜技术应用于其中,使污水处理设施装置化、小型化,使污水分散处理和回用得以实现.污水处理未来的发展方向是分散化。新能源的使用如太阳能、燃料电池等都适合于分散使用.城市污水处理具体工艺是依据进、出水水质条件以及要求达到的处理程度及工艺运转的稳定性。第一种方法是在污水可生化指标为0.43时，可采用生物处理工艺，这样既能有效去除BODS，又能对水中的N、P进行适当处理防止水体的富营养化。第二种方法是厌氧池+氧化沟法。它的优点是可以保证出水水质。它是对水硝化、反硝化生物脱氮及除磷功能，使出水水质均能达到排放标准。另一个优点是电耗较小，运行费用低最后是污泥处理不需要消化。

四 对于我国城市污水处理的建议

建立城市用水的综合规划概念,在城市范围内统筹规划水源、供水、污水处理、水回用、工业用水等,制定城市可持续发展的用水规划，建立并完善城市水规划审批制度.成立城市水规划研究设计机构.

建立国家专项节水基金,发行债券,支持、鼓励建设节水和水回用设施.第二点是一起考虑城市污水处理厂的建设与回用,在满足排放标准基础上,在工艺流程中要考虑回用的水质要求,以免造成短期内的改扩建.第三点是缺水地区新建的住宅小区应考虑强制性的节水措施，这样可以最大限度的减少我国污水的产生。第四点是制定城市节水和水回用的技术指标体系，还要定期适用集成的技术措施，制订适度超前的标准、规范.第五点是在全国建立若干个不同回用类型的示范工程,通过示范引路总结经验,向全国推广经验.

【结束语】：

城市污水是一个非常重要的资源，在合理利用的基础上，可以发挥非常巨大的作用。对于城市污水的合理利用，是对水资源的可持续性开发和再生利用的重要的一步。因此，我们要建立良好的水污染控制及水资源再生利用模式，这样可以为我国的社会经济的发展发挥着巨大的作用。另外，随着我国城市战略的进一步扩大，城市污水的处理和利用对于我国的社会有着非常重要的意义。

【参考文献】：

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城市污水来源通常为生活污水与生产污水，是各种形式的有机物和无机物的复杂混合物。在进行污水处理时，净化等过程是为了使污水达到排水再次使用水质。城市污水处理应用广泛，例如：餐饮、环保、医疗、能源、农业、交通、城市景观、建筑等领域。城市中应建立自动控制网络，是城市污水处理控制系统的主要概念，是控制污水处理的对象。城市污水处理控制系统分为管理、协调、现场等分级控制，而在环保监督、调度管理以及控制工艺设备等方面也将城市污水处理控制系统的作用划分出来。文章提出了城市污水处理系统控制模式，为处理、解决城市污水提供技术基础。

一、污水处理工艺

城市污水的处理的工艺流程较为复杂，该工艺在物理、化学、生物等学科中充分涉猎，是一项综合性技术。现阶段，在对处理效果、运营成本、投资、水质量等因素综合考虑的前提下，我国采用了物理法与生化法污水处理方式，即一级处理和二级处理。物理处理法具有较快的工艺过程，除渣机、沉淀池、沉砂池、水泵、筛网、格栅等均为该方法所使用设备。城市污水中所包含的泥沙和悬浮物SS利用一级物理处理方法进行分离、处理、和回收。城市污水中的有机污染物质多呈现胶体状亦或溶解，对此，为了能够有效降解代谢有机物功能，就需要利用生化法。传统的活性污泥法来对城市污水进行治理具有滞后性大、变化过于缓慢等特点，因此控制生物处理过程时，采用传统的控制方法难于提升效果。通过物理处理和生化处理，能够将污水中百分之九十以上的BOD以及SS去除。城市污水处理工艺流程图如图1所示。

图1 城市污水处理工艺流程图

二、创建系统及系统功能

1.加强环保监督力度

通过对城市污水处理厂各指标的定期检测，如能耗、进出水、流量等，可为科学、合理管理及规划城市污水处理提供必要数据，并评价出各处理厂的运营效率。这是因为尽管城市污水系统具有社会效益巨大，但存在较差的经济效益和较高的运行成本。在污水处理厂和环保局的管理下，有序开展环保监督，并对污水处理数据是否完整、准确、可靠、实时等方面进行确保，对各个污水处理厂的相关数据进行采集。

2.管理调度

随着计算机与网络信息化技术的诞生与发展，计算机网络的普及给予人们工作极大的帮助，提升了生活品质。在城市污水处理方面，计算机集成系统的应用也发挥出很大作用。在优化污水处理厂运行为目标，进行调度的优化，计算最佳工作参数是调度管理应负责的工作，并对各项工序之间质量和负荷存在的关系进行大力协调。在设备状况、气候、季节、时间等因素都与污水处理工艺的运行密切相关。

3.控制工艺设备

为了促使污水处理厂能够实现经济运行，提高安全性，降低劳动强度，从而确保污水处理质量，自动化监控系统的应用能够协助滞后性大、连续性强、随机干扰因素多、分布范围广、被控设备与监测参数多、过程复杂等特点的污水处理工艺进一步提高质量。该控制系统具有计算性能参数、连锁保护、数据采集、闭环控制等一系列功能，而工艺的流程、机电机械设备、变电站等都是控制系统所控制的对象。

三、控制系统介绍

控制城市污水处理系统分别涉及到分析、监视、质量、调度、管理等方方面面，而不只是控制或调整各项工艺流程。

1.系统结构

从下阶段我国已投入运行的城市污水处理厂的情况来看，主要应用的双层分布式监控系统由现场PLC和中央管理微机组成。该控制方式不仅仅应用于我国，世界很多国家都在应用。工艺设备级控制系统为现场控制设备，主要的工作就是控制污水处理工艺。将执行机构、MCC柜、测量仪表等连接于PLC后，可处理并完成，自控控制、传输数据、采集开关量和模拟量的数据等一系列功能。根据被控设备及分散程度和工程规模，通常有6台至10台PLC。现场控制网络通讯应用于PLC之间，并分别设置与中制室、物理处理步骤、生化处理步骤、变电站等处。在对PLC进行选型时，仅仅考虑复杂算法的实现与组成网络即可，引起具有很高的可靠性。人机界面的主要设备时CRT，可通过灵活操作CRT画面来实现对设备的控制及操作。系统采用了SCADA软件，硬件平台则为IPC。以此为基础，现场可不需要安装控制盘台。操作人员能够对控制器的结构进行修改，并纠正、修改设置值，实时监控联网的PLC，实现了协调控制。

2.管理调度及监督

一般采用冗余设计厂级控制级别的调度管理，工作站和服务器构成了调度管理，在直接连接了现场PLC后，可可实现深度处理数据，并向城市监督系统和MIS提供该数据;并为了确保最高全厂效率，以实现控制协调各项工序的目的。冗余设计的目的是为了让服务器具有逐步开发分析应用软件的能力。而通讯方面，相比于传统采用无线传输的方式，市话网络、数据打包传输的方式功能实用且成本低廉，极大程度上降低了运行维护费用和投资，只需将MODEM加装于各项污水处理厂即可实现。

四、控制方法

处理城市污水工艺过程中，参数具有复杂性，且还会呈现出非线性特征。例如：污泥泵、水泵、曝气机等受控设备以及进水量、溶解氧量、浓度、温度等参数过程都较为复杂。污泥回流量和曝气量的确定都采用了经验法。应用智能控制的措施能偶达到良好控制效果。输入变量与水指标之间的关系用该公式进行描述：，公式中，Qw代表回流污泥量，为调节变量;t代表处理时间;T代表水温，为随机变量;D0代表水中溶氧量，为调节变量，其可通过对曝气量进行控制来实现;Q代表进水流量，为随机变量;Si代表进水水质，为随机变量;S0代表出水水质，为被调量。

五、结束语

城市污水处理应用广泛，例如：餐饮、环保、医疗、能源、农业、交通、城市景观、建筑等领域。文章简要讨论了城市污水处理系统的控制，城市中应建立自动控制网络，是城市污水处理控制系统的主要概念，是控制污水处理的对象，该系统实现信息化管理，如通过MODEM，向城市监督管理部门实时提供城市污水处理厂工作情况，这样有助于为决策和管理提供有效依据。该系统还具有很强的可扩展性和灵活性，根据重构和需要，系统中PLC之间的拓扑结构和数量将不同功能的系统功能单元实现。通过对城市污水处理厂各指标的定期检测，可为科学、合理管理及规划城市污水处理提供必要数据，在城市污水处理方面，计算机集成系统的应用也发挥出很大作用。在优化污水处理厂运行为目标，进行调度的优化，除此之外，系统还具有很高的可靠性，确保整个系统的安全、可靠。功能单元互相之间为独立的关系，在并行多台PLC后，通过底层网络实现了数据共享，有效控制整个工艺流程。

参考文献

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引言：

随着我国的经济不断增长，城市建设不断发展，我国的城市污水处理设施数量和规模也随着城市污水排放量每年的迅速增加而变的较为落后，然而城市污水处理设施属于城市市政工程，而以往这种城市市政工程的建设都是依靠政府财政的资金，而城市污水处理设备与城市的建设规模相对应，仅仅依靠城市自身的财政资金去建设与城市发展相对应的污水处理设备是远远不够的。这就要求我们去开拓思维，去寻找其他的资金来源。本文根据笔者多年的工作经验，以城市污水处理工程中采用PPP投融资模式进行探讨。

一、我国城市污水处理融资模式的现状分析

在城市建设和发展的同时，会产生大量的污水来污染我们的环境，出于对环境保护的需要，也对于使我们的城市能够进入可持续发展的状态，我们必须对这些污水进行处理。在我国的很多城市，污水处理设施属于社会公共设施，污水处理服务属于隐形服务，不能直接进入市场进行计算，也无法直接用金钱去衡量，所以目前只能依靠城市财政资金去修建，个人资金在投资的时候，需要冒很大的风险，而投资者的投资目的也是为了追求投入后的一个高回报，而基础设施建设的决策权是由政府去主导，对于投资者来说，投资一项基础设施如果得不到预期回报，或者说投资回报并不明朗，对于投资者来说我没有任何动力，所以导致私人直接投资的积极性不大。

二、PPP模式的概念

PPP（Public-Private-Partnership）模式， 即公共部门与私人企业之间的合作模式， 指通过政府（公共部门）与民间资本（私人部门）针对某一具体项目而达成一定相关协议的情况下，互相合作、风险共担、责任共负、收益共享。

PPP 融资模式在具体运作的时候，一般是通过政府特许成立一个针对该项目的项目公司，并依靠这个项目公司作为运作管理的主体，该项目的资金一般都是有项目资本金和银行贷款，在这种投资模式下，极大的鼓励了私人企业作为投资人与政府进行合同。

三、在城市污水处理利用PPP 投融资模式的优点

1、极大的提升工作效率

采用PPP模式可以有效提升工作效率，在城市污水处理项目的前期策划论证阶段， PPP模式就要求政府与私人部门之间进行沟通协调，双方共同参与项目前期决策以及工程可行性分析，划分工作界面，确定有效风险分配方案。因为私人企业在前期策划阶段就参与项目其中，可以使他的一些先进的创新理念和先进的管理理念融汇到项目中，使项目在后期的实施和管理中，更能很好的服务于社会。这样由于私人企业投资者全过程的参与，为以后工程实施减少了扯皮、推诿现象， 使项目的工作效率得到有效提升。

2、风险的合理分担

采用PPP 融资模式可以适项目风险分担更加合理。由于城市污水设施的建设需要高额资本投入、并且项目周期较长，所以它给投资者所带来的风险也是较大的。这样的风险如果由一家去承担，显然是不合理的。PPP 模式就是由政府、私人投资企业基于这个项目形成的以“ 双赢”为理念而相互合作的形式，项目的所有参与者都达到与预期独自投资相比更有利的结果，这就是我们常说的 “ 帕累托”， 也称为实现社会效益的最大化。

3、极大的解决资金来源问题

在城市污水处理设施中利用PPP 模式，可以有效的利用民间资金， 以解决政府财政资金投入不足的问题， 它不仅可以提高运营效率及资源合理化利用的水平，也可以实现城市环境与经济社会的协调快速发展。它通过特许经营权转让的方式来确定所有权的归属，项目由政府与私人投资企业合作，不仅使政府较大的减轻了政府财政的负担， 也使政府从承担责任的当事者变为项目实施监督者， 政府可以把主要的精力放在城市规划、项目监督、合同管理等方面，有利于转变政府部门职能，从过去的市政公共基础设施的实施者变为监督者。

4、利用公众对PPP融资项目进行全程监督

无论是私人企业投资的项目还是政府财政部门投资的公共项目，如果没有有效的监督体制，都可能会出现一些腐败行为，一些偷工加料、不负责任的行为就会出现，不仅不能够按时完工，还可能会出现重大的质量事故。因此，让公众参与到项目监督中来是一件非常重要的事情。而PPP融资项目就可以增加项目的运行透明度，以达到公众监督的目的，防止腐败现象的滋生，保证项目的质量，大大减少偷工减料现象的发生，杜绝了一些施工安全隐患，很大程度上确保工程项目的工期和质量。

四、城市污水处理采用PPP 投融资模式的建议

在我国城市污水处理设施采用PPP投融资模式时，因为PPP 融资的项目一般需要的很大的投资额度，并且投资周期也比较长，虽然一些私人企业投资者参与进来，但是在众多的投资行业中，这还是非常小的一部分，很难从根本上解决城市污水处理设施落后的局面。所以，我们国家的政府可以在这些方面，适当的放宽国家政策性银行和国外商业银行的贷款限制。政府还可以通过调节税收的方式，来鼓励投资者对城市污水处理设施建设进行投融资。在进行城市污水处理设施运营时期的收益的分配时，可以考虑投资者参与项目建设的出资额，根据出资额的多少，进行收益份额的分配，出资额多者可较多的获得污水处理设施运营收益。

结束语：

综上所述，我国城市污水处理设备采用PPP 融资模式是非常有效的的一种融资模式，它既能节省政府的开支， 又可以提高污水处理效率， 不仅可以极大的减少政府财政压力， 还可以利用非政府部门的一些先进技术和管理经验去更好的进行建设，我们应该肯定其在污水设施开发利用方面的应用前景，我们只有结合我国的实际特点，不断的去摸索，不断的完善，才能更好的去利用其模式，使PPP 融资模式成为我国城市建设发展的一种不可或缺的强大动力。

参考文献：