生活污水处理技术从流程、工艺与应用指南方面全解析
一、生活污水处理的核心意义与紧迫性
生活污水是居民日常生活中产生的废水,包含厨房污水、洗漱污水、卫生间污水等,其成分复杂,含有有机物、悬浮物、氮磷营养盐及微量重金属等污染物。若未经处理直接排放,会导致水体富营养化、土壤污染,破坏生态平衡,甚至威胁饮用水安全。随着城镇化进程加快,生活污水排放量逐年递增,据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)要求,城镇生活污水需经处理达到一级 A/B 标准后方可排放或回用,因此高效、合规的污水处理技术成为环保领域的核心需求。

二、生活污水处理的核心工艺分类与适用场景
生活污水处理工艺需根据污水水质、处理规模、排放标准及投资成本综合选择,主流工艺可分为三大类:
1. 物理处理工艺(预处理阶段)
•格栅除污:通过粗格栅(栅距 10-20mm)和细格栅(栅距 3-5mm)拦截污水中的大块悬浮物(如塑料袋、树枝、织物等),避免后续设备堵塞,是污水处理的第一道防线。
•沉砂池:采用平流式、竖流式或旋流式沉砂池,利用重力分离原理去除污水中密度大于水的砂粒、石子等无机颗粒,减少设备磨损。
•沉淀池:分为初沉池和二沉池,初沉池去除 50% 以上悬浮物和 20% 左右有机物,二沉池用于分离生物处理后的活性污泥,保障出水清澈度。
2. 生物处理工艺(核心处理阶段)
生物处理是利用微生物代谢作用分解污水中有机物的关键环节,分为好氧处理和厌氧处理两大类:
•好氧生物处理工艺:
•活性污泥法:适用于大规模污水处理厂(日处理量≥1 万吨),通过曝气池内活性污泥与污水充分接触,在有氧条件下分解有机物,具有处理效率高、出水稳定等优势,常见变体有 A/O 法(缺氧 - 好氧)、A²/O 法(厌氧 - 缺氧 - 好氧),可同步去除氮磷。
•生物膜法:适用于中小规模污水处理(日处理量<1 万吨),包括生物滤池、生物转盘、MBR(膜生物反应器)等,微生物附着在载体表面形成生物膜,污水流经时完成净化,具有占地面积小、抗冲击负荷强等特点,其中 MBR 工艺结合膜分离技术,出水可直接回用(如绿化、冲厕)。
•厌氧生物处理工艺:
◦适用于高浓度有机污水(BOD₅>2000mg/L)或污泥处理,如 UASB(上流式厌氧污泥床)反应器,在无氧条件下将有机物分解为甲烷和二氧化碳,实现能源回收,常用于农村污水处理或工业废水预处理。
3. 深度处理工艺(达标排放 / 回用阶段)
当出水需达到一级 A 标准或回用要求时,需增设深度处理单元:
•过滤处理:采用石英砂滤池、活性炭滤池或超滤膜,去除残留悬浮物、色度及部分有机物。
•消毒处理:通过紫外线消毒、二氧化氯消毒或次氯酸钠消毒,杀灭污水中的细菌、病毒,保障出水安全,其中紫外线消毒无二次污染,是目前主流选择。
•脱氮除磷强化:采用化学除磷(投加 PAC、PAM)或深度脱氮工艺(如反硝化滤池),满足氮磷排放限值(一级 A 标准:TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L)。
三、生活污水处理的完整流程拆解
以城镇污水处理厂为例,标准处理流程如下:
1.污水收集:通过管网将居民生活污水输送至处理厂调节池,调节池起到均化水质、调节水量的作用,避免水质波动影响处理效果。
2.预处理:依次经过格栅、沉砂池、初沉池,去除大块杂质、砂粒和部分悬浮物,降低后续处理负荷。
3.核心处理:进入生物处理单元(如 A²/O 曝气池),微生物分解有机物、硝化反硝化脱氮、聚磷菌除磷,使污水中 BOD₅、COD、TN、TP 等指标大幅降低。
4.二沉池分离:活性污泥与处理后污水分离,污泥部分回流至曝气池,剩余污泥排入污泥处理系统。
5.深度处理:若需达标一级 A 标准,污水进入滤池过滤、紫外线消毒,最终出水排放至自然水体或回用。
6.污泥处理:剩余污泥经浓缩、脱水(如板框压滤机)、干化后,可用于填埋、焚烧或制有机肥,避免二次污染。
四、生活污水处理的关键设备与运行要点
1.核心设备:格栅机、曝气设备(鼓风机、曝气盘)、沉淀池刮泥机、污泥脱水机、消毒设备(紫外线灯管、二氧化氯发生器)、膜组件(MBR 膜)等,设备选型需匹配处理规模和工艺要求。
2.运行控制要点:
•控制曝气池溶解氧(DO)浓度:好氧段 DO 保持 2-4mg/L,缺氧段 DO≤0.5mg/L,确保微生物代谢效率。
•监测污泥浓度(MLSS):活性污泥法 MLSS 控制在 2000-4000mg/L,避免污泥膨胀或流失。
•定期维护设备:格栅需定期清污,膜组件需定期清洗(化学清洗 + 物理清洗),消毒设备需更换灯管或药剂,保障系统稳定运行。
五、生活污水处理的行业标准与政策要求
目前我国生活污水处理主要遵循以下标准:
•《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002):将出水水质分为一级 A、一级 B、二级、三级标准,城镇新建污水处理厂需执行一级 A 标准,现有厂逐步提标改造。
•《城镇污水再生利用工程设计规范》(GB 50335-2016):明确再生水用于绿化、道路清扫、工业冷却等不同场景的水质要求。
•政策导向:“十四五” 规划提出 “城镇污水处理率达到 95% 以上”,鼓励污水资源化利用,推广节能降耗工艺(如低能耗曝气、污泥厌氧消化产沼),支持农村污水处理设施建设,推动 “就近处理、就地回用”。
六、不同场景的生活污水处理方案推荐
1.城镇大规模处理:优先选择 A²/O 法 + 深度处理工艺,日处理量 10 万吨以上可采用分建式处理系统,搭配智能化监控(如水质在线监测仪、PLC 控制系统)。
2.农村分散式处理:推荐小型 MBR 设备、人工湿地或生态滤池,投资低、运维简单,适合污水排放量小、管网不完善的地区,处理后可用于农田灌溉或景观补水。
3.商业建筑 / 小区回用:采用 MBR + 紫外线消毒工艺,处理后的污水可用于绿化浇灌、停车场冲洗、卫生间冲厕,实现水资源循环利用,降低用水成本。