浅析强化城市污水脱氮除磷效果的途径及发展方向.docx

浅析强化城市污水脱氮除磷效果的途径及发展方向
随着城市化的进程加快和人口的增长，城市污水排放成为了一个日益严峻的环境问题。其中，氮和磷等富营养化元素对水体的污染是十分严重的。针对城市污水中的氮磷污染，研究出合适的脱氮除磷方法具有至关重要的意义。本文将从微生物处理、物理化学法和生态处理等不同途径入手，对强化城市污水脱氮除磷效果的途径及发展方向进行分析。
一、微生物处理
微生物处理是一种经济、适用性好、操作简单、空间占用小等优点的污水处理方法，经过多年改进和发展，已成为城市污水脱氮除磷的重要途径。微生物处理主要包括好氧生物膜法、好氧/厌氧纤维滤池法、厌氧氨氧化法等。其中，好氧生物膜法最为常见，它将微生物固定在载体上，通过菌体代谢将氨氮转化为亚硝态氮，进而转化为硝态氮，实现污水脱氮。
应用微生物处理来强化城市污水脱氮除磷的效果，需要解决载体及生物膜的生物量控制、形态和分布问题。在微生物处理过程中，厌氧条件下的硝化反应会减少，而放氧反应则会升高，需要根据厌氧/好氧状态的变化调整氮去除速度。同时，还需要考虑营养物质的分配比例，根据进水水质和处理效果调节碳氮比和碳磷比，使其达到最佳效果。
二、物理化学法
物理化学法主要有化学沉淀法、生物化学配合沉淀法、超滤法、电化学法等。其中以化学沉淀法最为常见，其使用较为广泛。
化学沉淀法通过添加石灰、铁盐等进行化学反应，使溶液中的磷、氮结合成为不溶于水的沉淀物。但是，化学沉淀法存在着沉淀物分离不彻底、投药量难以计算等诸多弊端，难以使用于大规模的城市污水处理。
生物化学配合沉淀法则将生物和化学两种方法合并使用。通过添加微生物对有机污染物进行降解，催化污水中的营养物充分结合形成沉淀，降低化学药剂的用量和副作用。同时，在生物化学配合沉淀法中，还可以利用藻类、海带和河蚌等植物进行污水修复。这种被称为“水生植物池”的污水处理方法，不仅能够实现污水的处理，也能够为城市提供美化环境。
三、生态处理
生态处理是一种以自然生态系统为基础、模仿自然生态系统构建的人工湿地为载体，对污水进行净化的新型生态环保技术。生态处理技术具有操作简单、成本较低、技术稳定等优势，可以同时达到脱氮除磷和净化水体的效果。
在生态处理中，污水首先通过调节污水流速和停留时间，让水中的沉积物沉淀下来。然后，通过毛细作用、微生物降解等方式对磷、氮等营养物质进行去除。生态处理不仅效果显著，而且可以增加植物和禽鸟等生物物种，形成自然湿地景观，也可以作为城市环境景观的组成部分。
四、发展方向
未来城市污水脱氮除磷技术将会向规模化、高效性、能源化进一步发展。科技的不断发展将使得微生态处理等新型技术的成本进一步降低，大规模应用成为可能。同时，利用可再生能源，如太阳能和风能，对城市污水进行脱氮除磷，将会在节能方面取得新的突破。
结语
城市污水脱氮除磷是城市环境保护中重要的一环，本文分别从微生物处理、物理化学法和生态处理这三个方面分析了强化城市污水脱氮除磷效果的途径，并探讨了其未来的发展方向。针对不同的城市污水情况，需要选择和整合不同的技术途径，实现最佳脱氮除磷效果，达到城市环境保护的目的。