摘要： 污水，通常指受一定污染的、來自生活和生產的廢棄水。污水主要有生活污水，工業廢水和初期雨水。污水的主要污染物有病原體污染物， 耗氧污染物，植物營養物，有毒污染物等。本文概述了北京市水資源的現狀和由此帶來的生態問題，分析了當前國內外廢水再生利用的技術現狀。指出一體化膜生物反應器技術是污水資源化工程建設的最佳選擇。文章發表在《陜西水利》上，是水利論文發表范文，供同行參考。

　　關鍵詞：污水資源化,一體化膜生物反應器

　　污水可以定義為從住宅、機關、商業或者工業區排放的與地下水。地表水、暴風雪等混合的攜帶有廢物的液體或者水。污水由許多類別，相應地減少污水對環境的影響也有許多技術和工藝。

　　1 由污水達標排放向資源化利用轉變的緊迫性

　　1.1由污水處理向污水資源化轉變的迫切性

　　尋求新水源，改善水環境，解決北京極度貧化的水資源現狀，已迫在眉睫。把污水變成新的水源是解決北京水資源問題根本性和倡議性的措施。要實現這一點就必須實現污水處理廠向污水資源化工廠的倡議轉變。這意味著：把新建污水處理工程改變為新建污水資源化工程;把以達到排放標準為目標改變為以再生利用水質標準為目標;以利用和消耗天然水體的環境容量(實際已喪失環境容量)稀釋凈化受納的排放污水功能改變為提供生態用水為目標，提供優質再生水補給地表水體和地下水體，恢復地表水和地下水的生態功能。這一倡議轉變是解決北京市水資源貧乏和逐步償還超采赤字的根本途徑。

　　1.2極度貧化的水資源狀況

　　北京是水資源嚴重短缺的大都市，人均水資源占有量只有300 m 。特別是1999年以來，北京遭受連續5年干旱，水資源緊缺已成為制約北京經濟社會發展的主要因素。

　　(1)水量匱乏。①地表水不足。作為北京主要地表水源的密云、官廳兩大水庫的來水和蓄水呈逐年衰減趨勢，入庫水量由60年代的20多億m3 銳減到90年代的不到4億m3 ，1999年以來，密云水庫5年年均入庫水量1.64億m ，官廳水庫年均入庫水量1.78億m。。②地下水超采：地下水是北京的最重要的水源之一，由于常年超采地下水，地下水已累計虧損59億m。。1999年以來的5年間平原區地下水超采34，4億m3。

　　人類生產活動造成的水體污染中，工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水，它含污染物多，成分復雜，不僅在水中不易凈化，而且處理也比較困難。工業廢水，是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別，即使是同類工廠，生產過程不同，其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外，固體廢物和廢氣也會污染水體。

　　(2)水污染嚴重。水系污染由城區逐步向郊區擴展，符合Ⅱ類和Ⅲ類的水域不斷減少。通惠河、涼水河、清河、沙河、溫榆河等均變成了排污河道，水質還達不到V類水體要求。官廳水庫由于水質惡化，從1996年開始停止向北京市供水。

　　1.3水資源短缺帶來嚴重和潛在的生態問題

　　(1)地表水短缺引起的生態問題。由于地表水得不到徑流補給，造成河流干涸，河床裸露沙化，水質惡化，魚蝦絕跡，喪失補給地下水功能;排污還造成地下水污染。即使靠引水維持的城市河湖，也因水質惡化，時有水華發生，嚴重影響城市環境和生態安全。

　　(2)地下水超采引發的環境問題。由于過量開采，平原區以朝陽區紅廟至將臺路為中心形成2 272 km 范圍的地質沉降區，最大沉降量達619 mm。由于地下水污染和超量開采，地下水質不斷惡化，主要表現在總硬度和硝酸鹽氮超標。污染來自滲井滲坑、污灌、化肥、農藥、固廢和垃圾，由于超采形成區域性地下水位下降漏斗區，改變了地下水的水動力和化學條件，引起水質變化。長期的超采缺補，給北京市帶來了相當的生態赤字和潛在生態風險。

　　2 SMBR技術在資源化領域的應用分析

　　1969年，美國的Smith等人首次提出了把活性污泥法和超濾工藝結合處理城市污水的方法，證明膜分離技術與普通活性污泥法相結合可以顯著提高系統的處理效率。

　　1989年，日本政府聯合一些大公司共同資助，進行了為期6年的“90年代水復興計劃”科研項目，研究重點集中在SMBR的處理效果與運行穩定性方面，這大大促進了膜生物反應器的開發，使膜生物反應器開始走向實際應用。

　　同年日本學者Yamamoto等將膜組件直接置入反應器內，通過泵的抽吸，得到過濾液，這樣一體化膜生物反應器誕生。在我國，科技部在“八五”、“九五”、“十五”連續15年將膜生物反應器的研制列入科技攻關計劃。在膜的選擇、處理效率、抗污染以及反應器的優化設計、降低能耗等方面進行了深入的研究和開發。2000年開始步入規模化推廣應用。目前，在北京市SMBR工程累計達50個，總處理量達1.5萬t/d，年節約水資源182.5萬t，在解決北京水資源缺乏難題中顯示出巨大的生命力。

　　農業污染首先是由于耕作或開荒使土地表面疏松，在土壤和地形還未穩定時降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的懸浮物。

　　2.1 SMBR技術的特點

　　實際工程應用表明，SMBR技術具有以下顯著優點。

　　(1)出水水質優良。SMBR由于將生物處理與膜分離技術有機結合，在具有傳統膜分離功能(如去除有機大分子、細菌等)的同時，還可通過其獨特的生物功能有效去除進水中的BOD和NH4-N等污染物，特別是NH4-N的去除率可達90% 以上，可以實現較高的回用水質標準。

　　(2)系統抗沖擊力強，運行更穩定。SMBR采用外壓式中空纖維膜處理組件，是一種耐沖擊負荷的處理工藝，進水水質的波動不會影響出水水質。

　　(3)控制智能化，管理操作簡單。SMBR技術，省去了繁瑣的預處理過程，顯著減少了控制環節，使系統控制實現智能化，使運行管理簡化。

　　(4)占地面積省。SMBR技術由于水力停留時間減少和緊湊的設備化設計，系統占地面積較傳統工藝可節省20% ～40% 。

　　(5)運行成本低。SMBR技術不需要任何前處理，不需要向系統中投加任何化學藥劑，不需要傳統工藝過程中的多次輸送和反沖洗，因此在運行能耗和管理費用上也顯著低于傳統污水二級處理+深度處理的工藝模式。

　　(6)二次污染較少。SMBR可實現污泥齡與水力停留時間的徹底分離，污泥齡較長，從而顯著減少了系統剩余污泥的產量，在減少二次污染的同時，大大降低污泥處置費用。

　　(7)模塊化設計。易于實現整體規劃、分步投資、逐量運行。使實際工程應用具有更好的靈活性，減少投資浪費。

　　水利論文發表須知：《陜西水利》創刊于1932年，是陜西省水利廳主管、陜西水利系統唯一公開發行的水利行業綜合指導雜志。由我國近代水利先驅李儀祉先生親手創辦，歷史悠久，影響深遠。雜志全國公開發行，在開展水利科技交流、報道水利建設成就、指導行業工作、引導水利市場等方面，發揮著不可替代的重要作用