一、引言
随着工业化和城市化的快速发展，水资源受到的污染日益严重。微污染水是指受到轻度污染的水源水，其水质指标通常接近或略高于地表水环境质量标准中的Ⅲ类水。微污染水的主要污染物包括有机物、氨氮、磷、重金属等，这些污染物不仅会影响水的感官性状和使用价值，还可能对人体健康和生态环境造成潜在危害。因此，研究和开发有效的微污染水解决方案具有重要的现实意义。
二、微污染水的特点
（一）污染物种类多微污染水中的污染物种类繁多，包括有机物、氨氮、磷、重金属、微生物等。这些污染物的来源广泛，包括工业废水、生活污水、农业面源污染等。
（二）污染物浓度低微污染水中的污染物浓度通常较低，一般在几毫克/升到几十毫克/升之间。这使得传统的水处理工艺难以有效地去除这些污染物。
（三）水质变化大微污染水的水质受季节、气候、水文等因素的影响较大，水质变化较为频繁。这给水处理工艺的选择和运行带来了一定的困难。
三、微污染水处理的难点
（一）有机物去除困难微污染水中的有机物主要包括天然有机物和人工合成有机物。天然有机物主要是腐殖质、蛋白质、多糖等，人工合成有机物主要是农药、化肥、洗涤剂、染料等。这些有机物的分子量较大，结构复杂，难以被传统的水处理工艺去除。
（二）氨氮去除困难微污染水中的氨氮主要来自生活污水和农业面源污染。氨氮的去除需要通过生物硝化和反硝化过程来实现，但在微污染水中，由于有机物浓度低，微生物的生长和繁殖受到限制，导致氨氮的去除效果不佳。
（三）磷去除困难微污染水中的磷主要来自生活污水和农业面源污染。磷的去除需要通过化学沉淀和生物除磷过程来实现，但在微污染水中，由于磷的浓度低，化学沉淀的效果不佳，而生物除磷需要较高的有机物浓度和适宜的温度条件，因此也难以实现。
（四）重金属去除困难微污染水中的重金属主要来自工业废水和农业面源污染。重金属的去除需要通过物理吸附、化学沉淀、离子交换等过程来实现，但在微污染水中，由于重金属的浓度低，这些方法的去除效果不佳。
四、微污染水处理解决方案
（一）强化预处理
格栅和沉砂池在微污染水处理系统的前端设置格栅和沉砂池，去除水中的大颗粒悬浮物和砂粒，减轻后续处理单元的负担。预氧化采用预氧化技术，如臭氧氧化、高锰酸钾氧化、二氧化氯氧化等，破坏水中有机物的结构，提高有机物的可生化性，同时还可以去除水中的色度和异味。吸附采用吸附技术，如活性炭吸附、沸石吸附、树脂吸附等，去除水中的有机物、氨氮、磷、重金属等污染物。吸附剂可以根据污染物的种类和浓度进行选择和组合，以提高吸附效果。
（二）强化生物处理
生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池法之间的生物处理方法。该方法采用固定式填料作为生物膜的载体，通过曝气使填料表面的生物膜与水中的有机物、氨氮、磷等污染物充分接触，实现污染物的去除。生物接触氧化法具有处理效率高、占地面积小、运行管理方便等优点，适用于微污染水的处理。膜生物反应器法膜生物反应器法是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型水处理方法。该方法采用超滤膜或微滤膜作为固液分离的手段，将生物反应器中的活性污泥与水分离，实现了泥水的高效分离。膜生物反应器法具有处理效率高、出水水质好、占地面积小、运行管理方便等优点，适用于微污染水的处理。人工湿地法人工湿地法是一种利用自然生态系统中的物理、化学和生物作用来处理污水的方法。该方法通过构建人工湿地，使污水在湿地中经过沉淀、过滤、吸附、生物降解等过程，实现污染物的去除。人工湿地法具有处理成本低、生态效益好、运行管理方便等优点，适用于微污染水的处理。
（三）强化深度处理
活性炭吸附在生物处理后的出水中投加活性炭，进一步去除水中的有机物、氨氮、磷、重金属等污染物。活性炭吸附可以采用粉末活性炭吸附和颗粒活性炭吸附两种方式，根据实际情况进行选择。膜分离技术采用膜分离技术，如超滤、纳滤、反渗透等，对生物处理后的出水进行深度处理，去除水中的有机物、氨氮、磷、重金属等污染物，提高出水水质。膜分离技术具有处理效率高、出水水质好、占地面积小等优点，但运行成本较高。高级氧化技术采用高级氧化技术，如臭氧氧化、紫外线氧化、光催化氧化等，对生物处理后的出水进行深度处理，去除水中的有机物、氨氮、磷、重金属等污染物。高级氧化技术具有处理效率高、反应速度快、无二次污染等优点，但运行成本较高。
（四）污泥处理与处置
污泥浓缩对生物处理过程中产生的污泥进行浓缩，降低污泥的含水率，减少污泥的体积。污泥浓缩可以采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩等方式，根据实际情况进行选择。污泥脱水对浓缩后的污泥进行脱水，进一步降低污泥的含水率，便于污泥的运输和处置。污泥脱水可以采用机械脱水和自然干化两种方式，机械脱水常用的设备有带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机等。污泥处置对脱水后的污泥进行处置，常用的处置方式有填埋、焚烧、土地利用等。污泥处置应根据污泥的性质、数量、处置成本等因素进行选择，同时应符合国家有关环境保护的规定。
五、工程实例
（一）项目概况某城市污水处理厂，设计规模为 10 万 m³/d，主要处理城市生活污水和部分工业废水。
原水水质为微污染水主要污染物指标为：CODcr=200～300mg/L，BOD5=100～150mg/L，SS=150～200mg/L，NH3-N=20～30mg/L，TP=3～5mg/L。
（二）处理工艺
该污水处理厂采用了“格栅-沉砂池-预氧化-生物接触氧化-二沉池-活性炭吸附-消毒”的处理工艺。具体工艺流程如下：
原水→格栅→沉砂池→预氧化（臭氧氧化）→生物接触氧化池→二沉池→活性炭吸附池→消毒（二氧化氯）→出水
（三）处理效果该污水处理厂自运行以来，处理效果良好，出水水质稳定达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级 A 标准。具体处理效果如下：
CODcr 去除率达到了 90%以上，出水 CODcr 小于 50mg/L。
BOD5 去除率达到了 95%以上，出水 BOD5 小于 10mg/L。
SS 去除率达到了 95%以上，出水 SS 小于 10mg/L。
NH3-N 去除率达到了 90%以上，出水 NH3-N 小于 5mg/L。
TP 去除率达到了 90%以上，出水 TP 小于 0.5mg/L。
六、结论
微污染水的处理是一个复杂的系统工程，需要综合考虑污染物的种类、浓度、水质变化等因素，采用强化预处理、强化生物处理、强化深度处理等多种技术手段，以提高处理效果。同时，还需要加强污泥处理与处置，实现污水处理的全过程管理。通过以上解决方案的实施，可以有效地去除微污染水中的有机物、氨氮、磷、重金属等污染物，提高出水水质，保障水资源的安全和可持续利用。
