簡述小區(qū)生活污水的處理及利用

陶俊鋒 許培杰

[摘 要]水資源短缺和水污染已經(jīng)成為嚴(yán)重制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、危害環(huán)境生態(tài)、影響人民生活和身體健康的突出問題。小區(qū)生活污水盡管規(guī)模比較小,且分散,但由于數(shù)量巨大,運(yùn)行管理困難,其處理好壞對環(huán)境影響巨大。如何對小區(qū)污水處理及利用是目前我國污水處理的一個(gè)重要課題。

[關(guān)鍵詞]小區(qū);生活污水;處理

一、概述

醫(yī)院、港口、商業(yè)中心、住宅區(qū)、學(xué)校等均可稱為小區(qū),它是一個(gè)相對獨(dú)立的區(qū)域,其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi),根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn),必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施,這就是我們所指的小區(qū)污水處理。小區(qū)污水不同于城市污水,屬于生活污水范疇,其水質(zhì)水量特征可概括為:水質(zhì)水量變化較大,污染物濃度低于城市污水可生化性良好,處理難度小。

二、小區(qū)污水處理工藝原理

生活污水處理的目標(biāo)是有機(jī)污染物的去除,因此生活污水的處理設(shè)計(jì)主要圍繞降解去除有機(jī)污染物和隔油處理展開。目前生活污水的處理方法很多,不同的處理工藝均有一定的針對性、獨(dú)特性,現(xiàn)對目前常用的適于小規(guī)模的污水生物處理工藝進(jìn)行比較分析和選擇。

(一)接觸氧化法

生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池,其主要特點(diǎn)是在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置填料作為微生物的載體,使反應(yīng)器內(nèi)保持一個(gè)相對高的保持量,進(jìn)而可提高處理效率。其反應(yīng)原理為反應(yīng)器內(nèi)附著填料生長的生物膜的吸附、氧化等作用,將污水中有機(jī)污染物逐步氧化成二氧化碳、水和細(xì)胞物質(zhì),污水得到凈化。同時(shí)控制氧化池內(nèi)溶氧水平,保證污水中氨態(tài)氮由硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為硝態(tài)氮。生物接觸氧化法由于反應(yīng)器內(nèi)微生物量大,能耐受較大的水質(zhì)沖擊,且污泥齡長,污泥產(chǎn)量低。

(二)SBR處理工藝

SBR及CASS均為活性污泥法。SBR法是一種利用微生物在反應(yīng)器中按照一定的時(shí)間順序間歇式操作污水處理技術(shù)。這種技術(shù)集曝氣、沉淀于一池,而需要設(shè)置二沉池及污泥回流設(shè)備,也無須初沉池。在該系統(tǒng)中,反應(yīng)池在一定時(shí)間間隔內(nèi)充滿污水,以間歇處理方式運(yùn)行處理后混合液沉淀一段時(shí)間后,從池中排除上清液,沉淀的生物污泥則留于池內(nèi),這樣依次反復(fù)運(yùn)行,則構(gòu)成了序批式處理工藝。典型的SBR系統(tǒng)分為:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置5個(gè)階段。廢水經(jīng)過一段時(shí)間的曝氣后,水中會(huì)產(chǎn)生一種褐色絮凝體,這就是活性污泥,它以大量的活性微生物為主體?；钚晕勰嘟Y(jié)構(gòu)疏松,表面積很大,對有機(jī)污染物有強(qiáng)烈的吸附凝聚和氧化分解能力?；钚晕勰嗳コ杏袡C(jī)物主要經(jīng)歷吸附、氧化、絮凝體形成與凝聚沉降三個(gè)階段。SBR的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個(gè)完整運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成,即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個(gè)工作周期。從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢來看,SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。

(三)CASS處理工藝

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際公認(rèn)的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上,反應(yīng)池沿長度方向設(shè)計(jì)為兩部分,前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū),后部為主反應(yīng)區(qū),在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置,曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行,省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。

(四)A/O法(缺氧/好氧)工藝

該工藝是在普通的活性污泥法基礎(chǔ)上研究開發(fā)的,其好氧池是與普通曝氣池相似的推流池,在好氧池內(nèi)可完成對含碳有機(jī)物的氧化、含氮有機(jī)物的硝化和聚磷菌對磷的大量吸收;其缺氧池容積較小,但由于它與好氧池的結(jié)合使用,所以使處理系統(tǒng)具有一定的除磷作用和抗沖擊負(fù)荷能力等優(yōu)點(diǎn)。

目前生物接觸氧化是應(yīng)用最廣泛的方法,主要優(yōu)點(diǎn)是停留時(shí)間短,易掛膜,尤其適合設(shè)備化及埋地建設(shè)。這種方式處理規(guī)模較小,適用于每天排放污水量小于一千噸的小區(qū)。對上千噸的小區(qū)污水處理,推薦采用地面建設(shè)方式生物處理部分可采用接觸氧化,也可采用SBR或其改進(jìn)型 CASS工藝。

三、小區(qū)污水回用技術(shù)

小區(qū)作為一個(gè)相對獨(dú)立的生活區(qū)域,這不僅對小區(qū)生活污水的回用提出了要求,也使小區(qū)生活污水回用技術(shù)在推廣和運(yùn)行中面臨著一系列需要思考的問題。

(一)回用技術(shù)的可靠性

小區(qū)生活污水回用技術(shù)通過多年的研究與發(fā)展,本身已經(jīng)逐步完備。小區(qū)生活污水回用的去向主要是生活雜用水等,水質(zhì)及其穩(wěn)定性要求高,因此,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí),必須根據(jù)小區(qū)生活污水水質(zhì)、水量以及小區(qū)功能和環(huán)境要求,選擇合理、可靠的處理工藝;并要考慮能長期安全可靠地運(yùn)行。

(二)回用設(shè)施的智能化管理

小區(qū)生活污水回用設(shè)施處理規(guī)模較小,一般都是兼職管理,因此,在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到智能化管理,如采用PLC自控等。小區(qū)回用設(shè)施采用PLC 自控等智能化管理,不僅可以保證處理設(shè)施穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,保證出水水質(zhì)的安全,而且還促進(jìn)了SBR和A2/O等對控制系統(tǒng)要求比較高的先進(jìn)污水處理工藝在小區(qū)生活污水回用中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

(三)回用水的安全性

小區(qū)生活污水回用的去向主要為生活雜用水和非接觸觀賞性景觀用水等,因此,必須盡量減少可能有毒或者有害非生活污水進(jìn)入小區(qū)生活污水處理站,以防破壞小區(qū)生活污水處理站的正常運(yùn)行或者影響出水水質(zhì);而且從衛(wèi)生和健康角度考慮,還必須對回用水進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理。另外小區(qū)生活污水回用,在作為綠化用水時(shí),盡量不要采用噴灌;而作為景觀用水時(shí),也不宜作為瀑布和噴泉等易形成水霧的景觀用水。

(四)回用設(shè)施的環(huán)境協(xié)調(diào)

小區(qū)是一個(gè)人員相對集中的獨(dú)立區(qū)域。小區(qū)生活污水回用設(shè)施在工藝選擇和單體構(gòu)筑物的造型設(shè)計(jì)上,必須考慮到周圍人居環(huán)境相和諧、協(xié)調(diào)。因此,小區(qū)生活污水回用設(shè)施不僅要求工藝先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定和管理智能,而且需對運(yùn)行中的噪音和氣味有很好的解決方案,如景觀竹林等人工濕地技術(shù);要考慮到污泥消化處理,減少污泥的外排量。

按照我國城市污水處理及污染防治技術(shù)政策,要求2010 年實(shí)現(xiàn)城市污水處理率50 %以上,污水回用率30 %以上,小區(qū)生活污水回用技術(shù)正逐步成為污水處理的一個(gè)重要方向。□

(編輯/丹桔)