組合式污水處理設備在湖濱帶中的應用探討

楊 勤，張震宇，李英文

(大理漢龍萊科環(huán)境工程有限公司，云南 大理 671000)

1 引言

洱海是云南省9大高原湖泊之一，平均水深11 m，最大水深21 m，其淡水儲備量為30億m3。近年來資源過量開發(fā)和面源污染又使洱海面臨富營養(yǎng)化威脅，究其主導原因是人類活動的強度遠超過湖泊自身調(diào)節(jié)能力和湖泊系統(tǒng)急劇變化的外在表現(xiàn)［1］。洱海湖濱帶也成了消減入海污染物的最后屏障［2］，但是其抗沖擊負荷小，日益增加的高濃度的有機污染物和無機污染物已大大超出了其自凈能力，所以必須采取有效的環(huán)保污水處理設施來消減大量入湖污染物。

由于洱海流域村落特殊的地理環(huán)境和湖濱帶的特點，開發(fā)新型高效的組合式污水處理設備有十分重要的作用，其適用于處理分散型生活污水，且占地面積小，能減少湖濱帶土地的占用。

2 洱海湖濱帶污水處理工藝分析

湖濱帶是水陸生態(tài)交錯帶的一種類型，是指相鄰的陸地生態(tài)系統(tǒng)與水域生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶，具有重要的生態(tài)、社會和經(jīng)濟價值［3］。湖濱帶的功能主要包括3個方面［4］:①環(huán)境功能，包括湖濱帶的截污、過濾、改善水質(zhì)、控制沉積和侵蝕;②生態(tài)功能，包括湖濱帶的保持生物多樣性、魚類繁殖、鳥類棲息的場所，調(diào)節(jié)洪水、穩(wěn)定相鄰生態(tài)系統(tǒng);③經(jīng)濟和美學價值，包括資源再生、改善環(huán)境，獨特的娛樂、休閑場所，教育科研、美學、經(jīng)濟效益等。

洱海湖濱帶的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下4點:洱海湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)功能下降;生物多樣性減少;非點源污染和面源污染嚴重;經(jīng)濟發(fā)展和湖濱帶保護矛盾突出。

目前生活污水處理使用的工藝多為活性污泥法［4］，其基本原理是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在微生物生長有利的條件下和污泥充分接觸，通過自身的代謝，經(jīng)過硝化和反硝化作用消除污水中的有機和無機污染物，使污水得到凈化。

目前使用的污水處理技術有人工礫石床、人工濕地(潛流濕地和表流濕地)［5］、土壤凈化槽［6，7］、蚯蚓生態(tài)池［8］等。這些工藝在處理效果上雖然能達到排放標準，但存在占用的面積大、運行管理復雜、一次性投入高等問題，這使得污水處理和洱海湖濱帶的保護相矛盾。

3 組合式新型生活污水處理設備應用

組合式新型生活污水處理設備主要適用于污水收集困難、處理難度大、污染較為嚴重地區(qū)生活污水的處理。主要處理方法采用目前比較成熟的生化處理技術——生物接觸氧化法。此工藝能夠適應多種環(huán)境，在各種條件下發(fā)揮其作用。

其技術特點包括:系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，抗沖擊負荷能力強;污水處理設備占地面積小，可埋入地下，地表可作為綠化或廣場用地;模塊化安裝，建設周期短，見效快;設計靈活，可根據(jù)不同的條件、規(guī)模進行組合使用;出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準;污水可就地處理，節(jié)省管網(wǎng)費用;無需專人管理，運行維護簡單;設備為全封閉結(jié)構(gòu)，無噪聲無異味，對周圍環(huán)境無影響。

3.1 工藝流程

該新型組合式生活污水處理設備是在傳統(tǒng)的三格式凈化槽和一體化凈化槽的基礎上進行改進的，通過2級厭氧和2級好氧完全混流曝氣相結(jié)合，達到凈化分散型生活污水的目的。工藝流程圖見圖1。

圖1 組合式污水處理系統(tǒng)工藝流程

3.2 工藝原理

(1)集水井。收集生活污水，在前面設置格柵，起到收集污水、隔離較大漂浮物和沉淀作用。

(2)一級厭氧池。在這一池中安放有大量的球形填料，污水進入后充分與附著在填料上的微生物膜接觸，在厭氧菌和兼性菌等的作用下將較大的有機物分解為小分子物質(zhì)，防止較高濃度的BOD懸浮物進入第二級厭氧池，同時也增加了一級厭氧的微生物濃度。

(3)二級厭氧池。進一步降解污水中的有機物，使經(jīng)過第一池的厭氧反應更加完全，除去進水中的沉積物，減少進入好氧池的污泥量，為下一步進行好氧反應做準備。

(4)一級完全混流曝氣池。經(jīng)過厭氧處理的污水進入曝氣池進行完全混流曝氣，經(jīng)過附著在波形填料上的微生物的吸附、降解，進行接觸氧化進一步消減生活污水中的 CODCr、BOD5。

(5)二級完全混流曝氣池。第二級曝氣池的容積和曝氣量都比第一級要小，這是由于經(jīng)過第一級曝氣后污水中的污染物越往后濃度越低，減小曝氣量可以節(jié)約用電量，便于低污染濃度下微生物的生長和掛膜。

(6)沉淀消毒池。經(jīng)過好氧曝氣池處理過的水進入沉淀池進行沉淀并消毒后便可以進行達標排放。

3.3 不同處理規(guī)模的組合應用

該新型組合式生活污水處理設備設計和安裝均十分方便靈活，可以根據(jù)不同處理規(guī)模組合使用。以單臺日處理量15 t的設備為例，湖濱村落污水處理規(guī)模在15 t/d以下的，只需要安裝一臺設備;湖濱村落污水處理規(guī)模在15～30噸/天的，需兩臺設備并聯(lián);湖濱村落污水處理規(guī)模在45～60t/d的，需4臺設備并聯(lián)，具體應用組合以圖2至圖4為例。

圖2 單臺模式

圖3 兩臺并聯(lián)

圖4 四臺并聯(lián)

實際應用中考慮規(guī)模不等的處理量，通過兩臺或者多臺并聯(lián)使用，能夠滿足多種實際的需要，經(jīng)過處理后的生活污水進入洱海湖濱帶，在進行深度處理后將達到消減N、P的作用。

4 結(jié)語

組合式污水處理設備在實際的應用中突出了它處理效率高、抗沖擊負荷強、占地面積小能根據(jù)實際處理規(guī)模進行組合應用的特性，在如今日益減少的洱海湖濱帶的保護中表現(xiàn)出了它的優(yōu)勢和地位，這將成為今后洱海流域分散型生活污水處理工藝的主流。

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