小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇

余 玲

【摘 要】小城鎮(zhèn)的建設(shè)對(duì)推動(dòng)我國(guó)城市化進(jìn)程及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，然而，目前我國(guó)小城鎮(zhèn)水污染嚴(yán)重，對(duì)適宜的污水處理工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較是十分重要的。本文立足小城鎮(zhèn)實(shí)際，對(duì)小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】小城鎮(zhèn)；污水處理；工藝

一、小城鎮(zhèn)排放污水的特點(diǎn)

小城鎮(zhèn)排放的污水一般由居民日常生活、小型餐飲服務(wù)、小型輕工業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)以及公共衛(wèi)生服務(wù)設(shè)施排放的污水組成，工業(yè)廢水以農(nóng)產(chǎn)品加工的廢水為主，水中基本上不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，個(gè)別畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展好的小城鎮(zhèn)，污水的主要成分是畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖物污水和居民生活污水。小城鎮(zhèn)的污水水質(zhì)完全不同于城市污水，各個(gè)小城鎮(zhèn)之間的污水水質(zhì)也不完全相同，沒有類比性，不可能像城市污水一樣，有一個(gè)參考的、類比的水質(zhì)資料。小城鎮(zhèn)污水的主要成分為生活污水，占到 50%以上，但小城鎮(zhèn)污水量較小，生活污水占的比重較大容易造成污水的時(shí)不均勻性，同時(shí)也引起水質(zhì)的波動(dòng)。加之小城鎮(zhèn)的企業(yè)生產(chǎn)落后，污水中污染物濃度高，綜合因素造成了小城鎮(zhèn)的污水污染物含量比城市偏高。另外污水中懸浮物濃度、氮和磷的含量也要高些，尤其是一些小城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)不完善，大多采取明渠排水，雨水和地下水入滲現(xiàn)象嚴(yán)重，降低了污水中的有機(jī)物濃度。

二、小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇

1、氧化溝工藝

氧化溝是一種曝氣池呈封閉的溝渠形的延時(shí)曝氣工藝，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)，又稱“循環(huán)曝氣池”，是傳統(tǒng)活性污泥法工藝的一種變形和改進(jìn)。氧化溝工藝由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡，因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池、初沉池、污泥消化池，有的還可以省略二沉池。并且由于其曝氣裝置是定位的，在兩曝氣裝置之間溶解氧沿流程逐漸降低，混合液的狀態(tài)可以由曝氣裝置后的好氧狀態(tài)逐步過(guò)渡到下一個(gè)曝氣裝置之前的缺氧狀態(tài)，因此可以認(rèn)為在氧化溝中好氧厭氧交替出現(xiàn)，可以達(dá)到同步脫氮除磷的目的。

2、A2/O 工藝

A2/O 系統(tǒng)一般采用推流式活性污泥系統(tǒng)，原污水首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，兼性厭氧的發(fā)酵細(xì)菌將廢水中的可生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為 VFA（揮發(fā)性脂肪酸）這一類小分子發(fā)酵產(chǎn)物。聚磷菌可將菌體內(nèi)積貯的聚磷鹽分解，所釋放的能量可供專性好氧的聚磷菌在厭氧的“壓抑”環(huán)境下維持生存，另一部分能量還可供聚磷菌主動(dòng)吸收環(huán)境中 VFA 一類小分子有機(jī)物，并以 PHB 形式在菌體內(nèi)貯存起來(lái)。隨后廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌就利用好氧區(qū)中經(jīng)混合液回流而帶來(lái)的硝酸鹽，以及廢水中可生物降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化，達(dá)到同時(shí)去碳和脫氮的目的。接著廢水進(jìn)入曝氣的好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收、利用廢水中殘剩的可生物降解有機(jī)物外，主要是分解體內(nèi)貯積的 PHB，釋放能量可供本身生長(zhǎng)繁殖，此外還可主動(dòng)吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷鹽的形式在體內(nèi)貯積起來(lái)。由于排放的剩余污泥中含有大量能過(guò)量積貯聚磷鹽的聚磷菌，污泥中磷含量很高，因此比一般的好氧活性污泥系統(tǒng)大大地提高了磷的去除效果。

3、SBR 工藝

連續(xù)流工藝中污水先進(jìn)入反應(yīng)池，然后進(jìn)入沉淀池泥水分離，而間歇式活性污泥法SBR 則是通過(guò)在時(shí)間上的交替運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的，它在流程上只有一個(gè)基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能集于一池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固、液分離等。經(jīng)典 SBR 反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程為：進(jìn)水→曝氣→沉淀→待機(jī)，SBR工藝是二級(jí)生物處理工藝中較優(yōu)的工藝，也是目前小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)采用最多的工藝之一。由于處理工藝流程簡(jiǎn)單，處理效果好的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起世界污水處理界的廣泛關(guān)注。在亞洲、北美和歐洲等很多國(guó)家廣泛應(yīng)用于小型污水領(lǐng)域，日本是使用最多的國(guó)家。隨著計(jì)算機(jī)和自控技術(shù)的發(fā)展，SBR工藝也有了很大的提高，開發(fā)了許多新的改良型工藝，如CAST工藝、NUITANK工藝等。

4、曝氣生物濾池工藝

生物濾池是由土壤自凈、污水灌溉及原始間歇沙濾池發(fā)展而來(lái)的一種人工生物處理技術(shù)，屬于生物膜法的一種，受氣溫變化影響小，現(xiàn)已由低負(fù)荷發(fā)展到高負(fù)荷，進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。目前，生物濾池處理技術(shù)已逐漸發(fā)展有曝氣生物濾池、變速生物濾池等，也有和其他工藝段組合的工藝如厭氧水解-生物濾池等。曝氣生物濾池集生物降解、固液分離于一體的污水處理工藝。池內(nèi)底部設(shè)承托層，其上部則是作為濾料的填料，在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管及空氣擴(kuò)散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設(shè)置在承托層內(nèi)。被處理的原污水，從池上部進(jìn)入池體，并通過(guò)由濾料組成的濾層，在濾料表面形成有微生物棲息形成的生物膜。在污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾層的同時(shí)，由池下部通過(guò)空氣管向?yàn)V層進(jìn)行曝氣，空氣經(jīng)濾料的空隙上升，與下向流的污水相向接觸，空氣中的氧轉(zhuǎn)移到污水中，為生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機(jī)物。在微生物的新陳代謝作用下，有機(jī)污染物被降解，污水得到處理。

5、生物穩(wěn)定塘處理工藝

生物塘是經(jīng)過(guò)人工適當(dāng)修整地土地，設(shè)圍堤和防滲層地污水池塘，主要依靠自然凈化功能使污水得到凈化的一種污水生物處理技術(shù)。除其中個(gè)別類型的如曝氣塘外，在提高其凈化功能方面，不采取實(shí)質(zhì)性的人工強(qiáng)化措施。污水在塘中的凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)程相近。污水在塘內(nèi)緩慢的流動(dòng)、較長(zhǎng)時(shí)間的貯留，通過(guò)在污水中存活微生物的代謝活動(dòng)和包括好氧、兼性和厭氧三種狀態(tài)。好氧微生物生理活動(dòng)所需要的溶解氧主要由塘內(nèi)以藻類為主的水生浮游植物所產(chǎn)生的光合作用提供。近幾十年來(lái)，各國(guó)的時(shí)間證明，生物塘能夠有效地用于生活污水、城市污水和各種有機(jī)性工業(yè)廢水的處理，能夠適應(yīng)各種氣候條件。

6、人工濕地處理工藝

人工濕地處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一種污水處理技術(shù)，它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化作用。人工濕地系統(tǒng)是在一定的長(zhǎng)寬比及底面坡度的洼地中，由土壤和按一定坡度充填一定級(jí)別的填料混合結(jié)構(gòu)的填料床組成，廢水可在填料床縫隙中流動(dòng)或在床體的表面流動(dòng)，并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物，形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境對(duì)廢水進(jìn)行處理，既達(dá)到廢水處理的目的，又可利用廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水于農(nóng)業(yè)。

7、CEPT

化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）是在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，通過(guò)投加一定濃度的化學(xué)藥劑促使污水的各種顆粒沉降、膠體脫穩(wěn)，對(duì)部分溶解性的污染物也有一定的去除能力。它能在很短的時(shí)間內(nèi)削減污染負(fù)荷，出水接近二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)最能吸引小城鎮(zhèn)污水處理工程的優(yōu)勢(shì)是投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，這些比較適合我國(guó)現(xiàn)階段小城鎮(zhèn)的實(shí)際情況，此外，化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)的近期效益很突出，有利于緩解小城鎮(zhèn)現(xiàn)階段的資金困難。因此，這種方法很適合中等發(fā)達(dá)的小城鎮(zhèn)。經(jīng)濟(jì)水平中等的小城鎮(zhèn)的資金實(shí)力一般很弱，要一步到位建設(shè)污水處理工程可能會(huì)有很多的困難，可以先進(jìn)行強(qiáng)化一級(jí)處理，然后隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步壯大，待經(jīng)濟(jì)實(shí)力允許時(shí)，再考慮后續(xù)處理，這樣一方面減少了發(fā)展給環(huán)境帶來(lái)的危害，另一方面減輕了政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，小城鎮(zhèn)污水水質(zhì)、水量變化較大，小城鎮(zhèn)生活污水處理工藝技術(shù)選擇考慮建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，根據(jù)所選的工藝技術(shù)特點(diǎn)和污水處理設(shè)施營(yíng)運(yùn)管理的基本要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況科學(xué)合理的設(shè)置。

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