城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)研究進(jìn)展

馬正利

摘要:近些年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，城鎮(zhèn)人口日益增多，隨之而來是諸多的城鎮(zhèn)問題的出現(xiàn)。在這之中非常重要的是城鎮(zhèn)污水處理的問題。污水成分日趨復(fù)雜導(dǎo)致水體環(huán)境不斷惡化，在一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)地區(qū)，其生活污水迫切需要治理，本文就對近年來城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)；生活污水；污水處理技術(shù)

中圖分類號：R123 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

近二十年來，我國的城鎮(zhèn)生活污水處理率逐年提高，但有許多臨近城鎮(zhèn)的農(nóng)村地區(qū)生活污水幾乎得不到任何處理便排放到環(huán)境中去，對相鄰城鎮(zhèn)污水處理也起到了一定的影響。由于城鎮(zhèn)人口的驟增、鄉(xiāng)村的城鎮(zhèn)化和人民生活水平的提高，對水資源的需求大大增加，而且生活污水污染負(fù)荷甚至超過了工業(yè)廢水污染負(fù)荷，針對這一現(xiàn)狀，大量城鎮(zhèn)生活污水有待處理，要對居民集中居住區(qū)市政公用設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一配套建設(shè)，使居民生活污水排放管網(wǎng)化、集中凈化，充分化害為利，但國內(nèi)大中型污水處理廠經(jīng)常采用的是傳統(tǒng)活性污泥法和氧化溝等污水處理工藝，如果在小城鎮(zhèn)以這些技術(shù)建設(shè)污水處理廠，高昂的運(yùn)行費(fèi)用是小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)所不能接受的，所以必須針對小城鎮(zhèn)的特點(diǎn)，尋求投資少，運(yùn)行費(fèi)用低、技術(shù)穩(wěn)定可靠、操作與管理相對簡單的工藝。

據(jù)統(tǒng)計，到2002年底，全國已建設(shè)污水處理廠452座，其中二級處理廠307座，二級處理率約為36.5%。由于受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)限制，大多數(shù)中小城鎮(zhèn)尚未建污水處理設(shè)施，小城鎮(zhèn)問題尤其突出。

1、幾種主要的污水處理方法

1.1、土地滲濾技術(shù)

土地滲濾技術(shù)利用化糞池作為厭氧池，處理污水后投配到具有一定構(gòu)造和良好擴(kuò)散性能的土層中，利用土壤毛細(xì)管浸潤和滲透作用凈化污水。投配的廢水一部分滲入地下，一部分被作物吸收，滲入土壤中的污染物質(zhì)被土壤中微生物過濾、吸附、降解，流經(jīng)地表的N,P等營養(yǎng)物質(zhì)則被地表綠地植物吸收同化而去除,其工藝流程如圖1所示。

1.2、通過建立沼氣池處理生活污水

該方法是基于生活污水中有機(jī)質(zhì)含量高，利用微生物的發(fā)酵來降解污水中的有機(jī)質(zhì)，微生物的對有機(jī)質(zhì)的發(fā)酵是在厭氧或者兼性厭氧條件下進(jìn)行的。通過建設(shè)多個沼氣池進(jìn)行多級發(fā)酵處理，及污水循環(huán)發(fā)酵處理效果更佳。該方法的特點(diǎn)是投資少，見效快，資源利用率高。

1.3、絮凝沉淀處理生活污水

這種方法主要是通過向污水中投加添加劑，與污水中的污染物質(zhì)發(fā)生絮凝反應(yīng)而沉淀，進(jìn)而將污染物除去。目前比較理想的添加劑是硅藻土；由于硅藻土的吸附性能強(qiáng)，能很好的將污水中的有機(jī)物和一些無機(jī)物沉淀下來。通過設(shè)置多級循環(huán)沉淀裝置可以去除生活污水中大部分的污染物。這種方法具有高效，低能，簡便易行等優(yōu)點(diǎn)，還能將沉渣回收利用。

1.4、通過建設(shè)人工濕地來處理生活污水

人工濕地目前多被用來治理河流、湖泊富營養(yǎng)化，由于它是一種自然凈化方法，因此具有環(huán)保、可持續(xù)性高、無能耗、處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)。

它的原理是通過種植蘆葦?shù)人参?，有植物和附著的微生物及土壤的過濾等多重作用達(dá)到凈化水體的效果。人工濕地對水體中的氮、磷和有機(jī)質(zhì)去除效果良好，還能去除水體中的重金屬，因此應(yīng)用前景比較好。

1.5、利用生態(tài)濾池來處理生活污水

近年來國內(nèi)外生態(tài)濾池處理污水的研究很多，利用生態(tài)濾池處理污水的工藝也頗為成熟?？梢酝ㄟ^構(gòu)建多級復(fù)合式生態(tài)濾池來處理生活污水。如復(fù)合式蚯蚓生態(tài)濾池，它首先利用微生物的新陳代謝降解污水中的有機(jī)物，然后將處理后的污水和殘渣轉(zhuǎn)入蚯蚓生態(tài)濾池，利用蚯蚓對有機(jī)物的吞食作用實現(xiàn)有機(jī)物殘渣的減量化，最后通過濾池底部濾料的過濾作用進(jìn)一步凈化污水。該工藝對污水處理比較徹底，處理后污水中有機(jī)質(zhì)含量大大降低，但由于該工藝的大規(guī)模應(yīng)用實例還比較少，需要進(jìn)一步完善。

1.6、阿科蔓泛氧化塘技術(shù)

阿科蔓泛氧化塘處理技術(shù)是以阿科蔓生態(tài)基填料作為其核心技術(shù)，以生物氧化塘為載體，配合景觀曝氣噴泉的一種污水處理技術(shù).其技術(shù)原理為大量的微生物附著在阿科蔓生態(tài)基表面，對有機(jī)營養(yǎng)物進(jìn)行吸附、生物氧化，其表層的微環(huán)境及其微孔結(jié)構(gòu)，為硝化、反硝化細(xì)菌以及藻類生長創(chuàng)造了適宜的條件，最終將有機(jī)物分解，或轉(zhuǎn)化成為微生物組分。

生活污水經(jīng)過厭氧池和厭氧濾池，截流大部分有機(jī)物，并在厭氧發(fā)酵作用下，被分解成穩(wěn)定的沉渣；厭氧濾池出水進(jìn)入布置阿科蔓生態(tài)基的泛氧化塘（結(jié)合景觀噴泉曝氣系統(tǒng)），通過生態(tài)基上的微生物對有機(jī)污染物進(jìn)行吸附和分解，使污水中的C、N、P等物質(zhì)得到充分降解.其工藝流程如圖2所示。

圖2阿科蔓泛氧化塘工藝流程

阿科蔓生態(tài)技術(shù)去污無需分流，所需設(shè)備少，投資和運(yùn)行費(fèi)用低；出水效果好，對N、P均有較高的去除率，達(dá)到國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)。具有景觀效益。但該技術(shù)有以下缺點(diǎn)：生態(tài)基分布過密可能影響排洪，分布過疏則可能影響處理效果；阿科蔓生態(tài)基表面微生物及附著物脫落后存在活性污泥積淤和清除問題，且可能造成水體發(fā)臭。

1.7、凈化槽技術(shù)

凈化槽技術(shù)起源于日本，是日本應(yīng)用較多的污水分散處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一體化設(shè)備，其工藝步驟集中在一個槽內(nèi)完成，各步驟之間用隔板隔開。凈化槽處理技術(shù)的原理，是物理處理和生化處理相結(jié)合，通過微生物分解、物理沉淀和化學(xué)絮凝反應(yīng)，來降低污水中的污染物濃度。凈化槽包括厭氧、好氧、沉淀和消毒四個單元，其工藝過程包括：①通過沉淀分離槽、厭氧過濾槽去除無機(jī)固形物、寄生蟲卵及部分懸浮有機(jī)物。②采用接觸氧化工藝，依靠反應(yīng)器中生物膜微生物的氧化分解、吸附阻留作用、食物鏈分級捕食作用及厭氧段的反硝化作用，進(jìn)一步降低污染物的含量。③處理后的廢水經(jīng)過沉淀槽沉淀，在其末端設(shè)置消毒盒，內(nèi)填固體氯料，出水經(jīng)消毒盒與固體氯料完成對污水的消毒作用。

凈化槽技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)：安裝地點(diǎn)靈活，安裝簡單，污水處理效果較好，出水便于回用。但凈化槽在城鎮(zhèn)的農(nóng)村應(yīng)用存在制約因素：投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。工藝復(fù)雜，需專業(yè)技術(shù)管理人員；易產(chǎn)生了污泥的收集處置問題；國內(nèi)沒有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)評價系統(tǒng)。

2、污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢

污水處理技術(shù)的研究和發(fā)展應(yīng)注重源頭減量技術(shù)的研發(fā)，注重污水處理處置資源化利用新技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用，并健全二次污染防治技術(shù)。源頭減量是減輕污水后續(xù)處置負(fù)荷的前提。污水資源化處理的科學(xué)技術(shù)研究需克服各種資源化處理處置技術(shù)的投資成本高，經(jīng)濟(jì)效益不顯著，處理設(shè)備工業(yè)化困難等不足之處，積極完善和開發(fā)污水資源化處理處置新技術(shù)并將其應(yīng)用到城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理過程中。在污水處理處置的同時還應(yīng)重視處理處置各個環(huán)節(jié)可能造成的二次污染，目前現(xiàn)有技術(shù)和工程應(yīng)用對二次污染的重視程度不夠，必須加強(qiáng)對污水處理處置過程中可能對大氣、地下水、土壤等造成的二次污染進(jìn)行控制。

3、結(jié)語

我國城鎮(zhèn)數(shù)量多、規(guī)模小、集聚散、地形雜，污水處理設(shè)施的建設(shè)受地域的分布狀況、經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)力量、生活方式等許多因素的影響，不可能按照統(tǒng)一的固定模式處理城鎮(zhèn)的生活污水，城鎮(zhèn)污水處理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從工藝和技術(shù)層面探討解決的方式方法只是其中一部分，在實際的污水處理過程中，工藝和技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新要和當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況結(jié)合起來，綜合考量，制定科學(xué)合理的綜合治理方案，才能從根本上解決污水處理工作的各種問題。

參考文獻(xiàn):

[1]張凱松,周啟星,孫鐵珩.城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].世界科技研究與發(fā)展,2003,05:5-10

[2]劉漢湖,李桂杰,裴宗平,王曉.中小城鎮(zhèn)生活污水處理新技術(shù)——BIOLAK技術(shù)及實例[J].江蘇環(huán)境科技,2004,04:19-21

[3]鄒新.人工濕地處理小城鎮(zhèn)生活污水技術(shù)研究[D].南昌大學(xué),2012

[4]馬欣.中國城鎮(zhèn)生活污水處理廠溫室氣體排放研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2011

[5]安寧寧.城市生活污水處理技術(shù)趨勢[J].天津化工,2009,03:53-56