分散式中小型污水處理技術(shù)的運(yùn)用分析

趙君韜

【摘 要】 目前我國分散點(diǎn)污水污染問題日益嚴(yán)重，針對分散點(diǎn)污水污染問題，可以運(yùn)用分散式中小型污水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水就地處理和中水就地回用，以緩解環(huán)境污染?；谶@種認(rèn)識，本文對分散式中小型污水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)需求和運(yùn)用問題展開了分析，以期為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

【關(guān)鍵詞】 分散式污水處理技術(shù) 中小型污水處理廠 運(yùn)用分析

近年來，未納入城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍的區(qū)域出現(xiàn)了嚴(yán)重的水污染問題，從而對區(qū)域環(huán)境治理提出了新的要求。而這些區(qū)域的污水排放具有分散和量小的特點(diǎn)，需要運(yùn)用分散式中小型污水處理技術(shù)滿足污水處理需求。

1 分散式污水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

分散式污水處理系統(tǒng)由群集系統(tǒng)和在線系統(tǒng)構(gòu)成，前者是能夠?yàn)?個及2個以上住戶提供污水收集和處理的系統(tǒng)，覆蓋范圍不超過社區(qū)范圍大小，后者是為個人住戶提供生活污水收集和處理服務(wù)的自然系統(tǒng)。從國外發(fā)展情況來看，分散式污水處理技術(shù)在發(fā)達(dá)國家使用比較廣泛。在美國，大量分散式污水處理系統(tǒng)用于回收污水中的資源和能源。而早在上世紀(jì)60年代，日本就開始使用該技術(shù)處理城市周邊區(qū)域排放的污水，并已形成完善的法規(guī)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但從國內(nèi)發(fā)展情況來看，分散式污水處理技術(shù)在國內(nèi)尚未得到深入研究，僅被當(dāng)作實(shí)現(xiàn)污水處理廠小型化的技術(shù)手段。上世紀(jì)80年代，南京大學(xué)完成了“地下濕地與高負(fù)荷地下滲濾技術(shù)”的研制，由此推動了分散式污水處理技術(shù)的發(fā)展。近年來，國家雖然在分散點(diǎn)源生活污水治理方面取得了一定成就，但是研究進(jìn)展較為緩慢，仍然無法滿足農(nóng)村實(shí)際用水需求，也尚未解決這些地區(qū)存在的污水處理缺少運(yùn)行管護(hù)資金等問題。

2 分散式中小型污水處理技術(shù)需求分析

2.1 技術(shù)應(yīng)用需求

目前，由于污水廠配套管網(wǎng)運(yùn)營管理滯后，國內(nèi)有大量污水處理廠并未實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。隨著城市的開發(fā)建設(shè)，市政設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后的問題逐漸突顯出來，一些已經(jīng)啟用的建筑開始出現(xiàn)缺少污水管道的問題。建設(shè)分散式中小型污水處理廠，則能改善這一局面。其次，采用分散式中小型污水處理技術(shù)，能夠節(jié)省管網(wǎng)鋪設(shè)造價，有利于減少污水管網(wǎng)投資[1]。比如在公園和小區(qū)等區(qū)域，產(chǎn)生的污水量較小，如果接入市政污水管網(wǎng)將產(chǎn)生較高的運(yùn)行費(fèi)用。建設(shè)中小型污水處理廠，不僅能夠降低污水處理費(fèi)用，同時還能實(shí)現(xiàn)污水的就地處理和中水的回收利用。再者，使用分散式中小型污水處理技術(shù)就地處理污水，無需利用管道進(jìn)行污水和中水的輸送，所以有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排建設(shè)。此外，從全球范圍來看，中小型污水處理技術(shù)在流量小于200m3/d的污水站和人口當(dāng)量在2000人以下的地區(qū)應(yīng)用較廣。因此，我國應(yīng)順應(yīng)國際發(fā)展趨勢加強(qiáng)分散式中小型污水處理技術(shù)的應(yīng)用研究。

2.2 技術(shù)發(fā)展需求

作為一個農(nóng)業(yè)大國，我國農(nóng)村村落較集鎮(zhèn)多，且成分散式分布狀態(tài)，無法實(shí)現(xiàn)污水的集中收集運(yùn)輸。在這一背景下，我國農(nóng)村污水處理只能采取小型化、分散式和就地化的處理手段。受這一需求推動，分散式中小型污水處理技術(shù)將得以發(fā)展。就目前來看，國內(nèi)使用分散式處理技術(shù)處理的污水量將占到污水處理總量的30%以上。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污水排放量將不斷增長，因而分散式污水處理廠的需求量也將增加。其次，隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，公路服務(wù)區(qū)修建了大量中小型污水處理設(shè)施，以滿足服務(wù)區(qū)生活污水處理需求。再者，隨著旅游事業(yè)的發(fā)展，景區(qū)內(nèi)也將修建更多中小型污水處理設(shè)施，以滿足景區(qū)污水處理需求[2]。因此，在集中式污水處理技術(shù)不適用的情況下，分散式中小型污水處理技術(shù)將取得進(jìn)一步發(fā)展。

3 分散式中小型污水處理技術(shù)的運(yùn)用分析

3.1 工藝技術(shù)的運(yùn)用要求

運(yùn)用分散式中小型污水處理技術(shù)，需要滿足一些特殊工藝技術(shù)要求。首先，從工藝角度來看，該技術(shù)主要用于處理分散點(diǎn)源水量小、水質(zhì)波動大和水量不穩(wěn)定地區(qū)產(chǎn)生的污水，所以需滿足布置靈活、抗沖擊能力強(qiáng)等要求。其次，在工藝設(shè)備運(yùn)行管理方面，考慮到環(huán)境的特殊性，很難配備專業(yè)人員進(jìn)行分散式中小型污水處理設(shè)施的維護(hù)管理，所以需確保設(shè)備具有操作管理簡便的特點(diǎn)[3]。再者，考慮到采用分散式中小型污水處理技術(shù)的多為經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后地區(qū)和非營利場所，還要加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施運(yùn)營費(fèi)用的管理，以確保技術(shù)具有一定的實(shí)用性。

3.2 不同種類技術(shù)的運(yùn)用

就目前來看，能夠滿足分散式中小型污水處理技術(shù)運(yùn)用要求的技術(shù)有幾種，具體包括人工濕地污水處理技術(shù)、厭氧無動力污水處理技術(shù)、膜生物反應(yīng)器和速分生物處理技術(shù)。人工濕地污水處理技術(shù)是利用人工濕地中介質(zhì)、土壤、微生物和植物的共同作用完成污水、污泥處理的一種技術(shù)。人工濕地是人工建造的類似沼澤的地面，采取人工方式進(jìn)行運(yùn)行控制。利用其進(jìn)行污水處理時，可以將污水、污泥有控制地投配到濕地上，并使其沿著一定方向流動[4]。不同類型人工濕地用于污水處理的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時，需建造由土壤層、承托層、防滲層、卵石承托層和人工填料單元層構(gòu)成的污水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)水必須先完成大顆粒雜質(zhì)的濾除，以免堵塞濕地濾料。

厭氧無動力污水處理技術(shù)是利用微生物進(jìn)行污水處理的一種技術(shù)，需要在厭氧條件下培養(yǎng)兼性厭氧和厭氧微生物群體，并利用這些微生物將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。在處理裝置上，需使用初沉池、厭氧生物濾池和污泥床接觸池[5]。將該種工藝技術(shù)與人工濕地聯(lián)合使用，能夠得到更好的污水處理效果。利用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行污水處理，可以利用膜分離單元和生物處理單元完成污水和污泥處理。在該反應(yīng)器中，二沉池被膜組件替代，能夠保持高活性污泥濃度。在處理污水時，需利用好氧生物池中的膜分離設(shè)備完成活性污泥和大分子有機(jī)物截留[6]。在實(shí)際操作中，該技術(shù)需要與其他工藝組合使用，才能達(dá)到較強(qiáng)的脫氮除磷效果。速分生物處理技術(shù)是利用流體流離原理實(shí)現(xiàn)污水處理的技術(shù)，使用的反應(yīng)器內(nèi)部擁有流離球多孔微生物載體，能夠提供微生物所需的生存環(huán)境，捕獲懸浮顆粒[7]。在流離作用下，流入裝置的污水將發(fā)生固液分離，水中懸浮物和剩余污泥流入多孔微生物載體間隙，從而實(shí)現(xiàn)水中無機(jī)物、有機(jī)物和污泥的有效分離、積累。

3.3 技術(shù)運(yùn)用效果的比較

不同技術(shù)的運(yùn)用效果比較表2所示。通過綜合比較四種分散式中小型污水處理技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，利用人工濕地進(jìn)行污水處理能夠獲得較好的處理效果，并且工藝技術(shù)本身具有污水緩沖容量大、操作管理簡單的特點(diǎn)。該種工藝裝置運(yùn)行費(fèi)用較低，但占地面積較大。使用厭氧生物處理技術(shù)進(jìn)行污水處理，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的高效去除，但在氨氮、磷和SS等物質(zhì)的去除方面效果較差，在低溫條件下啟動較慢，需要與其他工藝技術(shù)組合使用。使用膜生物反應(yīng)器處理污水，能夠獲得穩(wěn)定的出水水質(zhì)，且占地面積小，能輕松實(shí)現(xiàn)擴(kuò)建，但需要較高的投資建設(shè)成本[8]。使用速分生物處理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污水自動化處理，且運(yùn)行費(fèi)用較低，使用壽命較長，在緩解環(huán)境污染方面能發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)語

通過研究分散式中小型污水處理技術(shù)的運(yùn)用需求可以發(fā)現(xiàn)，分散式污水處理技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景。而在實(shí)際建設(shè)分散式中小型污水處理廠時，具體運(yùn)用何種技術(shù)還要從技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境因素等方面綜合考慮。相信隨著國家政策的出臺，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新運(yùn)用的企業(yè)必將在市場競爭中獲得較大優(yōu)勢。

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