分散建筑生活污水生物

摘? ? 要：在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展背景下，由于城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)不完善，加上建筑生活污水排放量急速增加，已經(jīng)對城市環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重危害，治理建筑生活污水迫在眉睫。與集中式污水處理相比，分散式污水處理不僅可以降低投資成本，而且適合規(guī)模較小的城鎮(zhèn)和農(nóng)村，具有良好的應用前景。本文以分散式污水處理中的生物-生態(tài)聯(lián)合技術為例，分別從技術特點、技術應用和發(fā)展前景等方面展開了簡要分析。

關鍵詞：生活污水;生物-生態(tài)聯(lián)合技術;塔式生物濾池

1? 引言

在綠色發(fā)展理念下，生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術由于不會產(chǎn)生二次污染，在建筑生活污水處理中得到了廣泛應用。隨著理論研究的日益成熟，目前國內(nèi)常用的生物-生態(tài)聯(lián)合處理工藝有沼氣發(fā)酵、生物濾池、氧化塘等多種形式。不同技術的適用環(huán)境、技術要點和投資成本均存在較大差異。這就需要我們堅持因地制宜的原則，科學選用技術措施，切實提高建筑生活污水的處理效果。

2? 分散式污水處理工藝

城市建筑生活污水處理已經(jīng)成為困擾國內(nèi)外各大城市的主要社會問題，目前的污水處理主要采用集中式處理工藝，但是對市政給排水管網(wǎng)有著嚴重的依賴，無論是前期成本投入還是后期運行維護，都需要大量的財力、人力。分散式污水處理是近年來推廣使用的新模式，可以根據(jù)不同地區(qū)建筑生活污水排放量，安裝相應的污水處理設備，或是采取特定的污水處理工藝，這樣就做到了因地制宜，從而進一步提升了污水處理效果。使用生物處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學藥劑處理污水，是分散式污水處理工藝的一大亮點，例如生物膜處理技術、塔式生物濾池等，其原理都是依靠生物進行吸收、降解，達到凈化污水的效果。目前來看，分散式污水處理中生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術應用比較成熟，本文就該技術進行重點介紹。

3? 生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術的特點分析

3.1? 應用優(yōu)勢

首先，生物-生態(tài)聯(lián)合系統(tǒng)具有一定的生態(tài)穩(wěn)定性，可以對建筑生活污水進行自動凈化，除了前期必要的成本投入外，后期該系統(tǒng)投入運行后，基本上不需要額外增加資金投入，因此總體來看具有投資低、易維護的優(yōu)勢。其次，生物-生態(tài)聯(lián)合系統(tǒng)除了主要發(fā)揮生活污水凈化功能外，根據(jù)具體形式的不同，還可以兼具其他輔助功能，例如人工濕地可以為野生動物提供棲息環(huán)境，氧化塘可以進行水產(chǎn)養(yǎng)殖等。最后，具有較強的環(huán)境適應性，在污水處理系統(tǒng)不完善的農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)，生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術也有著廣泛的應用。

3.2? 技術不足

由于生物-生態(tài)聯(lián)合處理工藝的出現(xiàn)時間不長，加上相關的理論研究較少，因此在實踐應用中也仍然存在一些不足之處，例如相比于分散式污水處理中的其他技術，生物-生態(tài)聯(lián)合工藝的占地面積較大，而且對于污水處理效果，很難量化表示，污水凈化效果不穩(wěn)定。此外，相比于集中式污水處理，生物-生態(tài)聯(lián)合處理也需要更長的時間進行污水降解，處理周期更長。最為重要的是，生物-生態(tài)聯(lián)合處理系統(tǒng)的承載力有限，如果流入的污水過多，或是污水中致毒物（如Cu、Pb等重金屬）的含量過高，會導致生物大量死亡，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，也就失去了污水凈化功能。

3.3? 工藝流程

生物-生態(tài)聯(lián)合處理工藝可以分為兩個階段：首先是“生物段”，利用腐殖質生物（如蚯蚓）或厭氧生物（如雙歧桿菌），在特定的環(huán)境下對生活污水進行凈化處理。例如塔式生物濾池、浮動生物床、生物膜等，都可以取得較好的凈化作用。其次是“生態(tài)段”，將經(jīng)過初步凈化后的生活污水，流入生態(tài)系統(tǒng)，其中富含的氮磷元素可以作為養(yǎng)分，而重金屬元素可以被植物固定。

4? 生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術的運用

4.1? 沼氣發(fā)酵技術

沼氣發(fā)酵除了能夠對生活污水進行凈化處理外，還可以通過厭氧生物的分解作用，將污水中含有的一些可降解固體進行分解，產(chǎn)生的沼氣可以通過排氣管收集起來，最終產(chǎn)物經(jīng)過沉渣過濾后排出。經(jīng)過后續(xù)兼性或好氧濾池處理能使出水達到GB 8978—2006《污水綜合排放標準》的二級標準。沼氣發(fā)酵技術在實踐應用中，除了可以回收沼氣作為燃料外，最終產(chǎn)物中也含有較高的氮、磷元素，這些液體可以用作農(nóng)作物的養(yǎng)料進行灌溉使用。

4.2? 土地處理技術

污水土地處理技術利用生態(tài)系統(tǒng)中土壤—微生物—植物系統(tǒng)的自我調(diào)控和對污染物的綜合凈化功能處理污水，主要用于分散地區(qū)的生活污水處理。其運作原理是：選擇建筑周邊的綠化地修建污水處理池。將建筑生活污水收集起來，然后通過污水處理池進行沉淀。上層清液會通過管道流進滲濾渠。經(jīng)過地下水稀釋后，可以通過土壤中的毛細管直達植物的根部，為植物生長提供營養(yǎng)。經(jīng)過實踐證明，一座面積為10m2的污水處理池，可以滿足50～70戶家庭日常生活污水的處理。當進水污染物濃度較低時，出水各項指標均達到GB 8978—2006的二級排放標準。

4.3? 塔式生物濾池技術

塔式生物濾池由多個塔層組成，每個塔層有30cm左右的以土壤為主的濾料層，在每個塔層的土壤中放養(yǎng)一定數(shù)量的蚯蚓，或是其他具有分解能力的生物。蚯蚓數(shù)量從底層向高層逐漸遞減。不同塔層的土壤成分也有差異，一般土壤層下是不同粒級的填料，由大鵝卵石、小鵝卵石、細砂組成承托過濾層。每個塔層下布有均勻的出水分配孔，塔層與塔層間有40cm左右的空間，設通風孔，整個塔層以格柵（水泥或鋼板）承托。塔式生物濾池對總氮的去除率>75%，對總磷的去除率>85%，對COD的去除率>80%，出水水質可以達到GB 18918—2002的一級A標準。

5? 生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術的前景展望

新技術、新設備的研發(fā)和應用，支持了生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術的進一步發(fā)展。未來可以從以下幾個方面進行技術升級：

其一，推廣使用更加先進的一體化污水處理設備。當前的生物-生態(tài)聯(lián)合處理具有占地面積大、設備分散的弊端，通過研發(fā)和推廣一體化設備，例如污水凈化槽、兼氧膜生物反應器等，可以一次性完成污水中有機物、重金屬等多種污染物的凈化處理，不僅反應速度更快，凈化效率更高，而且減少空間占用，進一步提高了適用范圍。

其二，設計自動調(diào)控和自動報警裝置。隨著傳感器技術的成熟，未來可以將微型傳感器放置于污水處理區(qū)域，自動監(jiān)測該區(qū)域內(nèi)污水中重金屬、有機物的含量變化。自動獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)并實現(xiàn)遠程傳輸，方便工作人員動態(tài)掌握生物-生態(tài)聯(lián)合污水處理效果。

其三，進一步提高廢渣回收和利用率。當前的生物-生態(tài)聯(lián)合處理系統(tǒng)中，很多廢渣沒有得到回收利用，隨意堆放容易造成二次污染。隨著篩選設備的升級換代，未來可以將這些廢渣集中收集，并對其中有回收價值的物質進行回收利用。例如污泥中含有的氮磷元素，經(jīng)過富集回收后可以作為肥料使用。

6? 結束語

分散式污水處理由于具有投資成本低、易于維護、適用范圍廣等特點，逐漸成為小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)主流的生活污水處理模式。生物-生態(tài)聯(lián)合處理技術是分散式污水處理中的一種典型代表，利用生物降解和生態(tài)處理，不僅能夠低成本的完成污水凈化，而且還可以保證凈化效果滿足不同等級的排放標準。隨著相關技術的發(fā)展，生物-生態(tài)聯(lián)合污水處理工藝的發(fā)展前景廣闊，在綠色發(fā)展理念下將會逐漸成為一種廣泛運用的新技術。

參考文獻：

[1] 王軍，宋斐，周廣禮.厭氧生物濾池/毛細管聯(lián)合處理技術的應用研究[C]//中國科協(xié)年會，2013.

[2] 徐峰，呂錫武.生物生態(tài)組合工藝處理生活污水同步脫氮除臭研究[J].水處理技術，2015（11）：74～78.

作者簡介：

劉金忠（1979—）男，山東茌平，本科，助理工程師，茌平縣水質凈化中心，主要從事污水處理技術管理研究與實踐。