簡述小區生活污水的處理及利用

陶俊鋒 許培杰

[摘 要]水資源短缺和水污染已經成為嚴重制約我國社會經濟持續發展、危害環境生態、影響人民生活和身體健康的突出問題。小區生活污水盡管規模比較小,且分散,但由于數量巨大,運行管理困難,其處理好壞對環境影響巨大。如何對小區污水處理及利用是目前我國污水處理的一個重要課題。

[關鍵詞]小區;生活污水;處理

一、概述

醫院、港口、商業中心、住宅區、學校等均可稱為小區,它是一個相對獨立的區域,其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內,根據當地的環保標準,必須設置獨立的污水處理設施,這就是我們所指的小區污水處理。小區污水不同于城市污水,屬于生活污水范疇,其水質水量特征可概括為:水質水量變化較大,污染物濃度低于城市污水可生化性良好,處理難度小。

二、小區污水處理工藝原理

生活污水處理的目標是有機污染物的去除,因此生活污水的處理設計主要圍繞降解去除有機污染物和隔油處理展開。目前生活污水的處理方法很多,不同的處理工藝均有一定的針對性、獨特性,現對目前常用的適于小規模的污水生物處理工藝進行比較分析和選擇。

(一)接觸氧化法

生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池,其主要特點是在反應器內設置填料作為微生物的載體,使反應器內保持一個相對高的保持量,進而可提高處理效率。其反應原理為反應器內附著填料生長的生物膜的吸附、氧化等作用,將污水中有機污染物逐步氧化成二氧化碳、水和細胞物質,污水得到凈化。同時控制氧化池內溶氧水平,保證污水中氨態氮由硝化細菌轉化成為硝態氮。生物接觸氧化法由于反應器內微生物量大,能耐受較大的水質沖擊,且污泥齡長,污泥產量低。

(二)SBR處理工藝

SBR及CASS均為活性污泥法。SBR法是一種利用微生物在反應器中按照一定的時間順序間歇式操作污水處理技術。這種技術集曝氣、沉淀于一池,而需要設置二沉池及污泥回流設備,也無須初沉池。在該系統中,反應池在一定時間間隔內充滿污水,以間歇處理方式運行處理后混合液沉淀一段時間后,從池中排除上清液,沉淀的生物污泥則留于池內,這樣依次反復運行,則構成了序批式處理工藝。典型的SBR系統分為:進水、反應、沉淀、排水與閑置5個階段。廢水經過一段時間的曝氣后,水中會產生一種褐色絮凝體,這就是活性污泥,它以大量的活性微生物為主體。活性污泥結構疏松,表面積很大,對有機污染物有強烈的吸附凝聚和氧化分解能力。活性污泥去除水中有機物主要經歷吸附、氧化、絮凝體形成與凝聚沉降三個階段。SBR的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成,即進水階段、反應階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看,SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。

(三)CASS處理工藝

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿長度方向設計為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區,在主反應區后部安裝了可升降的自動撇水裝置,曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統。

(四)A/O法(缺氧/好氧)工藝

該工藝是在普通的活性污泥法基礎上研究開發的,其好氧池是與普通曝氣池相似的推流池,在好氧池內可完成對含碳有機物的氧化、含氮有機物的硝化和聚磷菌對磷的大量吸收;其缺氧池容積較小,但由于它與好氧池的結合使用,所以使處理系統具有一定的除磷作用和抗沖擊負荷能力等優點。

目前生物接觸氧化是應用最廣泛的方法,主要優點是停留時間短,易掛膜,尤其適合設備化及埋地建設。這種方式處理規模較小,適用于每天排放污水量小于一千噸的小區。對上千噸的小區污水處理,推薦采用地面建設方式生物處理部分可采用接觸氧化,也可采用SBR或其改進型 CASS工藝。

三、小區污水回用技術

小區作為一個相對獨立的生活區域,這不僅對小區生活污水的回用提出了要求,也使小區生活污水回用技術在推廣和運行中面臨著一系列需要思考的問題。

(一)回用技術的可靠性

小區生活污水回用技術通過多年的研究與發展,本身已經逐步完備。小區生活污水回用的去向主要是生活雜用水等,水質及其穩定性要求高,因此,在實際工程設計時,必須根據小區生活污水水質、水量以及小區功能和環境要求,選擇合理、可靠的處理工藝;并要考慮能長期安全可靠地運行。

(二)回用設施的智能化管理

小區生活污水回用設施處理規模較小,一般都是兼職管理,因此,在設計時必須考慮到智能化管理,如采用PLC自控等。小區回用設施采用PLC 自控等智能化管理,不僅可以保證處理設施穩定、可靠地運行,保證出水水質的安全,而且還促進了SBR和A2/O等對控制系統要求比較高的先進污水處理工藝在小區生活污水回用中的進一步推廣應用。

(三)回用水的安全性

小區生活污水回用的去向主要為生活雜用水和非接觸觀賞性景觀用水等,因此,必須盡量減少可能有毒或者有害非生活污水進入小區生活污水處理站,以防破壞小區生活污水處理站的正常運行或者影響出水水質;而且從衛生和健康角度考慮,還必須對回用水進行嚴格的消毒處理。另外小區生活污水回用,在作為綠化用水時,盡量不要采用噴灌;而作為景觀用水時,也不宜作為瀑布和噴泉等易形成水霧的景觀用水。

(四)回用設施的環境協調

小區是一個人員相對集中的獨立區域。小區生活污水回用設施在工藝選擇和單體構筑物的造型設計上,必須考慮到周圍人居環境相和諧、協調。因此,小區生活污水回用設施不僅要求工藝先進、運行穩定和管理智能,而且需對運行中的噪音和氣味有很好的解決方案,如景觀竹林等人工濕地技術;要考慮到污泥消化處理,減少污泥的外排量。

按照我國城市污水處理及污染防治技術政策,要求2010 年實現城市污水處理率50 %以上,污水回用率30 %以上,小區生活污水回用技術正逐步成為污水處理的一個重要方向。□

(編輯/丹桔)