分散式污水處理技術(shù)分析研究

楊曉菊

摘 要：為梳理分散式污水處理技術(shù)體系，對(duì)處理對(duì)象進(jìn)行全面剖析，在對(duì)不同場(chǎng)所的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，對(duì)目前主要處理技術(shù)進(jìn)行了歸類、分析、比較，可為不同場(chǎng)所、不同區(qū)域的技術(shù)選擇提供參考，并對(duì)今后分散式污水處理技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望，認(rèn)為脫氮除磷、中水回用、節(jié)能降耗和易于管養(yǎng)可作為重點(diǎn)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：分散式污水處理；生物處理；生態(tài)處理；中水回用；發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，水資源短缺和水環(huán)境污染的矛盾日益突出。集中式城市污水處理廠的建設(shè)很大程度上緩解了城市生活產(chǎn)生的水污染問題，但尚有大量的分散式污水源雖然單個(gè)水量不高，但是多個(gè)匯集并持續(xù)排放，也會(huì)對(duì)周邊的水系產(chǎn)生較嚴(yán)重污染。分散式污水處理對(duì)象一般包括農(nóng)村排水[ 1 ]、建筑小區(qū)污水[ 2 ]及公路服務(wù)區(qū)[ 3 ]、港口碼頭[ 4 ]、機(jī)場(chǎng)、鐵路車站[ 5 ]、軌道交通站點(diǎn)等場(chǎng)站污水、旅游景區(qū)污水及部隊(duì)營區(qū)污水[ 6 ]等，涉及環(huán)境、農(nóng)業(yè)、水利、建筑、交通、軍事等多個(gè)行業(yè)。

分散式污水處理技術(shù)種類繁多，因不同行業(yè)污水水質(zhì)存在差異，而且不同地域氣候條件對(duì)技術(shù)選擇也有不同需求，在實(shí)際選擇中需要對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍準(zhǔn)確把握，并結(jié)合該污水的實(shí)際特征，才能確定最佳的處理工藝。

1 主要處理方法

目前分散式污水處理技術(shù)主要有一級(jí)處理、生物處理和生態(tài)處理等。一級(jí)處理一般包括化糞池、隔油池等，在目前日益嚴(yán)格的污水排放要求下，一般作為進(jìn)入二級(jí)處理系統(tǒng)的前置處理單元，不作為獨(dú)立的處理設(shè)施。生物處理法以活性污泥、A/O、SBR、接觸氧化、BAF和MBR等方法為主，生態(tài)處理法常用的是人工濕地和土壤滲濾技術(shù)。

1.1 生物處理方法

1）活性污泥法。活性污泥法工藝流程簡(jiǎn)單，馴化成熟、運(yùn)營正常的活性污泥法對(duì)有機(jī)污染物尤其是COD、BOD指標(biāo)有較好的去除效率，但抗沖擊負(fù)荷能力差，脫氮除磷效果差，污泥產(chǎn)生量大，對(duì)運(yùn)行管理的要求高，日常運(yùn)行費(fèi)用高。

2）A/O法。A/O法工藝比較簡(jiǎn)單，生物脫氮效果好，對(duì)有機(jī)物的的降解徹底，在大型市政污水處理中普遍采用，但是因?yàn)樵O(shè)置內(nèi)循環(huán)回流，增加了電能消耗，運(yùn)行費(fèi)用高，生物除磷效果一般，低溫適應(yīng)性差。

3）SBR法。SBR工藝占地小、造價(jià)低，能適應(yīng)水量的變化，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，系統(tǒng)間歇運(yùn)行可以降低運(yùn)行成本，又能有效的脫氮除磷，但是由于采用自動(dòng)控制，設(shè)備易出現(xiàn)故障，對(duì)維護(hù)人員的要求較高。

4）接觸氧化法。接觸氧化工藝具有設(shè)施成本較低，抗沖擊能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，污泥產(chǎn)量低，不需污泥回流，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但是其生物填料需定期更換，費(fèi)用高，操作繁瑣。

5）BAF法。BAF法具有容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果好，占地面積小，低溫適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是加入生物填料導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用增高，一般需要反沖洗，載體選擇不當(dāng)，容易發(fā)生短流、堵塞，對(duì)磷的處理效果不佳。

6）MBR法。MBR法的容積負(fù)荷高，占地面積很小，污泥產(chǎn)量很低，處理出水水質(zhì)優(yōu)良。但是由于采用膜組件，系統(tǒng)造價(jià)高，運(yùn)行費(fèi)用高，膜組件易污染，管理維護(hù)復(fù)雜。

1.2 生態(tài)處理方法

1.2.1人工濕地法

人工濕地具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好，脫氮除磷效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，管理養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單，具有景觀效果等優(yōu)點(diǎn)，但是基質(zhì)易堵塞和北方地區(qū)冬季處理效果差等問題尚未解決，限制了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

1.2.2土壤滲濾法

土壤滲濾對(duì)有機(jī)物和總氮總磷的處理效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，但是占地面積大，對(duì)氨氮去除效果有限，微生物作用受溫度影響較大。

2 發(fā)展趨勢(shì)

分散式污水處理系統(tǒng)，在國家綠色發(fā)展理念的指引下，隨著水環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格，在現(xiàn)有技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，未來將會(huì)著重向脫氮除磷、中水回用、節(jié)能降耗、易于管養(yǎng)等方向發(fā)展。

1）脫氮除磷。當(dāng)前，我國水體氮磷超標(biāo)已成為影響地表水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵問題。為此，國家十三五規(guī)劃中明確將氨氮增列為約束性指標(biāo)，并提出在2020年實(shí)現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值氨氮排放總量比2015年減少10%的目標(biāo)[ 7 ]。目前，城鎮(zhèn)污水處理廠正在開展大規(guī)模升級(jí)改造，其聚焦重點(diǎn)難點(diǎn)也是提升系統(tǒng)脫氮除磷效果。分散式污水處理也應(yīng)將氮磷污染作為重要的污染控制方向，開發(fā)基于生物、生態(tài)處理原理的脫氮除磷技術(shù)。

2）中水回用。2012年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》[ 8 ]，明確指出要鼓勵(lì)并積極發(fā)展污水處理回用。分散式污水處理場(chǎng)區(qū)同時(shí)也具備中水使用需求，而且同集中式污水處理回用相比，分散式中水回用可節(jié)省長(zhǎng)距離污水輸送和回用水輸送的管線敷設(shè)，從而節(jié)約大量的管網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。分散式中水回用水資源匱乏及水環(huán)境敏感區(qū)域尤其具有廣闊的應(yīng)用空間。

3）節(jié)能降耗。節(jié)能減排是我國的一項(xiàng)基本國策。分散式建筑在這方面的節(jié)能潛力巨大。分散式污水處理系統(tǒng)中不僅注重水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，同時(shí)也要注重降低能耗。研發(fā)低能耗分散式污水處理技術(shù)，一方面可以降低能源消耗，同時(shí)帶來運(yùn)行成本降低，可從根本上提高處理設(shè)施使用率，避免目前分散式污水處理設(shè)施常常成為擺設(shè)的窘境。

4）易于管養(yǎng)。同城鎮(zhèn)污水處理廠相比，分散式污水處理設(shè)施由于規(guī)模較小，分散布設(shè)，常常缺少專業(yè)人員管理養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致因故障而停用，無法發(fā)揮保護(hù)水體環(huán)境的作用，而配備專人養(yǎng)護(hù)受經(jīng)濟(jì)條件制約，在分散式場(chǎng)站很難實(shí)現(xiàn)。因此，從技術(shù)角度應(yīng)該開發(fā)管理養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性好、設(shè)備故障率低的技術(shù)，在分散式污水處理領(lǐng)域?qū)⒕哂兄匾膶?shí)用價(jià)值。

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