分散式中小型污水處理技術的運用分析

趙君韜

【摘 要】 目前我國分散點污水污染問題日益嚴重，針對分散點污水污染問題，可以運用分散式中小型污水處理技術實現污水就地處理和中水就地回用，以緩解環境污染。基于這種認識，本文對分散式中小型污水處理技術的發展現狀、技術需求和運用問題展開了分析，以期為關注這一話題的人們提供參考。

【關鍵詞】 分散式污水處理技術 中小型污水處理廠 運用分析

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

1 分散式污水處理技術發展現狀分析

分散式污水處理系統由群集系統和在線系統構成，前者是能夠為2個及2個以上住戶提供污水收集和處理的系統，覆蓋范圍不超過社區范圍大小，后者是為個人住戶提供生活污水收集和處理服務的自然系統。從國外發展情況來看，分散式污水處理技術在發達國家使用比較廣泛。在美國，大量分散式污水處理系統用于回收污水中的資源和能源。而早在上世紀60年代，日本就開始使用該技術處理城市周邊區域排放的污水，并已形成完善的法規體系和技術標準。但從國內發展情況來看，分散式污水處理技術在國內尚未得到深入研究，僅被當作實現污水處理廠小型化的技術手段。上世紀80年代，南京大學完成了“地下濕地與高負荷地下滲濾技術”的研制，由此推動了分散式污水處理技術的發展。近年來，國家雖然在分散點源生活污水治理方面取得了一定成就，但是研究進展較為緩慢，仍然無法滿足農村實際用水需求，也尚未解決這些地區存在的污水處理缺少運行管護資金等問題。

2 分散式中小型污水處理技術需求分析

2.1 技術應用需求

目前，由于污水廠配套管網運營管理滯后，國內有大量污水處理廠并未實現滿負荷運行。隨著城市的開發建設，市政設施建設嚴重滯后的問題逐漸突顯出來，一些已經啟用的建筑開始出現缺少污水管道的問題。建設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，能夠節省管網鋪設造價，有利于減少污水管網投資[1]。比如在公園和小區等區域，產生的污水量較小，如果接入市政污水管網將產生較高的運行費用。建設中小型污水處理廠，不僅能夠降低污水處理費用，同時還能實現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就地處理污水，無需利用管道進行污水和中水的輸送，所以有利于實現節能減排建設。此外，從全球范圍來看，中小型污水處理技術在流量小于200m3/d的污水站和人口當量在2000人以下的地區應用較廣。因此，我國應順應國際發展趨勢加強分散式中小型污水處理技術的應用研究。

2.2 技術發展需求

作為一個農業大國，我國農村村落較集鎮多，且成分散式分布狀態，無法實現污水的集中收集運輸。在這一背景下，我國農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將得以發展。就目前來看，國內使用分散式處理技術處理的污水量將占到污水處理總量的30%以上。隨著經濟的發展，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，隨著高速公路建設事業的發展，公路服務區修建了大量中小型污水處理設施，以滿足服務區生活污水處理需求。再者，隨著旅游事業的發展，景區內也將修建更多中小型污水處理設施，以滿足景區污水處理需求[2]。因此，在集中式污水處理技術不適用的情況下，分散式中小型污水處理技術將取得進一步發展。

3 分散式中小型污水處理技術的運用分析

3.1 工藝技術的運用要求

運用分散式中小型污水處理技術，需要滿足一些特殊工藝技術要求。首先，從工藝角度來看，該技術主要用于處理分散點源水量小、水質波動大和水量不穩定地區產生的污水，所以需滿足布置靈活、抗沖擊能力強等要求。其次，在工藝設備運行管理方面，考慮到環境的特殊性，很難配備專業人員進行分散式中小型污水處理設施的維護管理，所以需確保設備具有操作管理簡便的特點[3]。再者，考慮到采用分散式中小型污水處理技術的多為經濟發展落后地區和非營利場所，還要加強設備設施運營費用的管理，以確保技術具有一定的實用性。

3.2 不同種類技術的運用

就目前來看，能夠滿足分散式中小型污水處理技術運用要求的技術有幾種，具體包括人工濕地污水處理技術、厭氧無動力污水處理技術、膜生物反應器和速分生物處理技術。人工濕地污水處理技術是利用人工濕地中介質、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。人工濕地是人工建造的類似沼澤的地面，采取人工方式進行運行控制。利用其進行污水處理時，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計參數如表1所示。在實際應用該技術時，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成的污水處理系統，系統進水必須先完成大顆粒雜質的濾除，以免堵塞濕地濾料。

厭氧無動力污水處理技術是利用微生物進行污水處理的一種技術，需要在厭氧條件下培養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物轉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]。將該種工藝技術與人工濕地聯合使用，能夠得到更好的污水處理效果。利用膜生物反應器進行污水處理，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備完成活性污泥和大分子有機物截留[6]。在實際操作中，該技術需要與其他工藝組合使用，才能達到較強的脫氮除磷效果。速分生物處理技術是利用流體流離原理實現污水處理的技術，使用的反應器內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境，捕獲懸浮顆粒[7]。在流離作用下，流入裝置的污水將發生固液分離，水中懸浮物和剩余污泥流入多孔微生物載體間隙，從而實現水中無機物、有機物和污泥的有效分離、積累。

3.3 技術運用效果的比較

不同技術的運用效果比較表2所示。通過綜合比較四種分散式中小型污水處理技術可以發現，利用人工濕地進行污水處理能夠獲得較好的處理效果，并且工藝技術本身具有污水緩沖容量大、操作管理簡單的特點。該種工藝裝置運行費用較低，但占地面積較大。使用厭氧生物處理技術進行污水處理，可實現有機物的高效去除，但在氨氮、磷和SS等物質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組合使用。使用膜生物反應器處理污水，能夠獲得穩定的出水水質，且占地面積小，能輕松實現擴建，但需要較高的投資建設成本[8]。使用速分生物處理技術可實現污水自動化處理，且運行費用較低，使用壽命較長，在緩解環境污染方面能發揮重要作用。

4 結語

通過研究分散式中小型污水處理技術的運用需求可以發現，分散式污水處理技術擁有廣闊的發展前景。而在實際建設分散式中小型污水處理廠時，具體運用何種技術還要從技術水平、經濟條件和環境因素等方面綜合考慮。相信隨著國家政策的出臺，能夠實現技術創新運用的企業必將在市場競爭中獲得較大優勢。

參考文獻：

[1]王永磊，李軍.我國分散式中小型污水處理技術研究及應用[J].水工業市場，2012（03）：34-39.

[2]宋小康，沈耀良，焦寧.分散生活污水處理技術及其分析[J].環境科技，2012（03）：68-71.

[3]劉云國，江盧華，曾光明，等.我國農村生活污水分散式處理技術的研究進展[J].世界科技研究與發展，2014（03）：343-348.

[4]王陽，石玉敏.分散式污水處理技術研究進展[J].環境工程技術學報，2015（02）：168-174.

[5]陳汗龍，徐忠富，趙明洋等.分散式污水處理技術在部隊營區污水處理設計中的應用[J].環境工程，2015（S1）：80-83.

[6]吳歆悅.淺談中國西南農村地區生活污水分散式處理現狀[J].四川環境，2015（05）：99-105.

[7]葉宏萌.農村生活污水處理技術模式與進展[J].武夷學院學報，2013（02）：15-20.

[8]周琦，黃勇，李祥，等.分散式生活污水處理工藝適宜性探討[J].水處理技術，2014（05）：22-26+37.