分散建筑生活污水生物

摘? ? 要：在城鎮化快速發展背景下，由于城鎮污水處理系統不完善，加上建筑生活污水排放量急速增加，已經對城市環境和水生態系統造成了嚴重危害，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，而且適合規模較小的城鎮和農村，具有良好的應用前景。本文以分散式污水處理中的生物-生態聯合技術為例，分別從技術特點、技術應用和發展前景等方面展開了簡要分析。

關鍵詞：生活污水;生物-生態聯合技術;塔式生物濾池

1? 引言

在綠色發展理念下，生物-生態聯合處理技術由于不會產生二次污染，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，目前國內常用的生物-生態聯合處理工藝有沼氣發酵、生物濾池、氧化塘等多種形式。不同技術的適用環境、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成為困擾國內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，可以根據不同地區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。使用生物處理代替傳統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-生態聯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-生態聯合處理技術的特點分析

3.1? 應用優勢

首先，生物-生態聯合系統具有一定的生態穩定性，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、易維護的優勢。其次，生物-生態聯合系統除了主要發揮生活污水凈化功能外，根據具體形式的不同，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境，氧化塘可以進行水產養殖等。最后，具有較強的環境適應性，在污水處理系統不完善的農村、鄉鎮等地區，生物-生態聯合處理技術也有著廣泛的應用。

3.2? 技術不足

由于生物-生態聯合處理工藝的出現時間不長，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-生態聯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，污水凈化效果不穩定。此外，相比于集中式污水處理，生物-生態聯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-生態聯合處理系統的承載力有限，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，生態系統遭到破壞，也就失去了污水凈化功能。

3.3? 工藝流程

生物-生態聯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“生態段”，將經過初步凈化后的生活污水，流入生態系統，其中富含的氮磷元素可以作為養分，而重金屬元素可以被植物固定。

4? 生物-生態聯合處理技術的運用

4.1? 沼氣發酵技術

沼氣發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，產生的沼氣可以通過排氣管收集起來，最終產物經過沉渣過濾后排出。經過后續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，最終產物中也含有較高的氮、磷元素，這些液體可以用作農作物的養料進行灌溉使用。

4.2? 土地處理技術

污水土地處理技術利用生態系統中土壤—微生物—植物系統的自我調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。經過實踐證明，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一定數量的蚯蚓，或是其他具有分解能力的生物。蚯蚓數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-生態聯合處理技術的前景展望

新技術、新設備的研發和應用，支持了生物-生態聯合處理技術的進一步發展。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-生態聯合處理具有占地面積大、設備分散的弊端，通過研發和推廣一體化設備，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域，自動監測該區域內污水中重金屬、有機物的含量變化。自動獲取監測數據并實現遠程傳輸，方便工作人員動態掌握生物-生態聯合污水處理效果。

其三，進一步提高廢渣回收和利用率。當前的生物-生態聯合處理系統中，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，逐漸成為小城鎮和農村地區主流的生活污水處理模式。生物-生態聯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。隨著相關技術的發展，生物-生態聯合污水處理工藝的發展前景廣闊，在綠色發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/毛細管聯合處理技術的應用研究[C]//中國科協年會，2013.

[2] 徐峰，呂錫武.生物生態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。