建筑施工營地生活污水處理和回收應用探討

許森林

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004)

1 引言：

隨著綠色可持續發展的不斷推進，當前政府要求任何排水必須經過嚴格的水質檢測才能排放，并且在施工完后，所有非永久工程的地貌都要恢復到原樣，這就要求我們在施工的過程中，必須考慮到環境成本。本文重點探討了一個在建項目對生活污水的處理工藝及流程[2]，處理效果良好，完全滿足當地規定的排水規范。當前環境問題已經成了全球性的難題，希望此文能給國內外的所有在建項目提供一點參考價值[3]。

2 項目簡介

建設項目位于某城市南郊5 km處，工程主要用于為城市及周邊提供城市生活與工業供水。工程局于2015年中標承建該項目。項目地處海拔1700 m左右，氣候干旱，雨水缺乏，植被稀少，80%的降雨發生在雨季，降雨量不大，全年降水700～800 mm。土壤大部分是沙土，地面土壤層較薄，大部分為石頭覆蓋。項目營地位于一座小山的山腳下，占地面積兩萬m2。營地包括咨詢公司人員，以及當地招聘人員合計400余人。內設宿舍、辦公樓、洗衣房、食堂、醫院等。工程所采用的規范標準包括排水排污標準全部采用當地建筑工地規范。明確要求不得使用化糞池或者其他靠滲透過濾自然降解的方式處理污水。

3 污水來源及特性

營地內污水主要來源于職工宿舍生活洗浴用水，以及食堂和洗衣房所產生的廢水。醫院因當地規定統一收集集中處理，因此本設備沒有考慮醫療產生的廢水。根據當地規范，每人每天的排污量按照120 L設計，則總排污量約為是48 m3/d。

4 生活污水處理工藝及流程

經過多方比價，綜合考慮營地地形條件和總排水排污規劃，最后決定在選購兩套日處理量為24 m3的設備處理營地廢水，各處理50%的污水。營地被劃分為兩個平行的區域，現修建營地PVC管網系統，將營區各建筑所排廢水匯集到一個固定的地方，然后在將總排污管道引向污水設備。

排污設備布置形式為地上式，總平面圖見圖1，整個處理系統包括5個部分，預消化池、調節池、生化反應池、凈化池，消毒池，所有池子均呈圓柱形外觀看來像大的塑料桶，另外配備兩個輔助設施，一個緊急備用池用于設備故障時儲存污水，和一個干化場用于干燥污水處理后的污泥。總占地面積約100 m2。

圖1 總平面布置

該設備主要是運用生物過濾膜，通過需氧生物處理工藝將污水降解。污水進水流程見圖2。污水先經過PVC排污管道進入預消化池，在該池中，污水中較大的固體顆粒將被分解成無害的氣體，然后污水將流向調節池，因污水的排放是不規律的，一般為間歇排放，瞬間流量大，設置該池的目的主要是起緩沖作用，保持液體以固定的速度流向生化反應池，在生化反應池中，安裝了兩層培養有微生物的過濾網膜和空氣擴散器，生物膜上表面積大，可以容納高密度的微生物聚集，當廢水緩慢進入生化反應池并穿透網膜上升時，網膜上附著的微生物會迅速降解廢水中的有機物，在上層網膜中，會產生一定程度的硝化作用，空氣擴散器旨在提供足夠的氧氣增加氧的利用率。降解完的水會流向到凈化池中。最后流向消毒池，在消毒池中采用氯化法或者臭氧消毒法將水中殘留的細菌殺死，然后純凈的水流出。降解過程中產生的污土將被沉淀下來并流向干化場經過干化，可以用作肥料或者收集后棄置于廢料場。設備設計進出水水質見表1。

圖2 污水進水流程

表1 設備設計進出水水質

在設計上，同時采取了以下措施，減少了投資，也增強了污水處理效果。

第一，充分利用地形條件，將污水處理設備安裝在一個地勢較低的地方，匯集的污水可以通過自流進入設備，而不需要另外安裝污水泵抽取。節約了施工成本也節約了安裝運行成本。

第二，對產生的污水中含有大量油脂的建筑，如食堂、餐廳、洗車場等，為了能充分的降解，在流向污水處理設備之前，特意設了一個隔油池，隔油池剖面圖見圖3。這樣可以隔離大部分油脂，降解更加迅速。

圖3 隔油池剖面

5 運行結果及收益分析

自2017年初投產以來，操作簡單，無人值守，經過多次取樣檢測，經處理的污水，可完全滿足直接排放標準[4]。

在總成本上，項目部采購的污水處理設備包括運輸安裝費用，兩套價格為52萬元，當地的污水處理廠收費折合人民幣大概為56元/m3,這就意味著同樣數量的廢水如果運至污水廠處理，每年需投入的污水處理費用在92萬元左右。該設備運行費用主要是電費，平均耗電量0.6 kW·h,按0.8元/kW·h 的電價計算，一年一萬元左右。且該設備可以使用多年，項目竣工后，可作為設備轉移或者作價出售。投入使用一年以來，已為項目節約污水處理成本40萬元。同時，項目部為了充分利用水資源，在排污設備附近開辟了菜地和種上了草皮，采用排污設備分解的腐殖土做廢料，排出的水澆灌植被，生產的零污染有機蔬菜基本滿足公司員工的日常需求[5]，在這個水資源匱乏，各種物資材料物價高的地區，變廢為寶，真正做到了物盡其用，符合自然循環規律，實現了污水資源化，也為項目部創造了較好的效益[6]。

6 結論

(1)一體化排污設備屬于地上式結構，占地面積小，方便安裝拆除。且能自動化運行，不需設專人維護。另外，處理具有技術性能穩定可靠，降解迅速等優點，對大氣和土壤沒有任何污染[7]。

(2)污水處理設備可多年持續使用，不像化糞池或者其他混凝土結構建筑，該設備項目完工后可以立即拆除清理后或折價轉讓或轉移到其他項目[8]。另外對地形地貌沒有干擾破壞，拆除后地貌恢復工作量較小。因為排出凈化水的灌溉效果，為當地增加了很多的綠色植物，美化了自然環境，保持了水土。

(3)設備工藝采用先進的生物膜需氧生物處理方法，營地產生的生活污水含有微生物生長必要的各種營養源，如碳、氮、磷以及鉀、鎂、 鈣、 硫、鈉等元素，同時巧妙的采用供風設備為需氧生物提供必要的氧氣，提高了供氧能力和氧的利用率，增加了廢水處理構筑物單位體積內的微生物量[9]。提供了快速、高效的工藝流程使得廢水的降解更加迅速，沒有殘留。

(4)被微生物分解的殘余腐殖土和水分為植物提供了養分，植物又給人們提供了食物，在整個食物鏈上，形成了一個完整的循環[10]。同時，提高水資源的循環利用率，將生活污水作為灌溉水用，減少污染保護環境，也取得了明顯的經濟效益，符合可持續發展戰略。