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生活污水处理技术模式及其思考

信息来源:www.xahqwater.com 作者:Admin 时间:2019/04/12

随着我国工农业的高速发展,大部分河流湖泊出现了大面积水体的富营养化,大量滋生的水藻也说明了这一点。而水体出现富营养化现象的罪魁祸首就是氮和磷,因此生活污水的处理主要集中在脱氮除磷这个问题上,只要对症下药、找准病因,一定能挽回部分由水环境破坏所带来的损失。众所周知,水体富营养化的来源主要是城镇污水和农村污水的大面积排放,导致水环境的不断恶化。因此,生活污水的处理刻不容缓,生活污水对环境的污染问题亟待解决。本文就目前生活污水处理的几种技术模式做全面论述,并提供一些科学的、可行性高的生活污水处理工艺及技术模式、措施。
  人类生活过程中产生的污水是水体的主要污染源之一。其中主要为城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病细菌多,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。针对我国大部分水体污染地区,对生活污水的治理适宜采用经济有效、简便易行、节约资源、工艺可靠且能够与当地自然环境高度融合的污水生态处理技术,并在污水处理工程运行过程中加强管理,建立有效的资金投入机制和运营管理机制,以保证污水处理系统正常运行,才能达到预期的处理效果,减少水体环境的氮磷负荷。
  1 生活污水处理的发展方向
  结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,我国生活污水的处理应符合以下几个发展方向:
  (1)节省总投资。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
  (2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
  (3)节省占地面积。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
  (4)脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
  (5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国污水处理发展的方向。
  2 生活污水的处理技术
  生活污水处理技术基本上分为三类:第一类是以厌氧发酵为核心的生物处理技术,污水中的大部分有机物经厌氧发酵达到净化目的,常用的有生活污水净化沼气池和地埋式无动力生活污水处理装置(UUAR)等;第二类是以土地处理为主的处理技术,它是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理有效处置污水,常用的有人工湿地处理系统、慢速土地渗滤处理系统等;第三类是稳定塘技术,该技术主要利用菌藻的共同作用来去除污水中的污染物,其发展工艺有高效藻类塘等。三类处理方式可以分开使用,也可以根据需要将两种具体处理方法结合在一起,如兼氧接触氧化与土地渗滤联合、滴滤池与人工湿地组合等,以提高污水处理的出水水质。依据这三类处理技术,各地探索总结了十大农村生活污水处理模式如下:
  (1)沼气池资源化利用。在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成甲烷、二氧化碳和水,达到净化处理生活污水的目的。分解产生的CH4(甲烷)可收集起来作为能源使用;沼气池出水还含有较高浓度的氮、磷等,不可直接排放,可用作农村农业堆肥,实现资源化利用。适用于自然地形复杂的农村;依地势就地分散建造净化池;建池地点一般在河浜和农田排渠旁。
  (2)沼气池+兼氧过滤。由于沼气池出水有机杂质浓度还是比较高,不能直接排放,故在沼气池后再接一道兼氧过滤工序,利用兼氧微生物作用,进一步去除污水中的有机杂质。适用于农户居住集中,家庭无先进卫生设施的农村;村庄地形复杂,不能统一铺设排污管网;农户有用肥需求,具备处理后尾水农业利用条件。
  (3)沼气池+微动力。在沼气池净化处理的基础上,配套微动力曝气装置,采用商品化玻璃钢微动力生活污水净化器,进一步去除污水中的杂质。适用于出水要求较高、经济实力较强的平原或半坡农村;住户集中、管网易于铺设的农村;分散居住的农户或别墅区单户或联户的形式。
  (4)沼气池+人工湿地。在沼气池净化处理的基础上,配套人工湿地,通过湿地植物、基质和微生物的共同作用,并经过多层过滤,降解污染,进一步净化水质。适用于村庄地势复杂、管网铺设困难但土地相对宽裕的农村。
  (5)沼气池+稳定塘。在沼气池净化处理的基础上,配套稳定塘,利用自然形态的水体来处理低浓度生活污水的技术,借助于水体内天然的生态系统来提高处理效果。适用于乡村农户洗涤、洗澡、厕所冲洗等低浓度的生活污水的处理;适宜有地势差异的农村生活污水的处理。
  (6)厌氧+兼氧过滤。把生活污水进行厌氧处理,对其处理后的尾水进行深度处理,以满足相应的污水排放标准。适用于统一规划设计和建造的农村集中新农村,一般处理规模在50户以上;建池地点一般在小区绿化带下,处理后的污水可部分回收用作绿化灌溉。
  (7)厌氧+微动力。把生活污水进行厌氧处理,对其处理后的尾水进行深度处理,以满足相应的污水排放标准。适用于有条件将污水集中处理且排放要求较高的农村地区。
  (8)厌氧+人工湿地。把生活污水进行厌氧处理,对其处理后的尾水进行深度处理,以满足相应的污水排放标准。适用于有一定土地及经济条件但管理水平不高的城镇(农村、中小城镇、山区)污水的深度处理;尤其适用于此类城镇的集中或分散式污水处理。
  (9)厌氧+稳定塘。把生活污水进行厌氧处理,对其处理后的尾水进行深度处理,以满足相应的污水排放标准。适用于平原、水网区域,及无法集中收集污水的地区。
  (10)多种技术综合(如微动力生化+人工湿地+人工生态塘处理系统技术)每一种单一的处理工艺各有其优缺点,如沼气池对悬浮物、氨氮和磷的去除效果较差;人工湿地的缺点是进水要求比较高,必须先去除污水中的大颗粒杂质,避免湿地滤料的堵塞。该模式综合运用多种处理技术,以达到取长补短、提高生活污水处理效果的目的。如厌氧+微动力+人工湿地+生态塘技术,经综合处理后的出水水质可达到地面景观水排放标准。适用于集中式处理;适宜湿地植物常绿、冬季冰冻期短的地区。
  近两百年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回收利用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。然而,不论采用什么技术模式,最重要的还是从源头着手,将水体污染扼杀在“摇篮里”。事实证明,单纯的追求经济利益,必然会以牺牲环境为代价,因此在发展经济的同时,务必要保护好我们的生态环境,要坚持贯彻可持续发展战略。