城市生活污水處理技術及問題探討
【摘要】在城市污水管網尚未鋪就或不可能到達，或尚未建成城市污水處理廠的城市的住宅小區，生活污水處理一直都是很難解決的問題。過去常用的化糞池沉淀和厭氧發酵，雖然對懸浮物質和寄生蟲卵有一定的去除作用，但BOD5去除率很低，且不具備脫氮除磷功能，已不能滿足水污染防治和水環境保護的需要。近年來，適用于住宅小區的小型污水處理站和污水處理設備的技術開發發展迅速。本文擬就這方面的成果進行論述，并對存在的問題提出看法。
【關鍵詞】生活污水處理；技術開發；問題探討
1.技術開發
住宅小區生活污水處理技術的沿革，經歷了從單一工藝到組合工藝的過程。從是否需氧的角度考察，則沿著“厭氧→好氧→厭氧+好氧→厭氧+缺氧”的軌跡發展。從去除對象來看，早期技術僅能去除SS物質，而現在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術和設備。
1．1生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法，是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術，兼備兩者的優點。其主要構筑物為生物接觸氧化池，池內充填填料。已經充氧的污水以一定的流速流經被其浸沒的填料，在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的作用下，有機污染物得到去除，污水得到凈化。由于池內具備適于微生物棲息增殖的良好環境條件，因此，生物膜上生物相豐富、食物鏈長、微生物濃度高、活性強，不產生污泥膨脹，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能，除有效地去除有機物外，如運行得當，還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關鍵部位是填料。傳統的蜂窩狀塑料管較易堵塞，現在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面積較大，處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區生活污水處理較早的采用的技術之一，其主體工藝流程為：原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池，上升流速分別為0.6～0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料，池中心廊道式射流曝氣，氣水比為10：1~12：1，停留時間為2.5~3.3h。設計進水平均BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L。
1．2兩段活性污泥法。
兩段活性污泥法，簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個污水處理系統。其工藝特點是：不設初淀池，A段高負荷，B段低負荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時期生長的優勢微生物種群創造良好的環境條件，讓其充分發揮作用，耐沖擊負荷能力強，處理效果穩定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調節池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放該類設備，采用自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉淀池等先進技術。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
1．3序批式活性污泥法。
序批式活性污泥法，簡稱SBR法。原則上，SBR法的主體工藝設備只有一個間隙反應器，在一個運行周期中，按運行次序，分為進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段。SBR法的關鍵設備潷水器的研制，已取得長足的發展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉式和套筒式三種。SBR法工藝簡單、節省費用，理想的推流過程使生化反應推力大、效率高，運行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒有污泥膨脹，耐沖擊負荷、處理能力強。其主體工藝流程為：原污水→調節池→SBR反應池→消毒池→出水采用該工藝流程的上海某污水處理站設計平均流量750m3/d,進水水質BOD5=200mg/LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質達到黃浦江上游污水排放標準，即BOD5＜30mg/L，SS＜30mg/L,NH4+＜10mg/L,TN＜20mg/L。
1．4厭氧生物濾池。
厭氧生物濾池是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長，當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層時，在厭氧微生物作用下，污水中的有機物得以厭氧分解，并產生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發展迅速，其工藝流程為：進水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風管→氧化溝→進氣出水井→排水污水經沉淀池預處理后進入厭氧消化池進行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續處理創造條件。在拔風系統作用下，生物濾池處于兼氧狀態，阻止了污水中甲烷細菌的產生，使整個系統仍處于酸性階段，而氧化溝內溶解氧一般可穩定在1.5～2.8mg/L，污水在此進一步好氧處理。該工藝的實質類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強化。拔風系統是處理過程的關鍵。其主要優點是不耗能、造價低、管理簡單、無噪聲、無異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質好、運行效果穩定。
2．問題探討
住宅小區生活污水就其處理技術而言，可以采用目前城市污水處理的成熟技術和工藝，但住宅小區生活污水處理，有其自身的特點，應予考慮。
2.1住宅小區污水流量小，可生化性好，宜優先采用生物膜法處理技術。生物膜法具有生物相豐富、微生物濃度高、食物鏈長、不會發生污泥膨脹、污泥沉降性能好等優點，適用于小量的污水處理。過去擔心的堵塞問題，在采用新型填料后已基本解決。
2.2住宅小區用地緊張，應優先考慮占地省的污水處理工藝，并在設計中采取一定措施。現在，一般設計成地下式或半地下式，形成地下為污水處理站，地面為綠地或花壇的格局，可以美化環境。但這樣設計時，應注意埋深、提升設備、通風要求和臭氣處理等問題。
2.3由于受小區管理人員人數和專業素質的限制，應優先選用運行維護管理較方便的工藝，并努力提高運行管理自動化程度。
2.4住宅小區建設工程工期要求緊，污水處理設施由構筑物向設備的轉化，似是一種必然趨勢。采用裝配式污水處理設備，安裝簡捷，工期短，便于維護。大亞灣核電站引進法國的一種小型污水處理站，主要設備全是散件，現場裝配，其中，暖氣池和沉淀池由10塊小件組成，從土方開挖到開始調試，僅用20天就完工［2］。國內小型污水處理設備的生產廠家如雨后春筍，但良莠不齊。多數生產廠家設計、研究、測試化驗力量較弱，很難保證出廠產品的質量，售后服務也比較差［3］。國家應加強這方面的監控管理。
2.5隨著對出水水質要求的提高，單一工藝難以滿足需要，組合式污水處理技術和設備得以發展。目前的組合方式，主要有多級好氧處理、厭氧+好氧處理、厭氧+缺氧處理等。從降低能耗、回收生物能方面來看，厭氧生物處理有著廣闊的前景。污水中的有機物質本身都具有一定的潛在能量。厭氧處理時，一方面，勿需嚗氣充氧，可降低能耗；另一方面，其生成物-沼氣，可回收利用，供小區采暖和供熱，形成小區生態平衡系統，這是比較理想的發展趨向。
3.結語
住宅小區生活污水處理站，為防止污染，保護水環境，起到了積極的作用。盡管城市污水處理的發展趨勢，是集中處理取代分散處理，但筆者認為，小型生活污水處理站，在我國的一些中小型城市，還將存在相當長的時期，所以，其技術開發和設備研制應予以高度重視。
參考文獻
［1］羅璟，郭靜，張大群，厭氧序批式活性污泥法（ASBR）特性分析.給水排水，1997.4
［2］石亮民.介紹一種小型污水處理站.給水排水，1993.8
［3］曹瑞鈺，顧國維，黃菊文等.組合式生活污水處理設備的發展與分析.中國給水排水，1997.4
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