李贺风 魏榕

摘 要:随着城市化进程的日益加快,城市环境污染问题越演越烈,其中又以水环境问题的发生频率最高,因此日益凸显的水污染问题已经成为影响我国城市化可持续发展的重要因素。城市污水分散式处理模式能够因地制宜地对污水进行处理,具有低成本和可持续的优势,因此对其展开研究具有重要的意义。

关键词:城市化污水分散处理模式对策

中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0144-01

1城市污水分散处理模式的介绍

城市污水分散处理模式是指在相对狭小的区域内建设小型污水处理设施,适用于居住比较分散的城市区域及偏远地区,这些地区受到地理环境和经济因素的影响,不适于进行污水集中式处理,因此选择因地制宜就地处理的方式。

相较于污水集中式处理,城市污水分散处理模式具有以下特征:(1)由于城市污水分散处理模式受规模限制比较小,在选址方面受环境因素的制约较小,在处理技术上的选择也比较多,因此它具有建设方式灵活且建设周期较短的特点;(2)相较于污水集中式处理,城市污水分散处理模式不需要庞大的管网进行污水的收集和长距离输送,因此减少了管网的建设和维护费用;(3)城市污水分散处理模式可以根据小范围污水的水质,灵活采用合理的处理技术,同时可以实现中水的就地会用,因此极大地提高了水资源利用率。

2城市污水分散处理模式的构建

2.1 城市污水分散处理模式的技术分析

适用于城市污水分散处理模式的处理技术,主要包括以下两个大类。

第一类是人工处理技术。人工处理技术是利用机械和自动化设备,实现对污水处理过程的灵活控制和调节,加快污染物的降解速度,它又可以分为以下几种。

(1)A2O工艺。A2O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺,当污水进入厌氧池后,聚磷菌在污水中的可生物降解大分子有机物被兼性厌氧菌转化为挥发性脂肪酸时会主动吸收环境中的挥发性脂肪酸。当污水进入缺氧池后,反硝化细菌会对污水中可生物降解有机物进行反硝化处理,从而达到去碳和脱氧的目的。当污水进入好氧池后,聚磷菌会主动吸收污水中的溶解磷,从而达到去鳞的目的。

(2)氧化沟工艺。氧化沟工艺中,在两个定位的曝气装置间溶解氧的浓度,会沿流程逐渐降低,好氧状态的混合液可以逐步过渡到下一个缺氧状态,因此好氧和厌氧交替的现象会在氧化沟中出现,达到同步脱氮除磷的目的。

(3)SBR工艺。SBR工艺主要有进水、反应、沉淀、排水、排泥和闲置期五个阶段,它将曝气池和二沉池的功能集中于一池,兼有水质水量调节、固液分离和微生物降解等功能。SBR具有工艺流程简单、脱氧除磷效果较好和对进水水质和水量的波动具有较好适应性的优点,但是工艺对自控系统要求较高,反应池和设备闲置率较高。

(4)生物接触氧化法。生物接触氧化法是在生物滤池的基础上,通过接触曝气演变成的一种污水生物处理技术,由氧化池、填料、布水装置和曝气系统四个部分组成。生物接触氧化的作用机理为生物膜净化、吸附阻留和食物链作用,它同时具备生物滤池和活性污泥法的优点。

(5)曝气生物滤池。当采用曝气生物滤池对污水进行处理时,微生物会吸附在载体表面,当污水流经载体表面时,通过微生物对有机营养物质的吸附、氧气向生物膜内部的扩散以及生物膜内发生的生物氧化作用,使污染物质得到氧化分解。

(6)MBR工艺。MBR工艺就是将生物工程和膜分离工程有机结合起来的膜生物反应器,它通过高效膜分离技术取代生物处理中的二沉池,出水水质相当于二沉池出水再加超滤的效果,因此几乎能将所有的微生物截留在生物反应器中,使得出水有机污染物浓度降到最低,能够有效去除氨氮。

第二类是自然处理技术。自然处理技术是利用土壤—植物—水系统,通过其中的物理、化学和生物过程,净化污水中的可降解有机物,却可以回收利用氮磷等营养物质和水作为资源,从而实现污水处理的无害化和资源化。自然处理技术又可以分为以下两类。

(1)土地处理技术。土地处理技术包含慢速渗透、快速渗透、地下渗滤和人工湿地四类。慢速渗透是投配到种有植物的土壤表面的污水在流经土壤表面以及在土壤—植物系统内部垂直渗滤工程中得到净化的土地处理技术;快速渗透是投配到渗滤性良好的土壤表明的污水在下渗透过程中由于一系列物力、化学、生物作业而得到净化;地下渗滤是投配到经一定构造、距地面50cm深和扩散性能良好的土层中的污水通过毛管浸润,在土壤渗滤作用下向周围运动且达到处理回用的要求;人工湿地主要是利用基质—微生物—植物复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化。

(2)稳定塘。稳定塘是一种半人工的生态系统,其净化污水的原理与自然水域自净机理相似。稳定塘利用污水通过藻类和细菌的共同作用,使溶解性有机物逐渐减少,藻类细胞和惰性生物残渣逐渐增加并随水排除,最后不仅去除污染物,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,净化的污水也作为再生水资源予以回用,使污水处理与利用结合起来,实现污水处理资源化。

2.2 城市污水分散处理模式的构建

构建某一区域污水处理模式分为四个步骤:区域的特征分析、区域污水排放的特征分析、处理技术的选择、对不同类型的区域推荐匹配技术。本文以达标排放分散处理技术模式为例,详细介绍其构建过程如下。

(1)区域的特征分析。达标排放分散处理技术模式主要适用于不在城市集中管网规划范围内的小面积住宅、写字楼和宾馆等区域,这些区域污水处理装置建设多为所属单位自筹资金,因此所选技术必须经济且高效易行;这些区域用地紧张,因此所选技术的耗地面积要小;这些区域与污水处理装置安装地点间相隔不远,因此必须尽力减少异味和噪声对用户可能带来的影响。

(2)区域污水排放的特征分析。这些区域污水排放量较少,排放大多集中在白天,多为生活污水,污染物中以有机物和SS为主,氮磷含量较低,因此可采用生化处理。

(3)处理技术的选择。由于这类区域污染物的氮磷含量较低,以有机物和SS为主,因此可以选择二级强化处理工艺A2O工艺、氧化沟、SBR及MBR;此类区域污水处理设施的占地面积不宜过大,因此可以优选SBR及MBR;此类区域污水处理装置建设多为所属单位自筹资金,因此优选使用经济的SBR。

(4)对不同类型的区域推荐匹配技术。根据上述的分析,认为排水执行二级排放标准时可选择曝气生物滤池、生物接触氧化法;当排水执行一级排放标准时选择SBR工艺。

参考文献

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[2] 刘征兵,中国城市污水处理设施建设与运营市场化研究[D]．中南大学,2006．

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