醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級(jí)住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場(chǎng)、漁場(chǎng)、狩獵場(chǎng)等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機(jī)關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。

小區(qū)污水不同于城市污水(常包括部分工業(yè)廢水)，屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為:水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。

小區(qū)污水的處理工藝依據(jù)小區(qū)污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有:化糞池、一級(jí)處理(初次沉淀池)、生物二級(jí)處理及二級(jí)處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成二次污染。

1.小區(qū)污水處理工藝原理

生活污水處理的目標(biāo)是有機(jī)污染物的去除，因此生活污水的處理設(shè)計(jì)主要圍繞降解去除有機(jī)污染物和隔油處理展開。目前生活污水的處理方法很多，不同的處理工藝均有一定的針對(duì)性、獨(dú)特性，現(xiàn)對(duì)目前常用的適于小規(guī)模的污水生物處理工藝進(jìn)行比較分析和選擇。

1.1接觸氧化法

生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池，其主要特點(diǎn)是在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置填料作為微生物的載體，使反應(yīng)器內(nèi)保持一個(gè)相對(duì)高的保持量，進(jìn)而可提高處理效率。其反應(yīng)原理為反應(yīng)器內(nèi)附著填料生長(zhǎng)的生物膜的吸附、氧化等作用，將污水中有機(jī)污染物逐步氧化成二氧化碳、水和細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化。同時(shí)控制氧化池內(nèi)溶氧水平，保證污水中氨態(tài)氮由硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為硝態(tài)氮。生物接觸氧化法由于反應(yīng)器內(nèi)微生物量大，能耐受較大的水質(zhì)沖擊，且污泥齡長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量低。

廢水均勻地淋灑在介質(zhì)表層上，在充分供氧的條件下，接種的或廢水中原有的微生物就在介質(zhì)表面增殖。這些微生物吸附廢水中的有機(jī)物并對(duì)其進(jìn)行降解，逐漸在介質(zhì)表面形成粘液狀的膜，即生物膜。生物膜呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔多，表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力，在其表面有一層很薄的水層，稱之為附著水層。生物膜微生物以水層內(nèi)的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)料，將一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)，另一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為排泄物。附著于水層內(nèi)的有機(jī)物被氧化后，其濃度下降由于濃度差的作用，有機(jī)物會(huì)從廢水中轉(zhuǎn)移到附著水層中去。如此循環(huán)往復(fù)，使廢水中的有機(jī)物不斷減少，從而得到凈化隨著微生物的生長(zhǎng)繁殖，生物膜變厚，當(dāng)它的厚度達(dá)到一定程度就會(huì)脫落，被新的生物膜取代，生物膜得到更新。

1.2 SBR處理工藝

SBR及CASS均為活性污泥法。SBR法是一種利用微生物在反應(yīng)器中按照一定的時(shí)間順序間歇式操作污水處理技術(shù)。這種技術(shù)集曝氣、沉淀于一池，而需要設(shè)置二沉池及污泥回流設(shè)備，也無需初沉池。在該系統(tǒng)中，反應(yīng)池在一定時(shí)間間隔內(nèi)充滿污水，以間歇處理方式運(yùn)行處理后混合液沉淀一段時(shí)間后，從池中排除上清液，沉淀的生物污泥則留于池內(nèi)，這樣依次反復(fù)運(yùn)行，則構(gòu)成了序批式處理工藝。典型的SBR系統(tǒng)分為:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置5個(gè)階段。廢水經(jīng)過一段時(shí)間的曝氣后，水中會(huì)產(chǎn)生一種褐色絮凝體，這就是活性污泥，它以大量的活性微生物為主體?；钚晕勰嘟Y(jié)構(gòu)疏松，表面積很大，對(duì)有機(jī)污染物有強(qiáng)烈的吸附凝聚和氧化分解能力。活性污泥去除水中有機(jī)物主要經(jīng)歷吸附、氧化、絮凝體形成與凝聚沉降三個(gè)階段。

SBR的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個(gè)完整運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個(gè)工作周期。

從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)來看，SBR稱得上簡(jiǎn)易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續(xù)式活性污泥法比較，SBR 法具有以下特點(diǎn):SBR裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便;投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。Ketchum等人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%;可抑制絲狀菌生長(zhǎng)繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮;SBR處于好氧/厭氧的交替運(yùn)行過程中，能夠在去除碳物質(zhì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷;SBR處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地;運(yùn)行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質(zhì)水量沖擊;各項(xiàng)運(yùn)行控制參數(shù)都能通過計(jì)算機(jī)加以控制，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。

1.3 CASS處理工藝

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國(guó)際公認(rèn)的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置，曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。

1.4 A/O法(缺氧/好氧)工藝該工藝是在普通的活性污泥法基礎(chǔ)上研究開發(fā)的，其好氧池是與普通曝氣池相似的推流池，在好氧池內(nèi)可完成對(duì)含碳有機(jī)物的氧化、含氮有機(jī)物的硝化和聚磷菌對(duì)磷的大量吸收;其缺氧池容積較小，但由于它與好氧池的結(jié)合使用，所以使處理系統(tǒng)具有一定的除磷作用和抗沖擊負(fù)荷能力等優(yōu)點(diǎn)。

2.小區(qū)生活污水的回用技術(shù)

近年來，通過對(duì)國(guó)外成熟技術(shù)的借鑒和國(guó)內(nèi)的研究實(shí)踐，小區(qū)回用技術(shù)得到了很快的發(fā)展。生活污水深度處理的目的是進(jìn)一步去除污水中的懸浮物(SS) 、有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽以及可溶的無機(jī)鹽等。根據(jù)污水回用用途和地理?xiàng)l件的不同，處理工藝與流程也有著很大的區(qū)別。隨著小區(qū)生活污水處理技術(shù)的發(fā)展，二級(jí)處理及深度處理的差異不再像以往明顯，諸如生物膜技術(shù)、生物活性炭技術(shù)、BAF 工藝等作為二級(jí)強(qiáng)化處理，一般二級(jí)生化處理出水經(jīng)過混凝沉淀和過濾等深度處理，消毒后就可以達(dá)到回用要求。隨著回用要求的提高，對(duì)于生物活性炭技術(shù)、膜生物反應(yīng)器、膜技術(shù)等深度處理技術(shù)也正逐步為人們所重視。

2.1生物活性炭技術(shù)

生物活性炭是一種去除微量有機(jī)物的有效方法，其實(shí)質(zhì)是生物降解與炭的物理吸附兩者的協(xié)調(diào)作用。王占生等以生物活性炭理論為基礎(chǔ)，選用廉價(jià)的多孔性物質(zhì)或惰性物質(zhì)(比如陶粒或爐渣等)來代替活性炭的一種新型工藝——顆粒填料生物接觸氧化法，在城市污水深度處理中已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。應(yīng)用生物活性炭工藝處理小區(qū)生活污水二級(jí)出水，可以使最終出水COD 降至30 mg/ L左右，BOD、SS、色度等也可達(dá)到回用要求。與傳統(tǒng)的混凝、澄清、過濾工藝相比，該工藝工程投資略高，但運(yùn)行費(fèi)用較低。

2.2膜技術(shù)

膜技術(shù)主要是指納濾、超濾、滲透以及反滲透等膜分離技術(shù)。小區(qū)生活污水經(jīng)二級(jí)處理出水， 經(jīng)反滲透(RO) 等膜技術(shù)深度處理，其出水可作為工業(yè)用水或生活用水。不過，由于膜技術(shù)的成本很高，且運(yùn)行管理比較麻煩，目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用不是很廣。

2.3膜生物反應(yīng)器(MBR)

MBR作為一種新型的污水處理和水回用技術(shù)，在小區(qū)生活污水回用方面具有很好的應(yīng)用前景。MBR 集生物反應(yīng)器的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體，具有出水水質(zhì)好、處理負(fù)荷高、裝置占地面積小、產(chǎn)泥量少、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。其出水經(jīng)消毒后可直接回用，甚至可回用于飲用水水源。MBR 在發(fā)達(dá)國(guó)家的污水回用工業(yè)中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，但是膜本身成本高，操作系統(tǒng)復(fù)雜以及運(yùn)行成本較高，阻礙了其在小區(qū)生活污水回用處理中的應(yīng)用。

我國(guó)許多城市面臨著嚴(yán)峻的水資源匱乏，小區(qū)生活污水回用作為一個(gè)切實(shí)可行的緩解水資源和防止污染的辦法，已經(jīng)逐步為人們所重視。按照我國(guó)新的城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，要求2010年實(shí)現(xiàn)城市污水處理率50%以上，污水回用率30%以上，污水回用于市政、工農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。而北京市在最近出臺(tái)的《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》已經(jīng)對(duì)小區(qū)生活污水回用提出了明確的要求，要求現(xiàn)有和新建小區(qū)必須配建污水回用設(shè)施。小區(qū)生活污水回用盡管規(guī)模比較小，且分散，對(duì)運(yùn)行管理帶來一定的難度。但由于小區(qū)生活污水就近處理并回用，水源穩(wěn)定可靠，可減少供水管網(wǎng)的壓力，同時(shí)也緩解了城市下水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施的壓力;且對(duì)于水資源匱乏也有一定的緩解。小區(qū)生活污水回用技術(shù)正逐步成為污水處理的一個(gè)重要方向。

(作者單位:石家莊高新區(qū)供水排水公司)