韓雪
摘 要:水資源是人類賴以生存的必需能源,生活及生產(chǎn)各項(xiàng)活動(dòng)的開(kāi)展都離不開(kāi)水資源,但是由于以往我國(guó)在發(fā)展進(jìn)程中過(guò)于注重經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升,這就使得工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)污水產(chǎn)出量及排放量大幅提升,而污水處理效率卻普遍不高,尤其是分散式污水處理能效連10%的基本點(diǎn)都無(wú)法達(dá)到,相對(duì)的不能達(dá)到排放指標(biāo)的污水量將急劇攀升,這對(duì)于城市發(fā)展及運(yùn)行來(lái)說(shuō)都是較為不利的,而分散式污水處理作為緩解城市污水總處理壓力的重要舉措,其能效發(fā)揮將有效改善城市周邊的水環(huán)境。
關(guān)鍵詞:分散式污水處理;城市周邊;水環(huán)境
在城市運(yùn)行中,水不僅是必備資源,其功能作用更是十分廣泛,不僅能夠滿足城市交通運(yùn)輸需求,在對(duì)河流進(jìn)行可續(xù)利用后,其景觀特點(diǎn)也將進(jìn)一步凸顯,相對(duì)的河道水環(huán)境對(duì)于城市發(fā)展來(lái)說(shuō)其重要性不容忽視。城市周邊的水環(huán)境與市區(qū)相比具有一定的復(fù)雜性特點(diǎn),這是因?yàn)檗r(nóng)村布局普遍不夠緊湊,并且污水呈現(xiàn)不同變化形式,這就進(jìn)一步增加了污水集中處理難度?,F(xiàn)階段,我國(guó)城市周邊的水環(huán)境質(zhì)量普遍不高,而且污染問(wèn)題也逐漸加劇,這是因?yàn)楦鱾€(gè)水系之間都保持有固定聯(lián)系,不能以獨(dú)立形式相互存在,并且污染呈擴(kuò)散趨勢(shì),分散處理能效難以與預(yù)期目標(biāo)高度相符。
一、污水處理系統(tǒng)模式
通常情況下,根據(jù)污水處理需求,可以對(duì)其應(yīng)用的系統(tǒng)模式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,其中最為常見(jiàn)的就是集中式及分散式。前者適用于處理容量大、建設(shè)周期長(zhǎng)的大規(guī)模污水處理需求中,這是因?yàn)槠浔旧砭哂屑行蕴幚韮?yōu)勢(shì),而污染源集中、污水總量龐大的區(qū)域范圍中就能進(jìn)行統(tǒng)一的高效處理,這同時(shí)也是我國(guó)處理城市污水的主體應(yīng)用模式,現(xiàn)階段城市集中污水的處理能效已經(jīng)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)范疇。但是部分農(nóng)村及旅游區(qū)等區(qū)域,由于與城市的距離較遠(yuǎn),城市污水管網(wǎng)難以形成對(duì)這部分區(qū)域的污水管理,并且由于其污水存在形式較為分散,呈現(xiàn)日變化特點(diǎn),這就使得集中處理能效難以充分發(fā)揮,因此,這就需要對(duì)污水進(jìn)行分散處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的收集、處理及再利用。
一般情況下污水處理都需要嚴(yán)格按照相應(yīng)流程逐步推進(jìn),期間一般需要進(jìn)行三次以上的運(yùn)輸,在這一過(guò)程中需要通過(guò)污水管網(wǎng)進(jìn)行后續(xù)工作,但是其建設(shè)成本卻是一筆不小的開(kāi)支,并且管網(wǎng)在運(yùn)輸水資源時(shí),其本身也會(huì)出現(xiàn)一定損耗,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,不僅管網(wǎng)會(huì)逐漸滲漏,地下水更會(huì)受到不利影響,這就使得其發(fā)展運(yùn)行難以突破既定局限。而分散式污水處理則能夠彌補(bǔ)這一應(yīng)用空白,并使其污水處理能效進(jìn)一步強(qiáng)化,當(dāng)污水完成處理后,也能夠達(dá)到回收指標(biāo),這就能夠有效提升水資源利用率,并且由于分散式的污水處理并不需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,這就能夠減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)存在的各類問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)處理模式的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
二、分散式污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用
分散式污水處理因占地少、設(shè)置靈活、節(jié)省管網(wǎng)建設(shè)維護(hù)、環(huán)境影響小、適用面廣等優(yōu)點(diǎn),而成為一種新型、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的污水處理系統(tǒng)模式。在分散式污水處理系統(tǒng)研究及應(yīng)用上,美國(guó)、日本、德國(guó)等處于前沿,可為我國(guó)提供先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支撐。美國(guó)在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始在污水處理中使用源頭控制措施,現(xiàn)場(chǎng)回收利水資源,并由此創(chuàng)建了多個(gè)分散式污水處理機(jī)構(gòu)。目前美國(guó)在實(shí)際分散式污水處理過(guò)程中更加強(qiáng)調(diào)節(jié)能與生態(tài),南卡羅萊納州分散式污水處理系統(tǒng)的使用率達(dá)到54%,通過(guò)多種方式,美國(guó)的分散式污水處理率已達(dá)96%。
日本戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展伴隨著大量環(huán)境問(wèn)題,為此投入了大量資金用于發(fā)展污水處理系統(tǒng),建成了以污水處理廠及凈化槽兩套系統(tǒng)為主的污水處理系統(tǒng),其中凈化槽即典型的分散式污水處理系統(tǒng),可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理,不依賴管網(wǎng),特別適合處理城市周邊區(qū)域的分散式污水。得益于深度凈化槽技術(shù)廣泛應(yīng)用和配套法律保障,2009年日本全國(guó)污水處理率已達(dá)91.5%。德國(guó)從20世紀(jì)80年代年開(kāi)始,大力發(fā)展分散式污水處理系統(tǒng),形成了集中、分散相結(jié)合的污水處理模式,目前共有各型污水處理廠約7400座,其中分散式的中小型污水處理廠占最大比重。
三、分散式污水處理技術(shù)
分散式污水處理一般采用厭氧、好氧生物處理和人工生態(tài)處理技術(shù)等生物處理技術(shù),實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)綜合考慮城市周邊污水特點(diǎn)、地形、經(jīng)濟(jì)等因素,針對(duì)性選取工藝模式。使用分散式污水處理技術(shù)對(duì)于城市周邊污水做階段性處理,將水資源排入最近河道水系中,不僅能緩解水環(huán)污染壓力,還能強(qiáng)化河道水體自凈能力,從而提升城市周邊整體水環(huán)境質(zhì)量。對(duì)于較為分散、并且日變化量大的污水現(xiàn)狀,國(guó)內(nèi)外都普遍提倡采用污水分散處理模式,將污水就地收集、就地處理、就地回用,污水回用不僅僅能夠?qū)⒊鞘兴h(huán)境中污染問(wèn)題有效緩解,也能夠增加城市水資源,緩解城市水資源短缺壓力,對(duì)于水環(huán)境污染治理具有顯著的成效。
1.厭氧、好氧生物處理技術(shù)
厭氧、好氧生物處理是我國(guó)小型污水處理的主要技術(shù),即利用厭氧、好氧微生物分解水中有機(jī)污染物,結(jié)合格柵、沉淀等物理處理后排放。一般有滴濾池、接觸氧化(曝氣)、沼氣池(無(wú)動(dòng)力)、微動(dòng)力地埋式污水處理裝置、生物膜(MBR)等具體技術(shù)應(yīng)用,其中生物膜(MBR)技術(shù)因其處理效果好(深度除氮磷)、易維護(hù)、剩余污泥少、占地少等優(yōu)點(diǎn),在分散式污水處理和回用領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用,并結(jié)合其他工藝,形成了如好氧+厭氧+缺氧序式MBR、淹沒(méi)復(fù)合式MBR、生物移動(dòng)床MBR、循環(huán)間歇活性淤泥法MBR等組合工藝模式,不僅強(qiáng)化了處理效果,提高了氮磷去除率,也延長(zhǎng)了膜的使用壽命。
2.人工生態(tài)處理技術(shù)
主要有人工濕地、穩(wěn)定塘、土地快速滲透處理和生態(tài)浮床技術(shù)。其中穩(wěn)定塘和土地快速滲透因存在易污染土壤、地下水等二次污染隱患,并不適于城市周邊。人工濕地處理技術(shù)成熟,即人工建造運(yùn)行模擬沼澤的生態(tài)系統(tǒng),利用系統(tǒng)中植物、微生物、基質(zhì)產(chǎn)生的生物、化學(xué)、物理協(xié)調(diào)作用,過(guò)濾、分解、吸收水體中的污染物質(zhì),達(dá)到城市污水效果,人工濕地建設(shè)運(yùn)行成本低,僅為傳統(tǒng)污水處理廠的1/10至1/2,還可根據(jù)污水類別,靈活選取不同基質(zhì)與植物的組合,達(dá)到最佳處理效果。生態(tài)浮床處理結(jié)合植物吸收和生物膜技術(shù),對(duì)于消減城市及周邊富營(yíng)養(yǎng)化水體有著良好效果。同時(shí),因種栽大量水生植物,人工濕地、生態(tài)浮床還具有獨(dú)特的綠化景觀效果,特別適用于城市周邊的環(huán)境景觀提升。
分散式污水處理是一種適合城市周邊污水處理的模式,我國(guó)應(yīng)借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合實(shí)施地人口規(guī)模、地形條件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、環(huán)境景觀等方面情況,因地制宜地選擇具體工藝組合模式,處理和利用結(jié)合,實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化、資源化,最終實(shí)現(xiàn)城市整體水環(huán)境的良性循環(huán)。
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