肖晶

摘要：目前我國(guó)污水處理主要的研究方向就是分散式污水處理系統(tǒng)，其在污水處理行業(yè)發(fā)揮著非常重要的作用。本文主要對(duì)當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的分散式污水處理技術(shù)展開討論，以期進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)污水處理行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵字；分散式；污水處理技術(shù)；概念

引言

當(dāng)前，我國(guó)的環(huán)境問題日益突出，水污染作為最主要的環(huán)境污染問題近年來引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。雖然目前我國(guó)對(duì)水環(huán)境保護(hù)給予了高度重視，并且采取了積極有效的措施，但是水污染事件仍然頻頻發(fā)生，水環(huán)境保護(hù)形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來了負(fù)面影響，因此進(jìn)行污水處理刻不容緩。

1分散式污水處理概念

分散式污水處理技術(shù)是近年來剛剛興起的一種污水處理技術(shù)，其在經(jīng)濟(jì)環(huán)保方面表現(xiàn)出絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。分散式污水處理技術(shù)在中小城市或者農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)具有較好的適用性，其主要包括兩種形式，即在線系統(tǒng)和群集系統(tǒng)。在線系統(tǒng)是指從私人住宅排出的污水，由于沒有鋪設(shè)大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設(shè)施，可以通過自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來收集、處理、排放或中水回用，這種自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置即稱在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池和瀝濾場(chǎng)。群集系統(tǒng)是指一種服務(wù)兩個(gè)或兩個(gè)以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng)，但其范圍不超過整個(gè)社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經(jīng)過個(gè)體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后，再通過特殊的污水管運(yùn)送到比集中式系統(tǒng)相對(duì)較小的處理單元。

2主要的分散式污水處理技術(shù)

2.1人工濕地處理技術(shù)

人工濕地主要是由人工制造的具有與濕地類似作用的污水處理系統(tǒng)，其組成成分主要包括基質(zhì)、植物以及微生物，在三者相互作用下將降污染物去除。目前，人工濕地技術(shù)在鄉(xiāng)村、小區(qū)以及機(jī)場(chǎng)等分散式式污水處理方面具有良好的效果。實(shí)踐表明，人工濕地對(duì)有機(jī)物、氮、磷等的去除具有明顯優(yōu)勢(shì)。在人工濕地中有機(jī)物的去除主要是通過微生物的好氧與厭氧降解完成的。微生物的硝化和反硝化作用被認(rèn)為是人工濕地去除污水中氮的主要機(jī)理，人工濕地除氮機(jī)理是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，到目前為止科學(xué)家們提出了不同的去除機(jī)理。人工濕地的脫磷過程主要有基質(zhì)的吸附、植物和微生物吸收，并且基質(zhì)的不同對(duì)磷的去除也有顯著的影響。水生植物的根可以直接吸收和沉降污水中的氮磷等物質(zhì)。

人工濕地處理污水的效率受多方面因素影響，其中最主要的就是以下三個(gè)方面的影響：1）水力停留時(shí)間。微生物降解廢水中的污染物需要一定的時(shí)間，停留時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，最好應(yīng)接近理論停留時(shí)間；2）濕地植物。植物可以直接吸收一部分氮磷，不同的植物對(duì)污染物的去除效果差異較大。為人工濕地選擇植物時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮去除的目標(biāo)污染物；3）溫度。有研究發(fā)現(xiàn)，季節(jié)變化對(duì)有機(jī)物和氨氮的去除率影響較大，一般在冬季人工濕地對(duì)污染物的去除率較低，微生物反硝化最合適的溫度范圍為10～30℃。不同人工濕地對(duì)不同污水的處理效果如下表1所示。

2.2厭氧沼氣池處理技術(shù)

厭氧沼氣池處理技術(shù)目前主要是應(yīng)用在農(nóng)村污水處理上，其作用機(jī)理是利用人畜糞便或農(nóng)作物秸稈在沼氣池內(nèi)的缺氧條件下，由厭氧和兼氧微生物共同作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。其所產(chǎn)生的甲烷混合氣體就是沼氣，其熱值為20～25MJ/Nm3，是良好的燃料。發(fā)酵的沼液、沼渣可作為農(nóng)作物的肥料。水壓式或者鐘罩式是目前應(yīng)用最為普遍的厭氧沼氣池集氣方式，其結(jié)構(gòu)構(gòu)成一般是磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)以及玻璃鋼結(jié)構(gòu)等。不管是哪種結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)一般都很簡(jiǎn)單，而且池體埋于地下，人畜糞尿靠位差流入池內(nèi)，無動(dòng)力要求，投資省、操作維修方便。

2.3穩(wěn)定塘處理技術(shù)

穩(wěn)定塘主要是通過人工或自然池塘中的水生生物、菌藻等來達(dá)到污水處理目的的，穩(wěn)定塘依據(jù)其塘內(nèi)微生物以及有機(jī)碳含量的不同可以劃分為厭氧塘、好氧塘以及兼氧塘等三種不同類型。厭氧塘主要用來對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到去除水中有機(jī)負(fù)荷，提高污水可生化性的目的。好氧塘主要用來殺滅水中細(xì)菌以及凈化水中有機(jī)物。兼性塘則主要用來去除污水中所含有的BOD5。不同類型的穩(wěn)定塘在其污水處理中功能不同，其設(shè)計(jì)參數(shù)也有很大的區(qū)別。穩(wěn)定塘相對(duì)于其他污水處理技術(shù)而言在維護(hù)與管理上更加方便，而且其成本較低，且不需要處理淤泥，可根據(jù)實(shí)際情況選擇單獨(dú)使用或者組合使用的方式。

2.4生態(tài)廁所

生態(tài)廁所是水沖廁所的替代產(chǎn)品，其主要是利用微生物的作用，進(jìn)行人工強(qiáng)化堆肥處理。其利用鋸末或者麥秸構(gòu)建微生物的繁殖場(chǎng)所，糞尿和鋸末在生態(tài)廁所內(nèi)混合，在微生物作用下得到快速降解，其產(chǎn)物可作為肥料及土壤改良劑。研究表明影響生態(tài)廁所正常運(yùn)行的有溫度、濕度和混合頻率三個(gè)主要因素，其最佳的操作工況為溫度50～60℃、濕度50%～60%、混合頻率15～25次/d。因此生態(tài)廁所的運(yùn)行管理比較嚴(yán)格。實(shí)踐表明生態(tài)廁所可降低COD處理負(fù)荷2.35kg/（a·人），降低NH3-N0.63kg/（a·人），對(duì)有機(jī)物降解率為92.85%，每人每年可節(jié)約水42m3，主要運(yùn)行費(fèi)用是電費(fèi)，約為水沖廁所的2/3，基建費(fèi)用是水沖廁所的1.5倍，從長(zhǎng)期效益分析，生態(tài)廁所總費(fèi)用比水沖廁所低，同時(shí)可以節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)生活污染物最大資源化。

2.5蚯蚓微生物生態(tài)濾池

蚯蚓生態(tài)濾池主要是利用蚯蚓消化道在分泌纖維素酶、蛋白酶和脂肪酶等多種酶類上的明顯優(yōu)勢(shì)，其對(duì)大多數(shù)有機(jī)物有較強(qiáng)分解作用。將蚯蚓人工引入生物濾池中，形成一種新型污水處理技術(shù)——蚯蚓生態(tài)濾池。同濟(jì)大學(xué)目前已研發(fā)出適用于我國(guó)的蚯蚓生態(tài)濾池，并完成了小試、中試和生產(chǎn)規(guī)模性試驗(yàn)。蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)的核心為建設(shè)適合蚯蚓等多種微生物生存的生態(tài)濾床環(huán)境，這主要是由人工進(jìn)行建造。在這個(gè)環(huán)境下，蚯蚓與其他微生物協(xié)調(diào)作用，對(duì)不同形態(tài)的污染物進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。生態(tài)濾池中的蚯蚓主要是對(duì)污水污泥進(jìn)行分解，并對(duì)濾床起清掃作用，增加濾床的通氣性，防止濾床堵塞；蚯蚓可改變?yōu)V床生物種群結(jié)構(gòu)，提高生物活性作用，并促進(jìn)濾床的碳氮分解與轉(zhuǎn)化。蚯蚓生態(tài)濾池對(duì)COD、BOD5、TSS的去除率都在80%以上，對(duì)NH3-N的去除率在55%以上，TP去除率在45%以上。蚯蚓生態(tài)濾池具有工藝過程與設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作、易維護(hù)、易管理等優(yōu)點(diǎn)，適于農(nóng)村生活污水處理，但因蚯蚓有冬眠與夏眠的習(xí)性，會(huì)導(dǎo)致出水的階段性不穩(wěn)定。

結(jié)束語

總而言之，分散式污水處理技術(shù)將成為未來污水處理領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)，其將會(huì)對(duì)我國(guó)的污水處理事業(yè)發(fā)揮巨大的作用。目前，人工濕地處理技術(shù)、厭氧沼氣處理技術(shù)等在我國(guó)農(nóng)村已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，分散式污水處理技術(shù)的適用范圍也會(huì)越來越廣泛，其是我國(guó)污水處理事業(yè)不可或缺的重要組成部分。

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