許森林

(中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

1 引言：

隨著綠色可持續(xù)發(fā)展的不斷推進(jìn)，當(dāng)前政府要求任何排水必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的水質(zhì)檢測(cè)才能排放，并且在施工完后，所有非永久工程的地貌都要恢復(fù)到原樣，這就要求我們?cè)谑┕さ倪^(guò)程中，必須考慮到環(huán)境成本。本文重點(diǎn)探討了一個(gè)在建項(xiàng)目對(duì)生活污水的處理工藝及流程[2]，處理效果良好，完全滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匾?guī)定的排水規(guī)范。當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成了全球性的難題，希望此文能給國(guó)內(nèi)外的所有在建項(xiàng)目提供一點(diǎn)參考價(jià)值[3]。

2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

建設(shè)項(xiàng)目位于某城市南郊5 km處，工程主要用于為城市及周邊提供城市生活與工業(yè)供水。工程局于2015年中標(biāo)承建該項(xiàng)目。項(xiàng)目地處海拔1700 m左右，氣候干旱，雨水缺乏，植被稀少，80%的降雨發(fā)生在雨季，降雨量不大，全年降水700～800 mm。土壤大部分是沙土，地面土壤層較薄，大部分為石頭覆蓋。項(xiàng)目營(yíng)地位于一座小山的山腳下，占地面積兩萬(wàn)m2。營(yíng)地包括咨詢(xún)公司人員，以及當(dāng)?shù)卣衅溉藛T合計(jì)400余人。內(nèi)設(shè)宿舍、辦公樓、洗衣房、食堂、醫(yī)院等。工程所采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)包括排水排污標(biāo)準(zhǔn)全部采用當(dāng)?shù)亟ㄖさ匾?guī)范。明確要求不得使用化糞池或者其他靠滲透過(guò)濾自然降解的方式處理污水。

3 污水來(lái)源及特性

營(yíng)地內(nèi)污水主要來(lái)源于職工宿舍生活洗浴用水，以及食堂和洗衣房所產(chǎn)生的廢水。醫(yī)院因當(dāng)?shù)匾?guī)定統(tǒng)一收集集中處理，因此本設(shè)備沒(méi)有考慮醫(yī)療產(chǎn)生的廢水。根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)范，每人每天的排污量按照120 L設(shè)計(jì)，則總排污量約為是48 m3/d。

4 生活污水處理工藝及流程

經(jīng)過(guò)多方比價(jià)，綜合考慮營(yíng)地地形條件和總排水排污規(guī)劃，最后決定在選購(gòu)兩套日處理量為24 m3的設(shè)備處理營(yíng)地廢水，各處理50%的污水。營(yíng)地被劃分為兩個(gè)平行的區(qū)域，現(xiàn)修建營(yíng)地PVC管網(wǎng)系統(tǒng)，將營(yíng)區(qū)各建筑所排廢水匯集到一個(gè)固定的地方，然后在將總排污管道引向污水設(shè)備。

排污設(shè)備布置形式為地上式，總平面圖見(jiàn)圖1，整個(gè)處理系統(tǒng)包括5個(gè)部分，預(yù)消化池、調(diào)節(jié)池、生化反應(yīng)池、凈化池，消毒池，所有池子均呈圓柱形外觀看來(lái)像大的塑料桶，另外配備兩個(gè)輔助設(shè)施，一個(gè)緊急備用池用于設(shè)備故障時(shí)儲(chǔ)存污水，和一個(gè)干化場(chǎng)用于干燥污水處理后的污泥。總占地面積約100 m2。

圖1 總平面布置

該設(shè)備主要是運(yùn)用生物過(guò)濾膜，通過(guò)需氧生物處理工藝將污水降解。污水進(jìn)水流程見(jiàn)圖2。污水先經(jīng)過(guò)PVC排污管道進(jìn)入預(yù)消化池，在該池中，污水中較大的固體顆粒將被分解成無(wú)害的氣體，然后污水將流向調(diào)節(jié)池，因污水的排放是不規(guī)律的，一般為間歇排放，瞬間流量大，設(shè)置該池的目的主要是起緩沖作用，保持液體以固定的速度流向生化反應(yīng)池，在生化反應(yīng)池中，安裝了兩層培養(yǎng)有微生物的過(guò)濾網(wǎng)膜和空氣擴(kuò)散器，生物膜上表面積大，可以容納高密度的微生物聚集，當(dāng)廢水緩慢進(jìn)入生化反應(yīng)池并穿透網(wǎng)膜上升時(shí)，網(wǎng)膜上附著的微生物會(huì)迅速降解廢水中的有機(jī)物，在上層網(wǎng)膜中，會(huì)產(chǎn)生一定程度的硝化作用，空氣擴(kuò)散器旨在提供足夠的氧氣增加氧的利用率。降解完的水會(huì)流向到凈化池中。最后流向消毒池，在消毒池中采用氯化法或者臭氧消毒法將水中殘留的細(xì)菌殺死，然后純凈的水流出。降解過(guò)程中產(chǎn)生的污土將被沉淀下來(lái)并流向干化場(chǎng)經(jīng)過(guò)干化，可以用作肥料或者收集后棄置于廢料場(chǎng)。設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

圖2 污水進(jìn)水流程

表1 設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

在設(shè)計(jì)上，同時(shí)采取了以下措施，減少了投資，也增強(qiáng)了污水處理效果。

第一，充分利用地形條件，將污水處理設(shè)備安裝在一個(gè)地勢(shì)較低的地方，匯集的污水可以通過(guò)自流進(jìn)入設(shè)備，而不需要另外安裝污水泵抽取。節(jié)約了施工成本也節(jié)約了安裝運(yùn)行成本。

第二，對(duì)產(chǎn)生的污水中含有大量油脂的建筑，如食堂、餐廳、洗車(chē)場(chǎng)等，為了能充分的降解，在流向污水處理設(shè)備之前，特意設(shè)了一個(gè)隔油池，隔油池剖面圖見(jiàn)圖3。這樣可以隔離大部分油脂，降解更加迅速。

圖3 隔油池剖面

5 運(yùn)行結(jié)果及收益分析

自2017年初投產(chǎn)以來(lái)，操作簡(jiǎn)單，無(wú)人值守，經(jīng)過(guò)多次取樣檢測(cè)，經(jīng)處理的污水，可完全滿(mǎn)足直接排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。

在總成本上，項(xiàng)目部采購(gòu)的污水處理設(shè)備包括運(yùn)輸安裝費(fèi)用，兩套價(jià)格為52萬(wàn)元，當(dāng)?shù)氐奈鬯幚韽S收費(fèi)折合人民幣大概為56元/m3,這就意味著同樣數(shù)量的廢水如果運(yùn)至污水廠處理，每年需投入的污水處理費(fèi)用在92萬(wàn)元左右。該設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用主要是電費(fèi)，平均耗電量0.6 kW·h,按0.8元/kW·h 的電價(jià)計(jì)算，一年一萬(wàn)元左右。且該設(shè)備可以使用多年，項(xiàng)目竣工后，可作為設(shè)備轉(zhuǎn)移或者作價(jià)出售。投入使用一年以來(lái)，已為項(xiàng)目節(jié)約污水處理成本40萬(wàn)元。同時(shí)，項(xiàng)目部為了充分利用水資源，在排污設(shè)備附近開(kāi)辟了菜地和種上了草皮，采用排污設(shè)備分解的腐殖土做廢料，排出的水澆灌植被，生產(chǎn)的零污染有機(jī)蔬菜基本滿(mǎn)足公司員工的日常需求[5]，在這個(gè)水資源匱乏，各種物資材料物價(jià)高的地區(qū)，變廢為寶，真正做到了物盡其用，符合自然循環(huán)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了污水資源化，也為項(xiàng)目部創(chuàng)造了較好的效益[6]。

6 結(jié)論

(1)一體化排污設(shè)備屬于地上式結(jié)構(gòu)，占地面積小，方便安裝拆除。且能自動(dòng)化運(yùn)行，不需設(shè)專(zhuān)人維護(hù)。另外，處理具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，降解迅速等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)大氣和土壤沒(méi)有任何污染[7]。

(2)污水處理設(shè)備可多年持續(xù)使用，不像化糞池或者其他混凝土結(jié)構(gòu)建筑，該設(shè)備項(xiàng)目完工后可以立即拆除清理后或折價(jià)轉(zhuǎn)讓或轉(zhuǎn)移到其他項(xiàng)目[8]。另外對(duì)地形地貌沒(méi)有干擾破壞，拆除后地貌恢復(fù)工作量較小。因?yàn)榕懦鰞艋墓喔刃Ч瑸楫?dāng)?shù)卦黾恿撕芏嗟木G色植物，美化了自然環(huán)境，保持了水土。

(3)設(shè)備工藝采用先進(jìn)的生物膜需氧生物處理方法，營(yíng)地產(chǎn)生的生活污水含有微生物生長(zhǎng)必要的各種營(yíng)養(yǎng)源，如碳、氮、磷以及鉀、鎂、 鈣、 硫、鈉等元素，同時(shí)巧妙的采用供風(fēng)設(shè)備為需氧生物提供必要的氧氣，提高了供氧能力和氧的利用率，增加了廢水處理構(gòu)筑物單位體積內(nèi)的微生物量[9]。提供了快速、高效的工藝流程使得廢水的降解更加迅速，沒(méi)有殘留。

(4)被微生物分解的殘余腐殖土和水分為植物提供了養(yǎng)分，植物又給人們提供了食物，在整個(gè)食物鏈上，形成了一個(gè)完整的循環(huán)[10]。同時(shí)，提高水資源的循環(huán)利用率，將生活污水作為灌溉水用，減少污染保護(hù)環(huán)境，也取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。