淺談生活污水處理改善技術(shù)孫桐天津市九河市政工程設(shè)計咨詢有限公司，天津，300232摘要:我國部分小城鎮(zhèn)居住分散,經(jīng)濟條件差別較大，污水處理設(shè)施建設(shè)滯后，生活污水的水質(zhì)水量也各不相同,污水處理工程的建設(shè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和自然條件現(xiàn)狀、經(jīng)濟承受能力等條件因地制宜進行。生物流化床、塘處理系統(tǒng)、蚯蚓生態(tài)濾池及人工濕地等技術(shù)各具優(yōu)點，也有其局限性,污水處理工藝的選取可根據(jù)各自特點和實際情況單獨或結(jié)合使用,實現(xiàn)生活污水的低費運行和污染治理的雙重目標(biāo)。關(guān)鍵詞:生活污水;生物流化床;塘處理系統(tǒng);蚯蚓生態(tài)濾池;人工濕地中圖分類號: TU992文獻標(biāo)識碼: A文 章編號:Comment on towns sewage treatment process in ruralareaAbstract: The scattered rural towns in China differ widely in levels ofeconomical deve lopment. The construction of sewer and sewage trea tmentcan not keep up with requertment for the water protection.A series offactors, such as the local environment si tuation，the natural condi t ionsand economical affordability and so on, should be taken into account.biological fluidized bed， lagoon system, earthfiltration , constructedwetland are all appropriate forvillage sewage treatment. Every of thesetechniques has its respective advantages and di sadvanges. To realise thevillage sewage treatment at low cost and effectively and at low cost, one .or several combined techniques can be applied.Key words:village sewage; biological fluidized bed; lagoon system;earth filtration ; Constructed wet lands中國煤化工1我國部分城鎮(zhèn)生活污水現(xiàn)狀及特征MHCNMH G1.1我國部分城鎮(zhèn)生活污水現(xiàn)狀近二十年來，雖然我國污水處理廠不斷興建，污水的處理率不斷提高，但污水處理工作主要集中在城市，部分城鎮(zhèn)的的污水仍得不到有效的處理，城鎮(zhèn)污水排放量在污水總排放量中的比例越來越大。相關(guān)調(diào)查表明，約有1.6億城鎮(zhèn)人口喝不上符合衛(wèi)生標(biāo)準的水，大腸桿菌超標(biāo)率達86%，其中1. 7億人飲用水源受有機物污染，我國患病人群的88%、死亡人群的33%與生活飲用水不衛(wèi)生有直接關(guān)系”。生活污水的亂排放不僅破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,同時也對地下水造成了一定程度的污染。我國水環(huán)境污染局勢已相當(dāng)嚴峻，若不及時采取有效措施而任其發(fā)展，則對地下水構(gòu)成更為嚴重的威脅，對人體健康構(gòu)成更為嚴重的危害。1.2我國城鎮(zhèn)生活污水特征1.2. 1生活污水的水質(zhì)特點生活污水水質(zhì)的主要特點是成分復(fù)雜、懸浮物濃度較高、有機物濃度較低、水質(zhì)一般呈弱堿性、污水中含有較高的人畜糞尿成分,氮、磷含量較高，- 般不含有毒物質(zhì)。另外城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)也與城鎮(zhèn)的地理環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展水平以及生活習(xí)慣等多種因素有關(guān)。1.2.2生活污水的水量特點城鎮(zhèn)的生活污水量- -般比較小，變化幅度大，一日之中在上午、中午、下午都有一個高峰時段。高峰時段的出現(xiàn)與季節(jié)和當(dāng)?shù)氐纳盍?xí)慣等因素有關(guān)。2生活污水處理工藝現(xiàn)行的一線城市污水處理技術(shù)雖然成熟穩(wěn)定,但投資高,運行費用大，管理要求高,所以在小城鎮(zhèn)難以推廣使用。我國污水處理工藝的選取不僅要依據(jù)其管理水平、經(jīng)濟承受能力、占地面積等因素，更要充分考慮小城鎮(zhèn)生活污水的特征，因地制宜的選取適合的工藝和技術(shù)。以下介紹生物流化床、塘處理系統(tǒng)、蚯蚓生態(tài)濾池、人工濕地這四種常見的污水處理技術(shù)，探討其工作原理及該工藝所存在的利弊。2.1流化床生物膜法2.1. 1流化床生物膜法的工作原理流化床生物膜處理工藝因其兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點,又避免了固定床生物膜處理工藝填料易堵塞、生物活性低、設(shè)備維護工作量大等缺點而得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用'。流化床生物膜技術(shù)的基本原理為:通過投加具有較大比表面積的懸浮填料,并在其表面上生長大量微生物，從而極大提高反應(yīng)器內(nèi)的生物量;同時懸浮填料在流體或機械攪拌下充分流動，反應(yīng)器內(nèi)氣、液、固三相充分接觸，填料表面生物膜在水力作用下自動更新，從而提高污染物和微生物的傳質(zhì)效率和反應(yīng)速率(1。2. 1.2流化床生物膜法的利弊流化床生物膜法具有穩(wěn)定性好，對有機物等的去除率高，停留時間短、占地面積小等優(yōu)點。然而對于小城鎮(zhèn)來講生物膜法的投資和運行費用偏高。所以此工藝適合在小城鎮(zhèn)污水水量大、城市化速度快、比較富裕的、能夠從經(jīng)濟和運行方面接受此項污水處理工藝的小城鎮(zhèn)推廣應(yīng)用。2.2塘處理系統(tǒng).2.2.1塘處理系統(tǒng)的工作原理塘處理系統(tǒng)主要通過在污水中存活的微生物的代謝:中國煤化工、YHCNMHG多種生物的共同作用，使有機污染物得到降解，類似于天然水體的自凈過程。通過在塘中種植水生作物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。在太陽能的推動下，通過生態(tài)塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，將進入塘中的有機物和營養(yǎng)物進行降解和轉(zhuǎn)化”。最后不僅去除污染，而且.以水生作物、水產(chǎn)的形式作為資源回收，凈化的污水也作為再生水資源予以回收利用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水的資源化。2.2.2塘處理系統(tǒng)的幾種類型2.2.2. 1高效藻類塘高效藻類塘對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘進行了改進，充分利用菌藻共生關(guān)系對污染物進行處理。高效藻類塘的特點是最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，塘內(nèi)-級降解動力學(xué)常數(shù)值比較大，因此稱之為高效藻類塘”。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時間短，建設(shè)容易，占地面積少，維護簡便,修建投資少，運行費用低。2.2.2.2水生植物塘水生植物塘是利用高等水生植物，尤其是水生維管束植物提高穩(wěn)定塘處理效率，控制出水藻類，除去水中的有機毒物及微量重金屬8。研究表明，生長速度最快和改善水質(zhì)效果最好的水生維管植物有水葫蘆、水花生和寬葉香蒲等。2.2.2.3組合塘工藝組合塘是將單塘改造成多級串聯(lián)塘，其流態(tài)更接近于推流反應(yīng)器的形式，從而減少了短流現(xiàn)象，提高了單位容積的處理效率9。由于不同的水質(zhì)適合不同的微生物生長，組合塘各級水質(zhì)在遞變過程中，會產(chǎn)生各自相適應(yīng)的優(yōu)勢菌種，因而更有利于發(fā)揮各種微生物的凈化作用。2.2.3塘處理系統(tǒng)的利弊塘處理系統(tǒng)具有基建投資少、年運行費用低、管理維護方便、運行穩(wěn)定可靠等.諸多優(yōu)點。不足之處就是占地面積大、污水處理效果受季節(jié)、氣溫、光照等自然因素影響較大且處理效果不夠穩(wěn)定。2.3蚯蚓生物濾池2.3.1蚯蚓生物濾池的工作原理蚯蚓生物濾池(vermi bio filter, VBF) 污水處理技術(shù)，是近年來開發(fā)的一項新的生態(tài)型污水處理技術(shù)。蚯蚓生物濾池污水處理技術(shù)主要基于對蚯蚓吞食有機物、改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤透氣、排水和深層持水能力等功能的認識而研發(fā)的。與普通生物濾池相比，蚯蚓生物濾池引入了蚯蚓分解處理層，蚯蚓的活動增加了濾層的通透性，清除了未完全分解的有機物，使得水的物理性過濾處理過程和有機物質(zhì)的分解處理過程得以分開進行，且能夠?qū)V池中的污泥產(chǎn)生減量化效果，克服了傳統(tǒng)生物濾池運行過程中污泥堵塞的缺點。同時，由于蚯蚓與硝化細菌等微生物之間存在協(xié)同生長效應(yīng)，從而對提高系統(tǒng)的硝化作用也有一定的促進.作用“0。2.3.2溫度及pH值對蚯蚓生物濾池的影響.2.3.2.1溫度對蚯蚓生物濾池的影響經(jīng)實驗證明，當(dāng)濾床溫度保持在16. 6~29.5"C時，VBF 的硝化速率為0. 2~0.5mgNH4+-N (/g ●n)，系統(tǒng)具有較好硝化性能"。當(dāng)濾床溫度< 10°C時，VBF的硝化速率<0.1mgNH4+晶小值僅為中國煤化工館0.0456mgNH4+-N(/g.n)"。這說明溫度對蚯蚓生物MYHCNMHG低溫對系統(tǒng)的硝化性能不利。2.3.2.2pH值對蚯蚓生物濾池的影響澳大利亞的RJHughes等對污水中的pH值對蚯蚓生物濾池系統(tǒng)中蚯蚓造成的毒性作用作了專門的研究在pH對VBF系統(tǒng)的毒理實驗中，R J Hughes等選用了兩種對環(huán)境變化敏感的蚓種E.fetida和E.andrei作為關(guān)鍵種，研究pH值對蚯蚓的毒理作用3。在毒理實驗中，研究表明蚯蚓的所能耐受的pH范圍在6.2~9.7之間。實驗中蚯蚓對pH的LC50值出現(xiàn)在pH為5.99和9.99時"。通過測定溶液的電導(dǎo)率表明，pH對于蚯蚓的毒性作用是因為過高和過低的pH值增加了基質(zhì)中可溶性元素的溶出所導(dǎo)致的，這種影響對于蚯蚓幼體尤為明顯，這可能是因為幼體相比成體具有更大的比表面積，更易吸收可溶性鹽離子，以致超出了自身的調(diào)節(jié)能力造成危害。2. 3. 3蚯蚓生物濾池技術(shù)的利弊蚯蚓生物濾池具有低建設(shè)費用，低運行費用，低操作管理需求以及二次污染物排放少等諸多優(yōu)點，但蚯蚓的生活習(xí)性易受溫度影響，低于一定溫度就會冬眠，而且污水的PH值會對蚯蚓產(chǎn)生-定的毒害作用從而影響濾池的機能，因此蚯蚓生物濾池具有-定的局限性。2.4人工濕地2.4.1人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)的工作原理人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術(shù)是一種生態(tài)工程方法，其基本原理是在- -定的填料.上種植特定的濕地植物，從而建立起--個人工濕地生態(tài)系統(tǒng)[5。當(dāng)污水通過此系統(tǒng)時，經(jīng)砂石、土壤過濾及植物根際的多種微生物活動，污水中的污染物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)被系統(tǒng)吸收、轉(zhuǎn)化或分解，從而使水質(zhì)得到凈化。人工濕地的構(gòu)造簡單，包括不透水層、進水管、出水管、透氣管和過濾層。2.4.2人工濕地的基本構(gòu)型、分類及工藝流程2.4.2.1人工濕地的基本構(gòu)型人工濕地是 人工建造和監(jiān)督控制的，與沼澤地相類似的地面。通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物三者協(xié)同作用以達到對污水的凈化。這種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面坡度的洼地中，由土壤和填料混合組成填料床,并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物，形成一一個獨特的動、植物生態(tài)系統(tǒng)。污水在床體的填料縫隙或在床體表面流動的過程中進行處理。實際設(shè)計中,往往是將濕地進行多級串聯(lián)或附加必要的預(yù)處理、后處理設(shè)施構(gòu)成6。2.4.2.2人工濕地的分類人工濕地按污水在其中的流動方式可分為兩種類型:水面式人工濕地(簡稱FWS)和潛流型人工濕地(簡稱SFS)。.FWS系統(tǒng)中，污水在濕地的土壤表層流動,水深較淺(一般在0. 1-0. 6m)。與SFS系統(tǒng)相比,其優(yōu)點是投資少，缺點是負荷低。而SFS系統(tǒng),污水在濕地床的表面下流動,一-方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用提高處理效果和處理能力，另一方面由于水流在地表下流動,保溫性好，處理效果受氣候影響較小，且衛(wèi)生條件較好,是目前國際上較多研究和應(yīng).用的一-種濕地處理系統(tǒng),但此系統(tǒng)的投資比FWS系統(tǒng)略高m。2.4.2.3人工濕地的工藝流程及其特點人工濕地的工藝流程主要有推流式、階梯進水式、中國煤化工YHCNMH G階梯進水可避免處理床前部堵塞,使植物長勢均勻,有利于后部的硝化脫氮作用?；亓魇娇蓪M水進行一-定的稀釋,增加水中的溶解氧并減少出水中可能出現(xiàn)的臭味。綜合式則一方面設(shè)置出水回流,另一方面還將進水分布至填料床的中部,以減少填料床前端的負荷2.4.3人工濕地系統(tǒng)運行的利弊人工濕地具有凈化效果良好、設(shè)備簡單、投資低、操作管理方便和能耗低的優(yōu)點。但是在運行過程中容易產(chǎn)生堵塞，需要及時進行處理，而且人工濕地處理污水受溫度影響比較明顯，在冬季效果會有所下降。3結(jié)語由于我國小城鎮(zhèn)的地理特征、水質(zhì)水量以及技術(shù)水平等差異較大，因此在生活污水處理設(shè)施的建設(shè)中，應(yīng)深入貫徹落實科發(fā)展觀，因地制宜的采取適合各地特點的污水處理技術(shù)，以實現(xiàn)節(jié)能降耗和治污減排，使人與自然和諧相處，走生態(tài)良好的文明發(fā)展之路。參考文獻:[1]王軍，王文興,劉金華.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新探索循環(huán)經(jīng)濟.中國人口、資源與環(huán)境，2002，12(4) :39- -64.[2]王榮昌,文湘華,錢易.流化床生物膜反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].環(huán)境污染技術(shù)與設(shè)備，2003， 4(7):[3]COPPER P F. 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