生活污水處理工藝的研究進(jìn)展

　　目前，國內(nèi)大中型污水處理廠應(yīng)用較多的生活污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、生物接觸氧化法、A/O工藝、A/A/O工藝、氧化溝工藝等，處理效果良好，工藝純熟。然而，它們都依賴于完善的排水管網(wǎng)和雄厚的資金支持，對于城市排水管網(wǎng)不能覆蓋的生活小區(qū)、經(jīng)濟發(fā)展相對落后的廣大農(nóng)村、小城鎮(zhèn)地區(qū)以及需要對特定污水進(jìn)行單獨處理的機構(gòu)單位的污水處理來說就顯得不是很適合。地埋式生活污水處理技術(shù)的出現(xiàn)彌補了這一缺陷，為小規(guī)模生活污水的處理開辟了一條新的途徑。

　　地埋式生活污水處理技術(shù)是指將污水處理設(shè)施中的主體構(gòu)筑物埋在地下或半地下的污水處理技術(shù)。其主要有占地面積小、噪音低、無異味、受氣候影響小、管理方便、處理效率高等特點。

　　1 地埋式生活污水處理技術(shù)的類型及應(yīng)用現(xiàn)狀

　　1.1地埋式無動力生活污水處理技術(shù)

　　1.1.1早期地埋式無動力生活污水處理技術(shù)

　　我國自20世紀(jì)80年代末期到90年代中期開發(fā)出了一系列地埋式無動力生活污水處理技術(shù)，如生活污水處理沼氣池、CL型地埋式不耗電生活污水處理裝置、A-A2/O無能耗污水凈化系統(tǒng)、HW系列無動力高效生活污水凈化裝置、GW自凈式生活污水處理技術(shù)以及A2/O2無動力生活污水處理工藝等等。這些處理技術(shù)的主體工藝大都運用厭氧消化——好氧降解、兩段生物膜法等傳統(tǒng)理論使污水、糞便得以凈化，污水按水力位能原理自行運行而無需外加動力。憑借投資省、無需運行費用、便于維護與管理等特點在國內(nèi)部分省市得到廣泛應(yīng)用。其基本流程為：生活污水→厭氧消化→厭氧生物過濾→接觸氧化→排放。

　　1.2 地埋式有動力生活污水處理技術(shù)

　　1.2.1早期地埋式有動力生活污水處理技術(shù)

　　我國對地埋式有動力生活污水處理技術(shù)的研究同樣始于20世紀(jì)80年代末期。1994年開發(fā)出的新型WSZ地埋式生活污水處理裝置工藝流程為：污水→調(diào)節(jié)池→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池。調(diào)節(jié)池停留時間為4-8h，為節(jié)省占地面積，初沉池和二沉池均采用豎流式沉淀池，接觸氧化池內(nèi)設(shè)置半軟性填料，停留時間為2.5-3.2h;199年蘇楊等人研究的高效生活污水凈化槽技術(shù)是以傳統(tǒng)化糞池為基礎(chǔ)，在好氧區(qū)增設(shè)曝氣裝置，同時增設(shè)沉淀區(qū)并增加了污泥回流系統(tǒng)，此外，在第二厭氧區(qū)底部堆積部分漂浮填料以防止污泥流失，提高凈化槽負(fù)荷。

　　1.2.2 A/O法+化學(xué)除磷法

　一期污水處理廠采用地埋式A/O法+化學(xué)除磷法工藝對當(dāng)?shù)厣钗鬯M(jìn)行處理。生活污水經(jīng)調(diào)節(jié)池均勻水質(zhì)、水量后，連續(xù)流經(jīng)缺氧池、好氧池、二沉池進(jìn)行生化處理。在缺氧池中進(jìn)行反硝化脫氮處理，在好氧池中進(jìn)行去碳及硝化反應(yīng)。在二沉池前投加化學(xué)藥劑，利用化學(xué)法除磷。剩余污泥送至污泥濃縮池經(jīng)污泥消化、穩(wěn)定、濃縮后脫水處置，定期外運避免造成二次污染。出水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96中的城鎮(zhèn)二級污水處理廠一級排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。

　　1.3 地埋式一體化小型生活污水處理技術(shù)

　　地埋式一體化小型生活污水處理技術(shù)是指將處理規(guī)模較小，集污水處理工藝各部分功能，包括預(yù)處理、生物處理、沉淀、消毒等于一體的生活污水處理裝置埋設(shè)于地下對生活污水進(jìn)行處理的技術(shù)。目前，地埋式一體化處理技術(shù)按工藝劃分有生物接觸氧化法、SBR法、A/O及A2/O工藝等。處理裝置可做成鋼制定型設(shè)備整體敷設(shè)或鋼混結(jié)構(gòu)現(xiàn)場澆注[5]。

　　1.3.1 ZW一體化地埋式污水處理裝置

　　該裝置由玻璃鋼外殼和內(nèi)膽組成中心曝氣區(qū)和四周污泥沉淀消化區(qū)，再配以葉曝和電控柜組成一套完整的污水處理系統(tǒng)[6]。污水經(jīng)預(yù)處理進(jìn)入ZW一體化設(shè)備后，首先通過曝氣使污水與原有混合液處于*混合狀態(tài)，使有機物高效降解。出水通過下部導(dǎo)流縫進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)呈雙錐形截面，利于污泥沉淀。整套裝置采用連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣的工藝，水力停留時間長達(dá)20h，出水水質(zhì)能夠達(dá)到國家城市污水處理廠污染物排放一級B標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)。工藝流程為：污水→細(xì)格柵→潛污泵→調(diào)節(jié)池→ZW一體化設(shè)備→合格排放。

　　1.3.2地埋式SBR工藝

　　地埋式SBR工藝普遍用于處理小區(qū)生活污水。污水經(jīng)格柵去除較大懸浮顆粒物后流入集水井，均勻水質(zhì)后由提升泵輸送至SBR反應(yīng)池，有機物經(jīng)好氧微生物的吸附、分解被降解為無機鹽、水和二氧化碳。產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)污泥消化池消化后由吸糞車抽走外運處理。該工藝與傳統(tǒng)SBR工藝的區(qū)別在于潷水器采用動力提升式，而非傳統(tǒng)的重力流;剩余污泥采用潛污泵輸送至污泥消化池;曝氣機采用潛水曝氣機，進(jìn)氣管設(shè)有電控閥門。整個工藝結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，節(jié)省占地，投資運行費用低，無需調(diào)節(jié)池和二沉池，不易發(fā)生污泥膨脹。出水能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.3.3地埋式一體化生物濾池工藝

　　地埋式一體化生物濾池工藝。其主體為一體化結(jié)構(gòu)，由缺氧池、生物濾池和沉淀池三部分組成。污水進(jìn)入缺氧池后，沿折流板形成推流，出水通過半管式溢流布水器自流進(jìn)入生物濾池。生物濾池通過拔風(fēng)管進(jìn)行自然通風(fēng)，利用兩級濺水盤強化充氧效果。出水流入沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液部分回流至缺氧池，其余排出體系。出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.4 適用范圍分析

　　通過查閱文獻(xiàn)和資料，從常見工藝、處理效果、投資運行費用和適用范圍等方面對三種地埋式生活污水處理技術(shù)進(jìn)行了比較，詳見表1。

　　名稱地埋式無動力處理技術(shù)地埋式有動力處理技術(shù)地埋式一體化處理技術(shù)

常見工藝厭氧消化+厭氧生物過濾+接觸氧化生物接觸氧化法、SBR法、A/O及A2/O工藝生物接觸氧化法、SBR法、A/O及A2/O工藝

處理效果接近二級處理基本能達(dá)標(biāo)二級處理能達(dá)標(biāo)二級處理能達(dá)標(biāo)

處理范圍1000m3/d以下10000m3/d以下3000m3/d以下

建設(shè)投資費用較低基建費用較高較高，其中設(shè)備費用所占比重大

運行費用基本上無運行費用較高較低，0.3元/m3左右

維護管理較方便可通過PLC自控系統(tǒng)操作，管理方便較復(fù)雜

適用范圍經(jīng)濟技術(shù)基礎(chǔ)較差、排水管網(wǎng)尚不完善的農(nóng)村地區(qū)城市生活小區(qū);小城鎮(zhèn)污水處理廠(站)經(jīng)濟技術(shù)基礎(chǔ)較好的地區(qū);城市排水管網(wǎng)未能覆蓋的住宅小區(qū);學(xué)校、賓館、飯店、療養(yǎng)院等

　　2 結(jié)語

地埋式生活污水處理技術(shù)工藝成熟、占地省、處理效果好、適用范圍廣，是城市污水處理系統(tǒng)的有益補充，為小型分散污染源生活污水的處理提供了新的途徑。但同時從實際應(yīng)用情況來看，該技術(shù)還存在一些不足，比如投資運行費用較高、缺少應(yīng)急排放措施、設(shè)備使用壽命短等等。如能在這些問題上通過相應(yīng)技術(shù)措施加以突破的話，地埋式生活污水處理技術(shù)將具更良好的推廣應(yīng)用前景。