分散建筑生活污水生物
来源:用户上传
作者:
摘 要：在城镇化快速发展背景下，由于城镇污水处理系统不完善，加上建筑生活污水排放量急速增加，已经对城市环境和水生态系统造成了严重危害，治理建筑生活污水迫在眉睫。与集中式污水处理相比，分散式污水处理不仅可以降低投资成本，而且适合规模较小的城镇和农村，具有良好的应用前景。本文以分散式污水处理中的生物-生态联合技术为例，分别从技术特点、技术应用和发展前景等方面展开了简要分析。
关键词：生活污水;生物-生态联合技术;塔式生物滤池
1 引言
在绿色发展理念下，生物-生态联合处理技术由于不会产生二次污染，在建筑生活污水处理中得到了广泛应用。随着理论研究的日益成熟，目前国内常用的生物-生态联合处理工艺有沼气发酵、生物滤池、氧化塘等多种形式。不同技术的适用环境、技术要点和投资成本均存在较大差异。这就需要我们坚持因地制宜的原则，科学选用技术措施，切实提高建筑生活污水的处理效果。
2 分散式污水处理工艺
城市建筑生活污水处理已经成为困扰国内外各大城市的主要社会问题，目前的污水处理主要采用集中式处理工艺，但是对市政给排水管网有着严重的依赖，无论是前期成本投入还是后期运行维护，都需要大量的财力、人力。分散式污水处理是近年来推广使用的新模式，可以根据不同地区建筑生活污水排放量，安装相应的污水处理设备，或是采取特定的污水处理工艺，这样就做到了因地制宜，从而进一步提升了污水处理效果。使用生物处理代替传统的化学药剂处理污水，是分散式污水处理工艺的一大亮点，例如生物膜处理技术、塔式生物滤池等，其原理都是依靠生物进行吸收、降解，达到净化污水的效果。目前来看，分散式污水处理中生物-生态联合处理技术应用比较成熟，本文就该技术进行重点介绍。
3 生物-生态联合处理技术的特点分析
3.1 应用优势
首先，生物-生态联合系统具有一定的生态稳定性，可以对建筑生活污水进行自动净化，除了前期必要的成本投入外，后期该系统投入运行后，基本上不需要额外增加资金投入，因此总体来看具有投资低、易维护的优势。其次，生物-生态联合系统除了主要发挥生活污水净化功能外，根据具体形式的不同，还可以兼具其他辅助功能，例如人工湿地可以为野生动物提供栖息环境，氧化塘可以进行水产养殖等。最后，具有较强的环境适应性，在污水处理系统不完善的农村、乡镇等地区，生物-生态联合处理技术也有着广泛的应用。
3.2 技术不足
由于生物-生态联合处理工艺的出现时间不长，加上相关的理论研究较少，因此在实践应用中也仍然存在一些不足之处，例如相比于分散式污水处理中的其他技术，生物-生态联合工艺的占地面积较大，而且对于污水处理效果，很难量化表示，污水净化效果不稳定。此外，相比于集中式污水处理，生物-生态联合处理也需要更长的时间进行污水降解，处理周期更长。最为重要的是，生物-生态联合处理系统的承载力有限，如果流入的污水过多，或是污水中致毒物（如Cu、Pb等重金属）的含量过高，会导致生物大量死亡，生态系统遭到破坏，也就失去了污水净化功能。
3.3 工艺流程
生物-生态联合处理工艺可以分为两个阶段：首先是“生物段”，利用腐殖质生物（如蚯蚓）或厌氧生物（如双歧杆菌），在特定的环境下对生活污水进行净化处理。例如塔式生物滤池、浮动生物床、生物膜等，都可以取得较好的净化作用。其次是“生态段”，将经过初步净化后的生活污水，流入生态系统，其中富含的氮磷元素可以作为养分，而重金属元素可以被植物固定。
4 生物-生态联合处理技术的运用
4.1 沼气发酵技术
沼气发酵除了能够对生活污水进行净化处理外，还可以通过厌氧生物的分解作用，将污水中含有的一些可降解固体进行分解，產生的沼气可以通过排气管收集起来，最终产物经过沉渣过滤后排出。经过后续兼性或好氧滤池处理能使出水达到GB 8978—2006《污水综合排放标准》的二级标准。沼气发酵技术在实践应用中，除了可以回收沼气作为燃料外，最终产物中也含有较高的氮、磷元素，这些液体可以用作农作物的养料进行灌溉使用。
4.2 土地处理技术
污水土地处理技术利用生态系统中土壤—微生物—植物系统的自我调控和对污染物的综合净化功能处理污水，主要用于分散地区的生活污水处理。其运作原理是：选择建筑周边的绿化地修建污水处理池。将建筑生活污水收集起来，然后通过污水处理池进行沉淀。上层清液会通过管道流进渗滤渠。经过地下水稀释后，可以通过土壤中的毛细管直达植物的根部，为植物生长提供营养。经过实践证明，一座面积为10m2的污水处理池，可以满足50～70户家庭日常生活污水的处理。当进水污染物浓度较低时，出水各项指标均达到GB 8978—2006的二级排放标准。
4.3 塔式生物滤池技术
塔式生物滤池由多个塔层组成，每个塔层有30cm左右的以土壤为主的滤料层，在每个塔层的土壤中放养一定数量的蚯蚓，或是其他具有分解能力的生物。蚯蚓数量从底层向高层逐渐递减。不同塔层的土壤成分也有差异，一般土壤层下是不同粒级的填料，由大鹅卵石、小鹅卵石、细砂组成承托过滤层。每个塔层下布有均匀的出水分配孔，塔层与塔层间有40cm左右的空间，设通风孔，整个塔层以格栅（水泥或钢板）承托。塔式生物滤池对总氮的去除率>75%，对总磷的去除率>85%，对COD的去除率>80%，出水水质可以达到GB 18918—2002的一级A标准。
5 生物-生态联合处理技术的前景展望
新技术、新设备的研发和应用，支持了生物-生态联合处理技术的进一步发展。未来可以从以下几个方面进行技术升级：
其一，推广使用更加先进的一体化污水处理设备。当前的生物-生态联合处理具有占地面积大、设备分散的弊端，通过研发和推广一体化设备，例如污水净化槽、兼氧膜生物反应器等，可以一次性完成污水中有机物、重金属等多种污染物的净化处理，不仅反应速度更快，净化效率更高，而且减少空间占用，进一步提高了适用范围。
其二，设计自动调控和自动报警装置。随着传感器技术的成熟，未来可以将微型传感器放置于污水处理区域，自动监测该区域内污水中重金属、有机物的含量变化。自动获取监测数据并实现远程传输，方便工作人员动态掌握生物-生态联合污水处理效果。
其三，进一步提高废渣回收和利用率。当前的生物-生态联合处理系统中，很多废渣没有得到回收利用，随意堆放容易造成二次污染。随着筛选设备的升级换代，未来可以将这些废渣集中收集，并对其中有回收价值的物质进行回收利用。例如污泥中含有的氮磷元素，经过富集回收后可以作为肥料使用。
6 结束语
分散式污水处理由于具有投资成本低、易于维护、适用范围广等特点，逐渐成为小城镇和农村地区主流的生活污水处理模式。生物-生态联合处理技术是分散式污水处理中的一种典型代表，利用生物降解和生态处理，不仅能够低成本的完成污水净化，而且还可以保证净化效果满足不同等级的排放标准。随着相关技术的发展，生物-生态联合污水处理工艺的发展前景广阔，在绿色发展理念下将会逐渐成为一种广泛运用的新技术。
参考文献：
[1] 王军，宋斐，周广礼.厌氧生物滤池/毛细管联合处理技术的应用研究[C]//中国科协年会，2013.
[2] 徐峰，吕锡武.生物生态组合工艺处理生活污水同步脱氮除臭研究[J].水处理技术，2015（11）：74～78.
作者简介：
刘金忠（1979—）男，山东茌平，本科，助理工程师，茌平县水质净化中心，主要从事污水处理技术管理研究与实践。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15047279.htm
