基于小城镇污水处理工艺探讨与研究

2014-10-21 20:01蔡晓璇
建筑遗产 2014年1期
关键词:处理工艺小城镇污水处理

蔡晓璇

摘要:近年来,随着我国经济的发展,小城镇的水污染情况越来越严重,为了缓急我国的水污染现状,促进小城镇经济的可持续发展,实施和使用合理的污水处理工艺具有重要的研究意义。文章主要介绍了小城镇的基本现状,从中针对小城镇污水处理工艺进行了分析与研究,以供大家参考。

关键词:小城镇;污水处理;处理工艺;生态处理

1 引言

目前,我国小城镇的排水体制多为合流制,且没有较完善的管道系统,排水系统普及率较低,大部分小城镇污水未经处理就直接排放,给水环境质量造成很大威胁。我国90%以上小城镇的水体环境均受到不同的程度的污染,78%的城镇河段不宜作饮用水源,50%的城镇地下水受到污染工,业较发达的城镇附近的水域污染则更加突出。随着城镇规模的不断扩大,城镇污水的数量和污染程度都越来越大,因此,必须加强小城镇的水污染治理。

2 小城镇的污水处理工艺

2. 1小城镇污水处理工艺特点

小城镇污水处理工艺具有以下特点:(1)处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力,去除效率高;(2)处理工艺简便易行、运行稳定、维护管理方便,利用当地技术和管理力量能正常运行;(3)处理工艺应具有能方便地改变其处理流程的能力;(4)基建设资和运行费用低、节省能耗,基本上不投加药剂或投加药剂量很少;(5)污泥产量少。

2. 2二级处理工艺

对于经济较发达地区的小城镇,在进行污水处理厂建设时,根据当地环境容量和处理要求,有条件建设二级处理厂时,应采用二级污水处理工艺。适用于小城镇的二级污水处理工艺有氧化沟工艺、SBR、水解- 好氧生物处理工艺、A B法、生物接触氧化法、生物滤池等工艺。

(1)工艺特点

将以上几种工艺的优缺点列表分析表1

(2)工艺分析

在表1 所列的6种工艺中,氧化沟工艺和SBR法均可取消初次沉淀池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,对于小型污水处理厂,二者基建费用明显低于常规活性污泥法,且规模越少,两者差距越大,这对小城镇建设污水处理厂很有吸引力;同时两者均具有一定的除磷脱氮能力,可缓解水体富营养化的进程。但是,这两种工艺将初沉池的负荷增加到反应池,需要增加能耗;且采用延時曝气对污泥进行好氧稳定,其能耗比中、高负荷活性污泥工艺要高40%~50%能耗增加势必带来直接费用的增加,同时还要增加间接投资。因此,对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,是否适合在小城镇推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得考虑的问题;而且SBR法的自动化程度较高,这对于技术力量和管理水平相对较弱的小城镇来说,也限制了该工艺的推广。

水解—好氧生物处理工艺和A B法均具有分期建设和运行灵活的优点,且水解池和AB 法的A级反应池处理效果高于初次沉淀池处理系统,可单独作为城镇污水的初级处理系统,待有条件时,均可在其后增设后续处理工艺成为完整的城镇污水二级处理系统。这两种工艺对于经济实力尚薄弱的小城镇很具有吸引力。但A级反应池和水解池相比,不仅需要供氧,同时还需进行污泥回流;且A级反应池的产泥量较大,污泥没有得到较好的稳定,污泥处置是该种工艺的较为突出的问题,因此水解—好氧生物处理工艺比AB法更具有竞争力。

生物接触氧化法的造价较高,传统生物滤池占地面积较大,且容易产生蚊蝇、臭气等环境问题,但是可通过改进填料材质、池形设计以及采取管理措施予以改进卫生条件。综合考虑各种技术、经济和环境因素,推荐小城镇采用的实用技术有:水解—好氧生物处理工艺、生物滤池、氧化沟工艺与SBR法。

2. 3 生态处理工艺

我国广大小城镇与大中城市相比具备发展生态工程的独特条件,小城镇可充分发挥自身优势,充分利用现有的农田灌排渠道以及小城镇附近的废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等,在污水处理上应因地制宜地将处理与利用相结合,利用生态系统,在污水处理的同时实现污水的无害化和资源化,从而实现水体的良性循环和水资源的可持续发展。适宜小城镇的生态处理工艺有生态塘处理系统、人工湿地处理系统以及蚯蚓生态滤池等工艺。

(1)生态塘处理系统

生态塘是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统。在太阳能(日光辐射提供能量)的推动下,通过生态塘中多条食物链的物质转移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化,最后不仅去除污染物,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,净化的污水也作为再生水资源予以回收再用,使污水处理与利用结合起来,实现污水处理资源化。

生态塘处理系统具有基建投资省,运行费用低,管理维护方便,运行稳定可靠等诸多优点,不足之处就是占地面积大。该处理系统不仅在发展中国家广泛应用,而且在发达国家应用也很普遍。如小城镇附近有可利用的天然养鱼塘、天然废塘等条件,可考虑采用该处理系统。

(2)人工湿地处理系统

人工湿地处理技术是20世纪70年代末发展起来的一种污水处理技术,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用。人工湿地系统是在一定的长宽比及底面坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度充填一定级别的填料混合结构的填料床组成,废水可在填料床缝隙中流动或在床体的表面流动,并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个独特的动植物生态环境对废水进行处理。

(3)蚯蚓生态滤池

蚯蚓生态滤池利用在滤床中建立的人工生态系统,通过蚯蚓和其它微生物的协同作用,对所处理城镇污水中含有的各种形态的污染物质进行最为经济合理的处理和转化。以蚯蚓为代表的微型动物在该系统中集多种功能于一身,对污水和污泥进行处理。该工艺已在法国、智利和中国上海成功地进行了中型试验和生产性规模的应用。该工艺造价和电耗低廉,处理效果好,在具有好的BOD5和SS去除功能的同时,对氨氮去除率高,对于我国目前经济基础比较薄弱的中小城镇具有较大的应用潜力。

3 结语

综上所述,通过对小城镇污水处理工艺分析,主要是根据小城镇的水质、水量的特点,同时考虑到发展趋势,结合小城镇附近有可利用的农田,可进行污水灌溉和污泥用作农肥等便利条件,在污水处理工艺流程的选择上将污水处理与利用相结合,与保护和改善当地的生态环境和水环境相结合,实现小城镇区域性的生态环境和水资源的良性循环,逐步改善小城镇水环境。

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