关于分散式污水处理技术的研究

肖晶

摘要：目前我国污水处理主要的研究方向就是分散式污水处理系统，其在污水处理行业发挥着非常重要的作用。本文主要对当前应用较为广泛的分散式污水处理技术展开讨论，以期进一步推动我国污水处理行业的发展。

关键字；分散式；污水处理技术；概念

引言

当前，我国的环境问题日益突出，水污染作为最主要的环境污染问题近年来引起了社会的广泛关注。虽然目前我国对水环境保护给予了高度重视，并且采取了积极有效的措施，但是水污染事件仍然频频发生，水环境保护形势依然十分严峻。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响，因此进行污水处理刻不容缓。

1分散式污水处理概念

分散式污水处理技术是近年来刚刚兴起的一种污水处理技术，其在经济环保方面表现出绝对的优势。分散式污水处理技术在中小城市或者农村等偏远地区具有较好的适用性，其主要包括两种形式，即在线系统和群集系统。在线系统是指从私人住宅排出的污水，由于没有铺设大面积社区用的污水管道或缺乏一套集中处理设施，可以通过自然系统或机械装置来收集、处理、排放或中水回用，这种自然系统或机械装置即称在线系统。常用的在线系统包括化粪池和沥滤场。群集系统是指一种服务两个或两个以上住户的污水收集和处理系统，但其范围不超过整个社区。从几家住户排出的污水可经过个体用户的化粪池或组合装置现场预处理后，再通过特殊的污水管运送到比集中式系统相对较小的处理单元。

2主要的分散式污水处理技术

2.1人工湿地处理技术

人工湿地主要是由人工制造的具有与湿地类似作用的污水处理系统，其组成成分主要包括基质、植物以及微生物，在三者相互作用下将降污染物去除。目前，人工湿地技术在乡村、小区以及机场等分散式式污水处理方面具有良好的效果。实践表明，人工湿地对有机物、氮、磷等的去除具有明显优势。在人工湿地中有机物的去除主要是通过微生物的好氧与厌氧降解完成的。微生物的硝化和反硝化作用被认为是人工湿地去除污水中氮的主要机理，人工湿地除氮机理是一个较为复杂的过程，到目前为止科学家们提出了不同的去除机理。人工湿地的脱磷过程主要有基质的吸附、植物和微生物吸收，并且基质的不同对磷的去除也有显著的影响。水生植物的根可以直接吸收和沉降污水中的氮磷等物质。

人工湿地处理污水的效率受多方面因素影响，其中最主要的就是以下三个方面的影响：1）水力停留时间。微生物降解废水中的污染物需要一定的时间，停留时间应该适当的延长，最好应接近理论停留时间；2）湿地植物。植物可以直接吸收一部分氮磷，不同的植物对污染物的去除效果差异较大。为人工湿地选择植物时，应当考虑去除的目标污染物；3）温度。有研究发现，季节变化对有机物和氨氮的去除率影响较大，一般在冬季人工湿地对污染物的去除率较低，微生物反硝化最合适的温度范围为10～30℃。不同人工湿地对不同污水的处理效果如下表1所示。

2.2厌氧沼气池处理技术

厌氧沼气池处理技术目前主要是应用在农村污水处理上，其作用机理是利用人畜粪便或农作物秸秆在沼气池内的缺氧条件下，由厌氧和兼氧微生物共同作用将有机物转化为CH4和CO2。其所产生的甲烷混合气体就是沼气，其热值为20～25MJ/Nm3，是良好的燃料。发酵的沼液、沼渣可作为农作物的肥料。水压式或者钟罩式是目前应用最为普遍的厌氧沼气池集气方式，其结构构成一般是砖混结构、混凝土结构以及玻璃钢结构等。不管是哪种结构形式，其结构一般都很简单，而且池体埋于地下，人畜粪尿靠位差流入池内，无动力要求，投资省、操作维修方便。

2.3稳定塘处理技术

稳定塘主要是通过人工或自然池塘中的水生生物、菌藻等来达到污水处理目的的，稳定塘依据其塘内微生物以及有机碳含量的不同可以划分为厌氧塘、好氧塘以及兼氧塘等三种不同类型。厌氧塘主要用来对污水进行预处理，达到去除水中有机负荷，提高污水可生化性的目的。好氧塘主要用来杀灭水中细菌以及净化水中有机物。兼性塘则主要用来去除污水中所含有的BOD5。不同类型的稳定塘在其污水处理中功能不同，其设计参数也有很大的区别。稳定塘相对于其他污水处理技术而言在维护与管理上更加方便，而且其成本较低，且不需要处理淤泥，可根据实际情况选择单独使用或者组合使用的方式。

2.4生态厕所

生态厕所是水冲厕所的替代产品，其主要是利用微生物的作用，进行人工强化堆肥处理。其利用锯末或者麦秸构建微生物的繁殖场所，粪尿和锯末在生态厕所内混合，在微生物作用下得到快速降解，其产物可作为肥料及土壤改良剂。研究表明影响生态厕所正常运行的有温度、湿度和混合频率三个主要因素，其最佳的操作工况为温度50～60℃、湿度50%～60%、混合频率15～25次/d。因此生态厕所的运行管理比较严格。实践表明生态厕所可降低COD处理负荷2.35kg/（a·人），降低NH3-N0.63kg/（a·人），对有机物降解率为92.85%，每人每年可节约水42m3，主要运行费用是电费，约为水冲厕所的2/3，基建费用是水冲厕所的1.5倍，从长期效益分析，生态厕所总费用比水冲厕所低，同时可以节约水资源，实现生活污染物最大资源化。

2.5蚯蚓微生物生态滤池

蚯蚓生态滤池主要是利用蚯蚓消化道在分泌纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶等多种酶类上的明显优势，其对大多数有机物有较强分解作用。将蚯蚓人工引入生物滤池中，形成一种新型污水处理技术——蚯蚓生态滤池。同济大学目前已研发出适用于我国的蚯蚓生态滤池，并完成了小试、中试和生产规模性试验。蚯蚓生态滤池技术的核心为建设适合蚯蚓等多种微生物生存的生态滤床环境，这主要是由人工进行建造。在这个环境下，蚯蚓与其他微生物协调作用，对不同形态的污染物进行处理和转化。生态滤池中的蚯蚓主要是对污水污泥进行分解，并对滤床起清扫作用，增加滤床的通气性，防止滤床堵塞；蚯蚓可改变滤床生物种群结构，提高生物活性作用，并促进滤床的碳氮分解与转化。蚯蚓生态滤池对COD、BOD5、TSS的去除率都在80%以上，对NH3-N的去除率在55%以上，TP去除率在45%以上。蚯蚓生态滤池具有工艺过程与设备简单、易操作、易维护、易管理等优点，适于农村生活污水处理，但因蚯蚓有冬眠与夏眠的习性，会导致出水的阶段性不稳定。

结束语

总而言之，分散式污水处理技术将成为未来污水处理领域的主要发展趋势，其将会对我国的污水处理事业发挥巨大的作用。目前，人工湿地处理技术、厌氧沼气处理技术等在我国农村已经得到了较为广泛的应用。随着科技的不断发展，分散式污水处理技术的适用范围也会越来越广泛，其是我国污水处理事业不可或缺的重要组成部分。

参考文献：

[1]杨晓菊.分散式污水处理技术分析研究[J].科技风，2016，（17）：129.

[2]謝春生，黄建翔.农村生活污水分散式处理研究现状及技术探讨[J].低碳世界，2017，（24）：8-9.endprint