淺談住宅小區(qū)生活污水處理技術(shù)

張敏

在城市污水管網(wǎng)尚未鋪就或不可能到達(dá)，或尚未建成城市污水處理廠的城市的住宅小區(qū)，生活污水處理一直都是很難解決的問題。過去常用的化糞池沉淀和厭氧發(fā)酵，雖然對懸浮物質(zhì)和寄生蟲卵有一定的去除作用，但BOD5去除率很低，且不具備脫氮除磷功能，已不能滿足水污染防治和藹水環(huán)境保護(hù)的需要。近年來，適用于住宅小區(qū)的小型污水處理站和污水處理設(shè)備的技術(shù)開發(fā)發(fā)展迅速。本文擬就這方面的問題提點(diǎn)淺見。

一、技術(shù)開發(fā)

住宅小區(qū)生活污水處理技術(shù)的沿革，經(jīng)歷了從單一工藝到組合工藝的過程。從是否需氧的角度考察，則沿著“厭氧→好氧→厭氧+好氧→厭氧+缺氧”的軌跡發(fā)展。從去除對象來看，早期技術(shù)僅能去除SS物質(zhì)，而現(xiàn)在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術(shù)和設(shè)備。

1.生物接觸氧化法

生物接觸氧化法，是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術(shù)，兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)。其主要構(gòu)筑物為生物接觸氧化池，池內(nèi)充填填料。已經(jīng)充氧的污水以一定的流速流經(jīng)被其浸沒的填料，在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的作用下，有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。由于池內(nèi)具備適于微生物棲息增殖的良好環(huán)境條件，因此，生物膜上生物相豐富、食物鏈長、微生物濃度高、活性強(qiáng)，不產(chǎn)生污泥膨脹，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能，除有效地去除有機(jī)物外，如運(yùn)行得當(dāng)，還能夠脫氧和除磷。

生物接觸氧化法的關(guān)鍵部位是填料。傳統(tǒng)的蜂窩狀塑料管較易堵塞，現(xiàn)在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面積較大，處理效果好。

生物接觸氧化法是住宅小區(qū)生活污水處理較早的采用的技術(shù)之一，其主體工藝流程為：

原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放

2.兩段活性污泥法

兩段活性污泥法，簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個(gè)污水處理系統(tǒng)。其工藝特點(diǎn)是：不設(shè)初淀池，A段高負(fù)荷，B段低負(fù)荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時(shí)期生長的優(yōu)勢微生物種群創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定。其主體工藝流程為：

原污水→格柵→頂?氣調(diào)節(jié)池→A段?氣池→A段沉淀池→B段?氣池→B段沉淀池→排放

該類設(shè)備，采用自吸式射流?氣機(jī)、無支架的污泥懸浮型生物填料、側(cè)向流坡形斜板沉淀池等先進(jìn)技術(shù)。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。

3.序批式活性污泥法

序批式活性污泥法，簡稱SBR法。原則上，SBR法的主體工藝設(shè)備只有一個(gè)間隙反應(yīng)器，在一個(gè)運(yùn)行周期中，按運(yùn)行次序，分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段。SBR法的關(guān)鍵設(shè)備潷水器的研制，已取得長足的發(fā)展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉(zhuǎn)式和套筒式三種。SBR法工藝簡單、節(jié)省費(fèi)用，理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、效率高，運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒有污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷、處理能力強(qiáng)。其主體工藝流程為：

原污水→調(diào)節(jié)池→SBR反應(yīng)池→消毒池→出水

最近，美國Dague教授等將SBR用與厭氧生物處理過程，開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法，簡稱ASBR法。ASBR法的運(yùn)行同SBR法一樣，周期性順序操作，每個(gè)周期經(jīng)歷進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水四個(gè)階段，不必設(shè)置閑置期。反應(yīng)過程可進(jìn)行混合攪拌。在間隙運(yùn)行過程中，厭氧生物污泥會(huì)發(fā)生絮凝，以致顆粒化，沉降性能良好，不易流失，增加了反應(yīng)器中污泥貯量，可以提高反應(yīng)器的BOD5容積負(fù)荷率。

4.厭氧生物濾池

厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長，當(dāng)污水自下而上升式通過載體所構(gòu)成的固定床層時(shí)，在厭氧微生物作用下，污水中的有機(jī)物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：

進(jìn)水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風(fēng)管→氧化溝→進(jìn)氣出水井→排水

污水經(jīng)沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入?yún)捬跸剡M(jìn)行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。在拔風(fēng)系統(tǒng)作用下，生物濾池處于兼氧狀態(tài)，阻止了污水中甲烷細(xì)菌的產(chǎn)生，使整個(gè)系統(tǒng)仍處于酸性階段，而氧化溝內(nèi)溶解氧一般可穩(wěn)定在1.5―2.8 mg/L，污水在此進(jìn)一步好氧處理。該工藝的實(shí)質(zhì)類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強(qiáng)化。拔風(fēng)系統(tǒng)是處理過程的關(guān)鍵。其主要優(yōu)點(diǎn)是不耗能、造價(jià)低、管理簡單、無噪聲、無異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行效果穩(wěn)定。

二、問題探討

住宅小區(qū)生活污水就其處理技術(shù)而言，可以采用目前城市污水處理的成熟技術(shù)和工藝，但住宅小區(qū)生活污水處理，有其自身的特點(diǎn)，應(yīng)予考慮。

首先，住宅小區(qū)污水流量小，可生化性好，宣悠閑采用生物膜法處理技術(shù)。生物膜法具有生物相豐富、微生物濃度高、食物鏈長、不會(huì)發(fā)生污泥膨脹、污泥沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)，適用與小量的污水處理。過去擔(dān)心的堵塞問題，在采用新型填料后已基本解決。

其次，住宅小區(qū)用地緊張，應(yīng)優(yōu)先考慮占地省的污水處理工藝，并在設(shè)計(jì)中采取一定措施?，F(xiàn)在，一般設(shè)計(jì)成地下式或半地下式，形成地下為污水處理站，地面為綠地或花壇的格局，可以美化環(huán)境。但這樣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意埋深、提升設(shè)備、通風(fēng)要求和臭氣處理等問題。

第三，由于受小區(qū)管理人員人數(shù)和專業(yè)素質(zhì)的限制，應(yīng)優(yōu)先選用運(yùn)行維護(hù)管理較方便的工藝，并努力提高運(yùn)行管理自動(dòng)化程度。

第四，住宅小區(qū)建設(shè)工程工期要求緊，污水處理設(shè)施由構(gòu)筑物向設(shè)備的轉(zhuǎn)化，似是一種必然趨勢。采用裝配式污水處理設(shè)備，安裝簡捷，工期短，便于維護(hù)。大亞灣核電站引進(jìn)法國的一種小型污水處理站，主要設(shè)備全是散件，現(xiàn)場裝配，其中，暖氣池和沉淀池由10塊小件組成，從土方開挖到開始調(diào)試，僅用20天就完工。國內(nèi)小型污水處理設(shè)備的生產(chǎn)廠家如雨后春筍，但良莠不齊。多數(shù)生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)、研究、測試化驗(yàn)力量較弱，很難保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，售后服務(wù)也比較差。國家應(yīng)加強(qiáng)這方面的監(jiān)控管理。

第五，隨著對出水水質(zhì)要求的提高，單一工藝難以滿足需要，組合式污水處理技術(shù)和設(shè)備得以發(fā)展。目前的組合方式，主要有多級好氧處理、厭氧+好氧處理、厭氧+缺氧處理等。從降低能耗、回收生物能方面來看，厭氧生物處理有著廣闊的前景。污水中的有機(jī)物質(zhì)本身都具有一定的潛在能量。厭氧處理時(shí)，一方面，勿需?氣充氧，可降低能耗；另一方面，其生成物―沼氣，可回收利用，供小區(qū)采暖和供熱，形成小區(qū)生態(tài)平衡系統(tǒng)，這是比較理想的發(fā)展趨向。

住宅小區(qū)生活污水處理站，為防止污染，保護(hù)水環(huán)境，起到了積極的作用。盡管城市污水處理的發(fā)展趨勢，是集中處理取代分散處理，但筆者認(rèn)為，小型生活污水處理站，在我國的一些中小型城市，還將存在相當(dāng)長的時(shí)期，所以，其技術(shù)開發(fā)和設(shè)備研制應(yīng)予以高度重視。