地埋式生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究進展

1、.地埋式生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究進展引言 水污染問題一直是我國最主要的環(huán)境問題，其主要來源于超標(biāo)排放的工業(yè)廢水和未經(jīng)處理直接進入水體的生活污水1。隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的加快，生活污水排放量的比重逐年增加。2006年，全國廢水排放總量為537億m3，其中生活污水排放量297.5億m3，占污水排放總量的55.4%2。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

2、對特定污水進行單獨處理的機構(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

3、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。 1.1.2UUAR2005年浙江大學(xué)環(huán)境工程系的沈東升等人研究出了農(nóng)村生活污水地埋式無動力厭氧達標(biāo)處理技術(shù)（UUAR）。該技術(shù)采用生活污水自流的方式，應(yīng)用厭氧生物膜技術(shù)及推流原理，采用內(nèi)充固定空心球狀填料的地下厭

4、氧管道式或折流式反應(yīng)器裝置為唯一處理設(shè)備，利用附著于空心球狀填料內(nèi)外表面或懸浮的專門馴化專性厭氧或兼氧微生物去除生活污水中的有機污染物、病原菌和部分氮、磷，從而達到凈化生活污水的目的3。出水水質(zhì)穩(wěn)定達到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，無日常運行費用，適宜于農(nóng)村生活污水的分散處理。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

5、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、二沉池進行生化處理。在缺氧池中進行反硝化脫氮處理，在好氧池中進行去碳及硝化反應(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

6、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

7、完全混合狀態(tài)，使有機物高效降解。出水通過下部導(dǎo)流縫進入沉淀區(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)進水、間歇曝氣的工藝，水力停留時間長達20h，出水水質(zhì)能夠達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

8、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 2008年，東南大學(xué)的曹大偉等人開發(fā)了一套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入生物濾池。生物濾池通過拔風(fēng)管進行自然通風(fēng)，利用兩級濺水盤強化充氧效果。出水流入沉淀池進

9、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標(biāo)二級處理能達標(biāo)二級處理能達標(biāo)處理范圍1000m3/d以下10000m3/d以下3000m3/d以下建

10、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。（吉林農(nóng)業(yè)