小城镇污水处理适用技术工艺分析与评价

2016-08-11湖南省建筑科学研究院湖南长沙410000

低碳世界 2016年10期

关键词：滤池处理工艺小城镇

胡　佳（湖南省建筑科学研究院，湖南长沙410000）

小城镇污水处理适用技术工艺分析与评价

胡佳（湖南省建筑科学研究院，湖南长沙410000）

当前，我国很多小城镇发展势头不容小觑，但是经济发展同时所产生的水污染等等问题也日益严重。由于小城镇的资金方面容易匮乏，难以继续沿用大城市污水处理工艺。因此，本文针对小城镇污水的性质、处理特点进行了探讨，提出建议，以供参考。

小城镇；污水处理；工艺；评价

1　引言

当前，小城镇建设迅速发展起来，其地域面积扩大，人口不断集中，导致城镇的污水排放量也随之增加。在此过程中，由于“重建设，轻环保”旧观念的存在，许多小城镇缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施，造成污水乱流，严重影响了小城镇的生活环境，制约了其经济发展。因此，加强小城镇的污水处理技术研究至关重要。

2　小城镇污水处理

2.1小城镇污水处理概况

当前的小城镇污水，主要来自于生活污水、农产品等为原料的工业废水，以及一些有机废水，相较于城市，在量、质上均存在不稳定问题。由于小城镇人口规模、自来水普及率以及工农业发展水平，限制了小城镇污水的排放量，通常为2000～20000m3/d规模范围，其中生活污水量的占比超过50%。在这种生活污水的占比较大的情况下，污水不均匀、水质波动问题一直存在。同时，小城镇本身的生活水平也影响到污水组成成分，例如：污水中的悬浮物浓度较高、有机物的浓度低，加上排水系统的不健全，明渠排水多，导致大量雨水流入或者地下水的渗入，降低了污水中的有机物的浓度。

2.2小城镇污水处理特点

①小城镇人口较少，污水的处理规模较小；②产业结构具有区域上的特定差异，污水水量、水质变化较大；③经济发展水平较低，经济的承受能力弱，因此可供选用的处理技术较少；④处理规模小，因而工程建设、运行等费用过高；⑤运行管理技术人员的水平低，运行管理的经验严重缺失。

3　小城镇污水处理与水环境治理的技术思路

我国幅员辽阔，各地城镇化发展速度和模式具有差异，针对小城镇的污水处理、水环境治理技术等的相关研究，应当抛开地理、气候、环境差异，一般来说，我国小城镇可以按照规模、人口集中度等条件，分为以下两大类：

（1）对于具有一定发展规模的小城镇，在行政区划约束下，虽然属于镇、乡级别，但其实际人口和产业规模已达到县城水平，污水处理规模也可能达到每天数万方，加上排水的相对集中，必须通过集中式污水收集和处理的方法改善污水处理。此类小城镇可借鉴已有的城市污水处理、水环境治理经验、技术和模式。

（2）一般规模的小城镇，人口、产业规模相对较小，且较为分散，污水处理的规模通常在 1万 m3/d以内，且尾水排放出路多样化，不必全部采用集中式的收集、处理方式。此类小城镇所适用的污水处理、水环境治理技术就不同于城市，这也是小城镇污水处理研究的重点。

4　小城镇污水处理的适用工艺技术分析

4.1技术应当满足的条件

对于污水的处理工艺技术，选择的依据为进水水质、水量状况、受纳水体环境容量以及排放标准等条件。具体来说，应当满足以下条件：①工艺要求具有较强抗冲击负荷的能力，提高去除效率；②要结合当地已有技术与管理力量，工艺要求简便易行、运行稳定、维护管理方便；③工艺应比较灵活，具备调整处理流程的可能；④基建投资与运行的费用低，且节约能耗，尽可能减少药剂投加；⑤污泥的产量较少。

4.2工艺技术原理

污水处理工艺技术通常以物理、化学、生物等原理作为基础，而小城镇的污水主要为生活污水，其可生化性较好，而水质水量的波动大，因而更加适合采用以生物处理为核心的技术工艺，主要有以下几种：

4.2.1强化一级处理技术

强化一级处理技术的原理是通过添加化学絮凝剂，来加强去除污水中各种污染物，该技术能够在短时间内，以少量投资与较低运行费用，达到大幅度削减污染负荷的效果。

强化一级处理工艺通常可以分成化学强化一级处理工艺（CEPT）、生物强化一级处理工艺两种。试验运行结果表明：CEPT法对于小城镇的污水SS、BOD、细菌、TP和重金属去除率分别可以达到90%、50～70%、80～90%、80～90%和90%以上，尤其在除磷方面，CFPT的出水TP可在在1.0mg/L以下，与生物处理工艺组合后，其出水水质可保持在0.5mg/L以下。生物强化一级处理工艺因应用微生物、分泌物良好的絮凝性能，具有无环境污染、生态安全性高等特点，且工艺的基建投资和运行费用较低，易于管理，特别适合小城镇的实际情况。

4.2.2厌氧水解与高负荷生物滤池组合工艺

该处理工艺的原理是将厌氧水解滤池（见图1）当做预处理工艺，同时借助传统的高负荷生物滤池，具有高负荷、高效率优势。该处理系统结合初沉池、曝气池和污泥回流等设施，通过合理的简化其运行的流程，使其运行管理过程更加便捷，增强了抗冲击负荷能力。该处理工艺的基建和运行费用低、稳定性与实际处理效果都较好，并且可以依据污水的性质与排放标准差异，将二段、三段的处理工艺进行有机的结合。而对于经济发展相对落后的中小城镇，该项工艺具有较大的使用价值。

图1　生物滤池

4.2.3生态处理工艺

近年来，生态处理工艺应用越来越多。在许多发达国家都建设多座生态污水处理塘，既可单独运行，也可以组合进行污水处理。该项处理技术不仅在建设和运行费用方面较低，同时还能对水资源进行回收和再利用。

在小城镇中，实际实施生态处理工艺时，应当充分利用当地的环境优势，利用周围农田、荒地、沼泽地等，采取合适的污水生态处理模式，将污水生态处理和利用有机结合起来，并在处理的过程中，实现污水的无害化、资源化，最终实现各资源可持续利用。当前，我国的中小城镇大多采用人工湿地处理与生态滤池等处理工艺，处理流程具有便捷、节能、运行成本低的特点，因而符合我国小城镇污水厂的特殊要求。

4.2.4UNITANK工艺

交替式生物处理池工艺（UNITANK）是在吸收了SBR优点的基础上，改进而成的一体化污水处理工艺。UNITANK系统的主体通常由三个矩形反应池串联形成，三池之间是水力相通的，各池都设置有曝气系统。外侧两格池均设有固定的出水堰，污水能够进入三池中的任何一个，当其中两个池用来曝气时，则可以将另一个池用来沉淀。

UNITANK工艺所具有的独特优点在于：①一体化活性污泥法能够不建单独的沉淀池，由于污泥量较小，可以省去污泥的回流设施与沉淀池底部刮泥机，因而能够节省大量的投资和运营费用；②UNITANK工艺主要是采用自动控制系统，其操作与管理较为简单，因而能够节约人力成本；③该技术的土建占地少，且不需要设置调节池、单独的二次沉淀池、外部污泥收集以及回流系统等，减少一次性投资；④各池之间采用的是渠道配水，在恒水位下可以交替运行，因而减少管道、闸门、水泵等设备数量，可降低运行成本；⑤系统中的反应池的有效容积可连续使用，出水堰为固定式，不需设置浮式撇水器。

4.2.5周期循环活性污泥处理工艺

该项处理工艺的具体处理过程相对简单，包括曝气、沉淀、排水等一系列程序，将水池分割成为预反应区、主反应区等两个区域，即可完成污水的整个处理过程。污水首先进入预反应区，然后从隔墙的底部再进入主反应区内部，处于供氧充足的条件下，通过微生物对污泥、清水有机物等进行有机分解，然后再利用升降滗水器，排除上面的清水，在最大程度上降低底部污泥干扰。该处理工艺将曝气、沉淀、排水构成一个整体，能够有效省去传统的回流过程，也节省了工艺建设的成本费用。