分散式污水处理改善城市周边水环境的探讨

2016-11-30昊杭州市市区河道监管中心浙江杭州310000

科技传播 2016年15期

吴昊杭州市市区河道监管中心，浙江杭州 310000

分散式污水处理改善城市周边水环境的探讨

吴昊
杭州市市区河道监管中心，浙江杭州 310000

据住建部统计，2012年我国58万个行政村中分散式污水处理率仅为8%，未处理的污水总量是城市集中污水处理量的1.5倍。分散式污水处理是缓解我国城市总体水污染的重要途径，本文以污水处理系统模式作为研究对象，了解分散式污水处理技术研究成果，探讨分散式污水处理在改善城市周边水环境的作用。

分散式污水处理；生物滤池；河道水环境

逐水而居，依水而生，几乎每一个城市周围都会存在多条河道水系，或为水源、或为运输、或为景观，河道水环境在城市建设发展中有着重要作用。与市区相比，城市周边的城郊农村布局分散、地形多变、污水变化系数大，很难做到像城市一样的污水集中收集处理，我国城市周边水系普遍污染超标，由于水系沟通、污染扩散，影响城市总体水环境质量。据统计，2012年我国58万个行政村中分散式污水处理率仅为8%，未处理分散污水总量是城市集中污水处理量的1.5倍。因此，探讨适合城市周边的污水处理模式具有重要意义。

1 污水处理系统模式

污水处理一般有集中式和分散式两种系统模式。集中式污水处理规模大、建设周期长、运行成本高，适用于城市城镇等污染源集中、污水量大的区域，是我国城市污水处理主要模式。“十二五”以来，我国城市集中式污水已基本得到有效控制。但如城郊结合部、农村、部队驻地、旅游区等城市周边区域往往远离城市污水管网，产生的污水较城区分散、日变化量大，不适宜纳入城市统一集中处理，对于此类污水，国内外都普遍提倡采用污水分散处理模式，将污水就地收集、就地处理、就地回用，污水回用不仅仅能够将城市水环境中污染问题有效缓解，也能够增加城市水资源，缓解城市水资源短缺压力，对于水环境污染治理具有显著的成效［1］。

通常污水集中处理模式中，水资源需经过水源地—用户—污水处理厂—中水用户至少3次运输，运输过程依靠污水管网及泵站，建设维护成本高，且在长期运行中，存在一定的破损、泄漏污染地下水的风险，有一定局限性。分散式污水处理能够突破传统污水处理模式中的局限，让污水在处理完毕后有效回用，并且因分散式污水处理在实际应用中与外部水体距离短，能够有效缩短污水处理回用过程中的运输距离，降低污水运输风险［2］，弥补传统处理模式短板。使用分散式污水处理技术对于城市周边污水做阶段性处理，将水资源排入最近河道水系中，不仅能缓解水环污染压力，还能强化河道水体自净能力，从而提升城市周边整体水环境质量。

2 分散式污水处理系统的应用

分散式污水处理因占地少、设置灵活、节省管网建设维护、环境影响小、适用面广等优点，而成为一种新型、经济且环保的污水处理系统模式［3］。在分散式污水处理系统研究及应用上，美国、日本、德国等处于前沿，可为我国提供先进经验和技术支撑。

美国在20世纪70年代就开始在污水处理中使用源头控制措施，现场回收利水资源，并由此创建了多个分散式污水处理机构［4-5］。目前美国在实际分散式污水处理过程中更加强调节能与生态［6］，南卡罗莱纳州分散式污水处理系统的使用率达到54%，通过多种方式，美国的分散式污水处理率已达96%。

日本战后经济快速发展伴随着大量环境问题，为此投入了大量资金用于发展污水处理系统［7］，建成了以污水处理厂及净化槽两套系统为主的污水处理系统，其中净化槽即典型的分散式污水处理系统，可进行现场处理，不依赖管网，特别适合处理城市周边区域的分散式污水。得益于深度净化槽技术广泛应用和配套法律保障，2009年日本全国污水处理率已达91.5%［8］。

德国从20世纪80年代年开始，大力发展分散式污水处理系统，形成了集中、分散相结合的污水处理模式，目前共有各型污水处理厂约7 400座，其中分散式的中小型污水处理厂占最大比重［9］。

3 分散式污水处理技术

分散式污水处理一般采用厌氧、好氧生物处理和人工生态处理技术等生物处理技术，实际应用中，应综合考虑城市周边污水特点、地形、经济等因素，针对性选取工艺模式。

3.1 厌氧、好氧生物处理技术

厌氧、好氧生物处理是我国小型污水处理的主要技术，即利用厌氧、好氧微生物分解水中有机污染物，结合格栅、沉淀等物理处理后排放。一般有滴滤池、接触氧化（曝气）、沼气池（无动力）、微动力地埋式污水处理装置、生物膜（MBR）等具体技术应用，其中生物膜（MBR）技术因其处理效果好（深度除氮磷）、易维护、剩余污泥少、占地少等优点，在分散式污水处理和回用领域得到了普遍应用，并结合其他工艺，形成了如好氧+厌氧+缺氧序式MBR、淹没复合式MBR、生物移动床MBR、循环间歇活性淤泥法MBR等组合工艺模式，不仅强化了处理效果，提高了氮磷去除率，也延长了膜的使用寿命。

3.2 人工生态处理技术

主要有人工湿地、稳定塘、土地快速渗透处理和生态浮床技术。其中稳定塘和土地快速渗透因存在易污染土壤、地下水等二次污染隐患，并不适于城市周边。人工湿地处理技术成熟，即人工建造运行模拟沼泽的生态系统，利用系统中植物、微生物、基质产生的生物、化学、物理协调作用，过滤、分解、吸收水体中的污染物质，达到城市污水效果［10］，人工湿地建设运行成本低，仅为传统污水处理厂的1/10至1/2，还可根据污水类别，灵活选取不同基质与植物的组合，达到最佳处理效果［11］。生态浮床处理结合植物吸收和生物膜技术，对于消减城市及周边富营养化水体有着良好效果。同时，因种栽大量水生植物，人工湿地、生态浮床还具有独特的绿化景观效果，特别适用于城市周边的环境景观提升。