基于自然循环理论的污水处理技术探究

【摘要】基于自然循环理论污水处理技术，主要就是模拟水田、土壤对污水的净化原理，并采用天然微生物对污水进行处理，这项技术目前已经广泛应用在不同的领域之中。基于此，本文将以污水处理技术的内容、污水处理技术的成果以及污水处理技术的创新点为切入点，对基于自然循环理论的污水处理技术进行深入探究，旨在能够扩大该项污水处理技术的应用范围，最大程度的改善我国河流的水质现状。

【关键词】自然循环理论；污水处理；水资源环境

基于自然循环理论，在处理污水的过程中，不会使用任何的化学物质、药品，充分利用微生物对污水进行净化，最终使其达到天然水体的纯净程度。自从该项污水处理技术被引入国内之后，率先在厦门进行了试用，随后逐渐扩大应用的范围，对于提高水资源的质量具有重要意义。

1、基于自然循环理论的污水处理技术的内容

为了能够保证河流污水能够达到理想的效果，就应该结合河流的特点，调整污水处理技术。在实际应用的过程中，工作人员需要结合实际情况，如水质特点、水流条件等，重点对以下几个问题进行研究：

（1）分析能够替代生物炭核心填料的产品，主要是为了解决专利属性问题。在解决这一问题之前，基本上所有的产品都需要进口，所以需要较高的成本，并且需要消耗大量的木材，在很大程度上违背了低碳环保的理念；

（2）重点解决生物炭功能的局限性问题。具体来说，也就是需要大力研究并解决当水中的污染物含有人工合成物质、难以降解的有毒物质、大量微生物时，生物炭表面将会被迅速覆盖的问题，主要是因为生物炭会在最短的时间内失去其自身的功能，严重影响污水处理的效果；

（3）解决气温对生物炭活性的影响问题。在解决上述第一个问题的过程中，需要解决低温环境中生物炭核心填料效果不佳的问题，同时生物滤池的相关管配套设施相对复杂，所以对于运行管理的难度较大，这一问题同样需要进行解决。

（4）解决污水处理规模受限的问题。将以上问题解决并处理以后，为了能够满足河道与周围地区的补水需求，还应该解决受技术特点、处理工艺的限制而导致污水处理规模较小的问题，以此来满足更大规模河流污水处理的需要。

2、基于自然循环理论的污水处理技术的成果

经过近年来相关人员的努力，基于自然循环理论的污水处理技术的主要成果包括以下几点：

（1）提高了处理能力并扩大了处理规模。传统的自然循环污水处理方式，受建造成本、占地面积、工艺特点、处理原理等因素的限制，导致污水的处理效果不明显，同时规模较小，基本上在500m3/d～5000m3/d。为了能够满足河流生态环境的具体要求，基于自然循环理论的污水处理技术在实际应用的过程中，必须保证其处理污水的能力达到1万m3/d的基本水平。为了能够实现这一目标，解决污水处理能力不足的问题，并将装置反冲洗纳入考虑的范围之中，与此同时为了能够提高维护工作的便利性，在现场实验以后，提出了具体的改进思路。具体来说，就是在污水处理的过程中将传统的单列布置形式以恰当的方式调整为双列平行的布置形式，其中每列的污水处理能力将提升至5000m3/d，而双列总共的污水处理能力便能够达到1万m3/d的目标[1]。

（2）优化并改进污水处理工艺。在我国，城市中大部分河道的水质、水量均不稳定，所以需要更高的污水处理技术，同时处理技术还需要满足便于管理、出水水质良好等方面的要求，目前最好的方式就是生物膜法。在污水处理中，生物膜法的主要设施包括生物流化床、生物接触氧化池、生物转盘、生物滤池等。结合河道水流的主要特点、污水处理的规模，运用多年的污水处理经验，在处理河道污水的过程中，实际上可以采用包括生物接触氧化法、生物滤池工艺在内的生物飘带处理方式。基于对其经济指标的分析、对比，同时结合污水处理的具体特点，可以得出生物滤池的污水处理方式最适合应用在河道的污水处理中，不仅能够获得良好的经济效果，还能够取得可观的生态效益。为了能够解决传统基于自然循环理论的污水处理技术中所存在的问题，并满足河道中对生态补水的具体要求，可以在相关项目运行经验、管理的基础上，大胆提出优化与改进的思路与方式，也就是使用陶土复合的木炭取代传统的生物炭，不仅能够提高污水处理的实际效果，还能够减少对树木的浪费，全面贯彻落实可持续发展观。

（3）重新选择、改进填料类型。确定河道的污水处理工艺以后，为了能够确保污水的效果并提高污水处理的稳定性，就需要在污水处理的装置内部放入特定的填料，具体的类型与配比需要进行多次的实验确定，从而满足相关的技术参数。在河道的污水处理中，污水处理系统中采用石灰石、阔叶林木炭、塑料球接触滤料 、陶土复合木炭等作为主要的填料。经过反复的试验、对比，最终装置中的核心填料确定为陶土复合木炭，同时还通过不同材料中之间的搭配，将污水处理装置中的净化性能达到最佳。

3、基于自然循环理论的污水处理技术的创新点

基于自然循环理论的污水处理技术，结合我国河流污染的现状，利用物理化学作用、生物化学作用对处理装置的填料进行了重新配置，在根本上提高了污水处理的综合能力。同时，在研究的过程中，提出了使用陶土复合木炭替代传统的生物炭观点，不仅降低了污水处理的成本，还保证了污水处理效果的稳定性，对于提升经济效益、生态效益具有重要意义。基于自然循环理论的污水处理技术，在其应用的过程中，需要因地制宜的采用设置合理的地埋结构，并且对其流程进行完善，保证污水处理的规模能够达到1万m3/d，在实现污水处理目标的同时，还能够满足周边的用水需求。在设计污水处理装置的过程中，基本上采用天然的材料，主要是因为其具有处理效果好、低碳环保、成本低廉、来源广泛等优势，同时便于管理、操作，维护的成本相对较低，符合污水处理了工作的具体要求[2]。

4、结语

综上所述，基于自然循环理论的污水处理技术在应用的过程中，不会使用任何的化学方式与手段，从而保证水资源的质量。以此为基础，通过相关人员的努力，目前已经解决了传统污水处理技术中所存在的问题，提高了污水处理的能力并且保证其运行的稳定性，并使用陶土复合木炭替代了生物炭，降低了污水处理的成本支出。所以，为了能够提升污水处理的效果，可以将文中的方式应用在实际中。