浅谈城镇生活污水处理厂的处理工艺

2018-02-03陈新萍

中国资源综合利用 2018年6期

陈新萍

（河源市市区城南污水处理厂，广东河源 517000）

以往的生活污水处理一般采用活性污泥法，就目前的情况来看，虽然该方法能够去除污染物，但城市生活污水普遍存在碳源不足的问题，如果仍旧沿用该方法，就会使得脱氮效率较低，从而难以实现污水的达标排放。若是继续进行深度处理，会大大增加污水处理厂的运行成本，还会扩大占地面积。为了降低处理成本，同时构建节能、高效的深度污水处理系统，笔者就生活污水处理工艺进行了具体分析。

1 城镇污水处理的发展与现状

我国第一家污水处理厂建于20世纪20年代，与国外相比，起步较晚。随着工业化发展和人口激增，城镇水污染问题愈发严重，当前社会各界高度重视生活污水的处理问题。

现阶段，政府频频出台相关政策法规，用于污水治理，近些年，我国污水处理发展较快并取得了一定成效。据调查，至2014年我国城镇污水处理厂的数量已经超过了6000家，全年污水处理量持续增加，呈现出连年增长的趋势。我国环保法规及相关政策日趋完善。“十三五”规划纲要明确提出，在全国范围内切实开展污染防治行动计划，深入实施大气、水、土壤三个“十条”，力求减少城市重污染，同时加强流域综合治理，进一步整治水质较差的湖泊。

随着经济全球化脚步的加快，我国经济差距逐渐缩小，但城市、乡镇、农村的污水处理率是依次递减的。城市污水处理过于饱和，而小城镇的污水处理还有很大的发展空间。

2 城市污水处理工艺的确定原则

2.1 因地制宜

根据实际情况，必须遵守因地制宜的原则，选择相适宜的污水处理工艺。具体来讲，污水处理厂要结合当地的实际环境和其他条件，如气候特点、污水去向以及受纳水体的实际功能等方面，若想实现污水的综合利用，就需要结合多种污水处理工艺。

2.2 满足环境功能的要求

选择城市污水处理工艺时，污水排放标准也是影响因素之一，而污水的污染物排放浓度同样会受到外界因素的影响，包括环境的实际容量、受纳水体的环境功能质量标准以及国家相关部门和地区的排放标准。因此，需要根据设计要求确定污水处理工艺所达到的效果和效率，目的是为了保障污水处理效果处于相对稳定的状态。如果想要综合利用城镇排放的污水，污水处理工艺必须达到一定的用户用水要求，这就要进行全面考虑。除了受纳水体以外，污水处理厂和自然环境的平衡性也是不容忽视的，需要确保污水处理厂的运行不会对周围居民的生活造成影响。为了避免产生二次污染，污泥需要进行深度处理。

2.3 技术成熟可行

城市污水处理厂属于市政基础设施工程，主要是向人民群众服务。通常情况下，污水处理厂的占地面积大，需要高额的投资来维持。因此，选择污水处理工艺时，人们需要以过硬的科学技术为支撑，确保各项工艺的成熟和可行性。所有污水处理工艺必须验证稳定性后方可使用。

2.4 经济合理

在选择污水处理工艺时，人们需要考虑其经济性，遵循经济合理原则，确保污水处理厂的正常运行。一般情况下，污水处理厂多建在近郊区，布置较为紧密，再加上征地费用低，这些因素都会影响污水处理工艺的确定。污水处理厂要合理控制投资成本和运行成本，在保证运行稳定性的同时，尽可能降低综合成本，实现节能减耗。

2.5 水质因素

现阶段，不论是在水体质量方面还是设计方面，我国城镇污水处理厂日常处理的生活污水存在较大差异，其主要原因有两点。一是污水收集管网不配套，污水收集系统不完善，污水分流制并未落到实处；二是污水处理工艺的设计并未充分考虑污水水质。

3 生活污水处理工艺

中小规模的城镇污水处理技术所用到的设施都是人工修建的，有小部分仍旧采用自然净化体系。当前，不同的污水处理工艺各有优缺点，笔者分析了几种主要的处理工艺，并结合自身工作经验，探究工艺深化的具体措施。

3.1 氧化沟法

氧化沟法主要是通过延时曝气来处理污水，曝气池呈沟渠形，封闭性较好，污水和活性污泥混合液在循环流动的过程中实现净化[1]。该方法在污水处理中得到了广泛应用，具有以下特点。

一是氧化沟工艺的实施流程简单，不需要设置沉淀及污泥回流系统以及相关构筑物和设备，减少了多个处理环节，这样既可以节省投资，还能够提高运行管理效率；二是氧化沟的承受量较大，能够承受大水量的冲击负荷，即便是高浓度的废水，其也能够起到循环稀释的作用；三是能够有效脱除氮和磷，污水处理效果好，甚至已经超过国家二级处理标准，污水处理的稳定性与可靠性较高；四是氧化沟工艺的污水处理效果良好，除了污泥量少之外，其性质也较为稳定。

3.2 厌氧水解-高负荷生物滤池

厌氧水解-高负荷生物滤池组合处理工艺指的是，在预处理过程中摒弃传统的初沉池，采用厌氧水解滤池，并对其进行创新，其工艺构造更加符合处理要求。该工艺具有高负荷、高效率的优点，运用新型塑料模块填料，其具有高空隙率、高附着面积和高二次布水性能，传统的滤池出水回流系统被取消，不仅提高了污水处理效率，还有助于降低运行成本。厌氧水解池本身就能够分解污泥，好氧生物滤池中的生物膜也能够起到良好的辅助作用，这样大大降低了剩余污泥的产率，也就降低了二次污染的可能性，不需要再消耗更多的污水处置费用。厌氧水解-高负荷生物滤池处理系统结合了多种设施的优点，进一步简化了污水处理流程，使得污水处理更加便捷，能够承受较强的冲击负荷，对于城镇居污水处理厂来说十分实用。

3.3 生态处理工艺

与大中城市相比，小城镇在污水处理方面更加倾向于生态处理工艺，城镇内有不少荒地、洼地、废塘、沼泽地以及农田灌排渠道，人们可以充分利用这些优势，因地制宜，从而实现污水的循环利用。在生态系统的作用下，污水处理与利用同步进行，这种处理方法是无害的，城镇水体也实现了良性循环，为可持续发展奠定了基础[2]。调查结果显示，目前城镇污水治理就利用了多种生态处理系统，如蚯蚓生态滤池、生态塘处理系统和人工湿地处理系统等，城镇水资源环境逐渐变好。

3.4 生态塘处理系统

生态塘处理系统主要是利用了太阳能源，将水生生物种植在塘中，在此基础上进行水产培养和水禽养殖，人工生态系统由此形成。在太阳能的作用下，生态塘中的多条食物链不断升级，在物质转移的过程中实现能量的转化。此外，塘中的多种有机污染物也得到了降解与净化，得到的再生水资源可以循环利用，实现了生态效益和经济效益的双赢。生态塘处理系统具有小投资、低费用、便于维护的特点，其运行过程稳定，唯一不足之处就是需要一定的场地。该处理系统普遍应用于发达国家，近些年不少发展中国家也引入了此法，将城镇中的天然养鱼塘、天然废塘利用起来，形成生态塘处理系统，不仅实现了污水的有效处理，还达到了二次循环利用的目的。

3.5 人工湿地处理系统

人工湿地处理系统起源于20世纪70年代，主要是依托自然生态系统，将物理、化学和生物三者统一起来，共同作用于污水处理与净化。人工湿地处理系统多利用了坡度较低的洼地，再进行土壤填充，最终形成填料床[3]。由于填料床中有缝隙，废水可以在其中流动。除此之外，填料床床体表面也可以培育植物，如果处理得当，那么其不仅具有美观性，还能够带来一定的经济效益。在污水处理方面，其性能较为良好，在这种独特的动植物生态环境作用下，污水净化效果更加突出。

3.6 蚯蚓生态滤池

蚯蚓生态滤池是借助人工力量，将其建立在滤床中，在蚯蚓和其他微生物的共同作用下，处理城镇污水中的各类物质。这种方法具有良好的经济性，能够有效地处理污水。以蚯蚓为代表的微型动物在该系统中发挥了重要作用，其本身具有多种功能，既能净化污水，还可以处理污泥。该工艺早期在法国和智利进行了验证，后来又在中国上海进行了试验，并在实际环境中大规模应用，取得了不错的成效。该工艺造价低廉，不需要消耗过多的电能，能够去除污水中的BOD5（五日生化需氧量）和SS（悬浮物）等物质，氨氮去除率较高，广泛应用于中小城镇。

3.7 深度节能脱氮工艺

调查发现，低C/N城市污水处理需要耗费过多的能量，其处理效率也不如人意。人们需要结合实际情况，综合运用多种处理技术，如同步硝化反硝化、驯化富集低溶解氧硝化污泥以及短程反硝化厌氧氨氧化联用等，力求通过深度处理解决低C/N生活污水处理过程中存在的问题，这种装置遵循节能降耗的原则，处理效率也得到提升[4]。具体处理流程是：首先优化进水方式，并将生活污水分为两股，两股水依次进入两个SBR中，其中第一个SBR富集驯化低溶解氧全程硝化污泥，充分发挥有机碳源的作用，进一步强化系统的同步硝化反硝化效果；而在第二个SBR中，由于第二股生活污水已经含有有机碳源，此时还原第一个SBR反应器出水中的硝态氮，得到亚硝态氮，再由厌氧氨氧化菌进行自养脱氮处理，即便其中存留了部分硝态氮，也可以通过该设备在下一个处理周期中去除。这样不但消除了硝态氮积累的可能性，而且提高了总氮去除率。