生态复合型微循环污水处理技术应用研究

张 涛

（邯郸市生态环境局邯山区分局，河北 邯郸 056000）

生活污水处理技术在提出及具体应用中，其技术方案具有多样性特征，但是基本上都是直接从城市内部现有大型技术方案当中进行复制，逐渐缩小逐渐形成。其中主要是以“无动力式厌氧反应技术”等各种不同类型的技术手段相互组合而成，这些工艺基本都是相对比较落后、传统的。但是农村生活污水中经常会混有养殖废水、农田污染物等，甚至部分矿场在开采之后，还会涉及到重金属污染问题，整体治理效果并不是很理想。与此同时，受到农村经济条件的限制，居民住宅过于分散，无论是地形或是气候条件都存在着比较明显的差别。所以在整个污水收集以及建设成本等方面，都存在着明显的不足。如果只是单纯利用某一种技术进行处理，整个水质无法达到标准要求，而且需要在维护方面投入过高的成本，且缺少符合现实要求的生态环境保护效应，因此很难实现可持续发展。

1 传统污水处理模式

1.1 “纯生物湿地”技术

“纯生物湿地”技术中具有一定代表性的技术手段是纯植物吸附技术，包括人工湿地等，基本上都是利用相对比较普通的多个水生植物品种来进行有效操作。在现有范围内，可以实现与田螺或是藻类相互之间的混合配置处理，这种技术手段的应用，相对比较简单，同时选材也很方便，成本也比较低，但是在实践中的占用面积普遍比较大。

1.2 “厌氧池+水生植物”处理技术

该技术通常都是以无动力式厌氧反应技术作为其主要依据，也就是在实践中，在三级厌氧反应基础上，对符合现实要求的水生植物进行科学合理地配置。基于此，合理利用地形落差，实现过滤处理。在某种程度上也可以被看作是“纯生物湿地”技术在应用时的加强版，也就是在水生植物前端，需要对无动力三级化粪池进行厌氧处理。其优点是占地面积相对比较小，且不需要动力来进行传输。但是成本有明显地提高，处理效果只能达到二级标准要求，所以要结合实际情况对该技术手段进行选择和利用。

2 ECM污水处理系统的基本组成

生态复合微循环处理系统（ECM）在构建以及具体应用时，通常是以香根草植物修复作为其主要技术，由多种不同类型的技术手段组合而成，可以称之为生态复合型微循环污水处理技术，其中涉及人工或是自然湿地。该技术方案在编制及具体应用中，经常是由多种具有综合性特征的专业技术组合而成，同时以大数据+为基础，以此来实现实用型生态组合系统的合理利用。在实践中，涉及到的专业可达到20多个以上，会涉及到给排水、土建以及新能源等各种不同类型的专业学科[1]。通过这种方式的合理应用，能够直接在居民相对比较集中的区域展开多重单元系统的自由组合并叠加应用，还可以直接在分散住户中对单一或者单元系统进行拆分使用，以此为整个农村区域范围内的污水处理提供可靠依据和支持。

3 ECM功能在污水处理中的应用

3.1 技术原理

通过对生化反应器以及湿地技术手段的合理利用以及技术革新后通过土壤的自然再循环，可以实现低价组合式的多重处理。通过这种方式在实践中的合理利用，不仅能够合理利用地形地势以及动力作用，而且能够实现对内能耗的有效控制。通过合理利用各种不同类型的微量元素，可以实现对生物针对性的调整和控制，从而将特种植物自身的功能特点充分发挥出来，这样不仅能够对污水进行有针对性地处理和过滤，而且能够达到污水处理的标准要求[2]。要合理利用清洁能源的风光互补供电，以保证生态景观的科学合理配置，保证生态性的综合治理效果，从而能够实现与农村大自然之间的高度融合。

3.2 功能互补

在现阶段各种不同类型技术应用的基础上，循环曝气光以及布水管系的物理性改造等技术能够实现有针对性地调整和优化，保证污水循环处理可以直接集中在已经设定好的水平中间位置。通过这种方式的合理利用，能够最大限度地保证社会经济具有良好的稳定性和持续性。人工或自然湿地可以对微循环生化反应器处理起到良好的补充效果，通常情况下在实践中可以对水生植物进行分类选择和高效利用，实现对N、P等二次过滤处理。除此之外，尽管能够实现土地资源的科学合理搭配，仍然会受到一定的限制，同时污水浓度相对比较高。由于受到有毒物质、重金属的影响，或者冬季微生物活力下降等各种不同因素的影响，最终导致污水处理效果并不是很好。而对香根草进行合理利用，能够实现对该处理技术的针对性补充，因为香根草属于矮化常绿品种，不仅可以实现对TP、SS等各种不同类型的有毒物质或者重金属的有效吸附，而且在冬季也可以实现常绿的根本目的[3]。在土壤自然循环系统的构建和应用时，通常是对地形条件以及生产原理配置进行科学合理地利用，能够促使土地自身的自然循环逐渐渗透到实践中，以保证降解水质的整个过程中有效地实现再次过滤，从而达到污水处理的根本目的。

3.3 功能特点

ECM方案在构建和具体应用时，其污水处理能力普遍比较强，占地面积也比较小，后续运行的维护、管理成本相对也比较低。且系统自身具有非常良好的稳定性，并不需要进行处理，因此生态环境保护以及景观耦合效应普遍比较高。特别是在新时期背景下，在智能控制以及大数据监督管理基础上，可以采取有针对性的对策对其进行后续管理和维护，并不需要专门人员进行维护，其自身具有非常良好的可持续发展特点。

3.4 应用案例分析

根据相关数据统计结果，截止到2019年12月，ECM方案在编制及具体应用中，最长的治理时间可以达到4年，整个运行状态比较良好，全部可以满足目前治理方面的标准要求。更为重要的是并没有经过污泥清淤处理，在后续维护时的成本普遍比较低，只有小型化工业+生物膜技术应用成本的1/2～1/5。

综合比较建设现状，在项目建设过程中，项目建设总费用达到了143万元，循环生化反应系统在构建以及具体应用中，在其中的占比可以达到36%，污水收集系统在其中的占比可以达到19%，而香根草系统在运行以及实践中的占比只有6%。由此可以看出，香根草系统在构建以及具体应用中，其自身涉及到的浮岛材料以及安装，在其总成本中的占比可以达到96%，而香根草在整个项目总成本中的实际占比在经过准确有效地统计和测算只有0.16%。结合目前设计以及观测现状，60 m3的污水，通常情况下是以0.4 m3/min的流速，直接以24 h，流经500 m2的根系，经过后续一系列的强化过滤处理之后，前端位置处残留下来的TP、TN等可以实现有针对性地吸附和过滤处理，有利于保证污水治理可以达到标准要求。香根草在具体应用中，不仅具有良好的稳定性、协调性，而且还可以起到良好的过滤、吸附作用。