如何選擇小城鎮污水處理工藝？

 

一、小城鎮污水的特點和處理要求。

1.1城鎮污水特征。

各種因素決定了小城鎮污水的特性。因為小城鎮人口少，自來水普及率較低，所以一般情況下，其污水排放量在3000~30000m3/d之間。其中，工農業發展水平決定小城鎮污水排放總量的50%以上為生活污水，其中以農產品加工廢水為主。所以，水中的氮、磷含量較高，基本上不含重金屬和有毒有害物質，污水的水質和水量波動較大。大多數小城鎮的污水特性差異不大，其中BOD5在100~150mg/L,COD在250~300mg/L,SS在200mg/L左右。

1.2.小城鎮污水處理工藝要求。

小型城鎮污水處理的要求取決于其污水的特性以及小城鎮自身的條件。首先，由于小城鎮污水的水質水量波動較大，污水處理廠規模較小，時變系數較大，因此其抗沖擊負荷能力較強。其次，由于小城鎮的經濟實力較弱，選擇的污水處理工藝應盡量做到運行費用低，成本低，基本上不投加或投加藥劑少。在此基礎上，使工藝產生的污泥盡可能少，減少了二次污染，降低了處理成本。第三，小城鎮缺少專業的污水處理人員，處理工藝應簡單易行，便于維護管理；

二、適用于小城鎮污水處理技術。

目前，我國大中城市的污水處理工藝已較為成熟，但與大城市相比，小城鎮由于受經濟實力和自身地域限制，污水處理工藝發展較慢。從以上情況可以看出，小城鎮污水處理的關鍵在于：工藝操作簡單，維護方便。本文介紹了適合于小城鎮污水處理的幾種工藝，并提出了我國小城鎮污水處理的發展方向。

2.1廢水自然凈化系統

普通污水自然凈化處理系統包括穩定池、土壤處理系統和濕地處理系統。

2.1.1穩定池穩定池又稱生物池或氧化池，是由一定數量的人工或自然結構構成的污水凈化系統，具有投資少，操作管理簡單，節約能源等優點。穩定塘的研究始于20世紀初，并在20世紀50年代后得到迅速發展。國內穩定塘的研究始于20世紀50年代末，到目前為止，已建成并投入使用的穩定塘已遍及全國各地。按照照塘水體微生物類型，穩定塘可分為：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、深度塘等。

相對于其它方法，該方法具有以下優點：

第一，處理費用低廉。由于穩定池的污水處理成本較低，所以穩定池結構簡單，施工周期短，處理能耗低，操作維護方便，成本低。

第二，穩定池容量大，能承受污水水量的波動，適應性強，抗沖擊負荷能力強；適于處理小城鎮污水的工藝要求。第三，穩定塘可以充分利用當地現有的湖泊，池塘等。可根據當地實際情況進行污水處理。第四，穩定池污泥產量低，可以減少二次污染，降低污泥處理和處置成本。因為氧化塘具有上述優點，所以氧化塘工藝被廣泛采用。但氧化塘也有其缺點和局限性：占地面積大，處理效率相對較低，可能會產生臭味而滋生蚊蠅，不宜建在居民區附近。

2.1.2土地管理制度。廢水土地處理系統是一項生態工程，利用土壤—微生物—植物等組成的陸地生態系統，對污染物進行綜合凈化處理，使污水在處理城鎮污水的同時，達到廢水的資源化和無害化。當前常用的滲濾液處理技術有慢速滲濾液、快速滲濾液、地表漫流、濕地處理和地下滲濾液等。其中，人工濕地處理系統是應用最為廣泛和研究最為成熟的處理系統。

在人工濕地系統中，5個不可或缺的組成部分分別是可滲透的基質，可在飽和水和厭氧基質中生長的植物，水體，無脊椎或脊椎動物，以及有氧或無氧的微生物群。土壤污染治理系統就是利用這些成分，通過物理過濾、物理吸附和沉降、物理化學吸附、化學反應和沉降、微生物代謝和有機物生物降解等過程，對污染物進行治理。該系統具有以下優點：第一，該系統可促進污水中植物養分的循環，污水中的有益物質可在作物生長過程中重新利用；第二，污水土地處理系統建設成本低，能充分利用土地、洼地等。第三，污水土地處理系統易于操作，且能耗低。污泥得到充分利用，二次污染較小；以上幾點是污水土地處理系統的不足之處，同時，如果設計不當，也會造成土壤和地下水的污染，尤其是造成重金屬和有機毒物的污染，從而降低農產品的品質。還能散發臭味，滋生蚊蠅，甚至影響人體健康。

2.1.3濕地處理系統人工濕地的主要優點與上述自然凈化處理系統相似，即操作簡單，節約投資，降低能耗。但它的占地面積卻相對較大。所以，人工濕地處理系統更適合農業地區小城鎮，土地利用強度較低。

2.2氧化溝過程。

氧化溝是20世紀50年代荷蘭工程技術人員基于延遲曝氣活性污泥法發明的一種新型活性污泥法。按其結構特點、發明者及專利狀況，可將氧化溝劃分為不同類型。常用的主要有卡魯塞爾氧化溝，交替式氧化溝，除磷脫氮雙溝氧化溝，三溝氧化溝，ObraI氧化溝和一體化氧化溝。第二代氧化溝還具有除磷除氮的功能，在傳統氧化溝除COD和BOD的基礎上，大大提高了其應用前景。氧化溝工藝具有以下優點：第一，由于氧化溝結構較少，不能直接建造初始沉降池和污泥消化池，因此處理流程簡單，操作管理方便；第二，氧化溝適用于高濃度的工業廢水，能承受水質水量的沖擊負荷，克服了其對活性污泥菌活性的抑制作用。第三，在脫氮和除磷需要時，相對于傳統的工藝，氧化溝具有運行費用低、能耗低等優點。第四，出水水質良好，運行穩定；但由于一般不建初沉池和污泥消化池，因此氧化溝工藝增加了反應池的負荷，這在一定程度上會增加部分能耗，同時由于氧化溝的曝氣裝置如表面曝氣器或曝氣刷等需要定期維護，因而檢修工作量較大。

2.3SBR過程。

SBR法是一種簡稱SBR的方法，也稱為序列間歇活性污泥法。該工藝的核心系統是SBR反應池，均化、初次沉淀、生物降解及二次沉淀均在此過程中進行。采用間歇運行方式，實現了有機物質的高效降解；SBR作為活性污泥處理技術，其主要優勢在于：一是處理設備少，無二沉池及污泥回流系統，操作簡便；第二，不要擔心污泥膨脹問題。抗沖擊負荷能力較強；第四，能實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替出現，脫氮除磷效果良好。SBR系統具有上述特點，更適合于水少、點源分散、污染物間歇排放的農村小城鎮污水處理。但是，SBR法也存在著一些不容忽視的缺點，因為一般情況下SBR法的注水深度為1~2米，對污水的揚程損失較大。裝備對自動化控制要求嚴格，因而對管理人員要求較高。但SBR工藝沒有設置初始沉降池，在一定程度上易產生浮渣。

2.4生物接觸氧化工藝。

生物接觸氧化是由浸沒在污水中的填料和人工曝氣系統組成的生物處理過程。在好氧條件下，污水與填料表面的生物膜反復接觸，使污水得到凈化。

生物接觸氧化法的優點是:

一是工藝抗沖擊負荷能力強，不需要污泥回流設備，不受污泥膨脹影響，產生的污泥少。二是其單位體積生物量大，所以處理能力比較高。

三是由于設備少，操作簡單，易于維護。但是對于小城鎮來說，這個過程成本比較高，很難做到水煤氣均勻分配。雖然設備少，但結構復雜，增加了設計和施工的難度。所以要酌情考慮小城鎮的現實。

2.5厭氧水解-高負荷生物濾池。

厭氧水解-高負荷生物濾池是近年來為適應小城鎮污水處理的特點而提出的一種處理工藝。該工藝主要將預處理工藝從傳統的初沉池改為厭氧水解濾池，同時在傳統高負荷生物濾池的基礎上對其工藝結構進行了重要的技術創新。改造后的工藝不僅具有高負荷、高效率的優點，而且采用了新型高孔隙率、高附著面積、高二次配水性能的塑料模塊化填料，取消了過濾出水回流系統，大大降低了運行操作的能耗和建設投資成本。

厭氧水解-高負荷生物濾池作為一種新工藝，具有以下突出優點:

第一，與普通活性污泥工藝相比，該工藝的污泥產量大大降低，在一定程度上降低了污泥處理處置成本和二次污染。

第二是由于工藝處理系統集成了初沉池、曝氣池、污泥回流設施和供氧設施，污水處理工藝簡單，管理操作簡單。

第三，工藝的抗沖擊負荷能力比較強。這些優勢決定了厭氧水解-高負荷生物濾池能夠滿足我國小城鎮污水處理的要求。

3結論。

通過對上述小城鎮污水處理工藝的比較，可以得出以下結論:小城鎮污水處理工藝應從節約成本和方便管理等方面進行選擇，以實現經濟、環境和社會效益的最大化。因此，不同的城鎮應該根據自己的特點選擇合適的技術。對于土地利用不緊張的城鎮，可以選擇人工濕地處理系統。實踐證明，人工濕地處理系統不僅節省投資，處理效果好，而且有助于美化生態環境，是小城鎮污水處理技術的最佳方案之一。從成本上看，氧化溝工藝和SBR工藝設備簡單，基建投資低，占地面積小，小城鎮污水處理應優先采用這兩種工藝。從近年來的發展趨勢來看，小城鎮污水處理技術要求投資低、能耗低、運行管理方便、效率高。這些已經成為小城鎮污水處理技術發展的必然趨勢。例如近年來發展起來的新技術，如厭氧水解-高負荷生物濾池，就是一個成功的代表。