摘 要:在污水管網尚未鋪就或不可能到達,或尚未建成城市污水處理廠的住宅小區,生活污水處理一直都是很難解決的問題。過去常用的化糞池沉淀和厭氧發酵,雖然對懸浮物質和寄生蟲卵有一定的去除作用,但BOD5去除率很低,且不具備脫氮除磷功能,已不能滿足水污染防治和水環境保護的需要。近年來,適用于住宅小區的小型污水處理站和污水處理設備的技術開發發展迅速。
關鍵詞:污水處理 技術開發 問題探討
中國水源污染、水體富營養化及環境水質惡化日趨嚴重。2005年,中國將實現村容整潔和改善農民的生存環境作為社會主義新農村建設的重要目標之一。農村地區沒有統一的地下排水管道,農民生活污水多未經任何處理即排放。全國50%的非點源污染來自農村廢水排放,直接威脅著農民的生活環境和飲用水安全。近年來,中國的污水處理雖然取得了卓越的成效,但是農村地區的污水處理率還不到1%。對于高人居密度的大中城市,集中式的污水處理模式行之有效,但對于農村地區來說,集中污水處理的建設和運行維護費用高,難以推廣。分散式污水處理技術由于其低廉的成本已成為現在農村處理污水的關注點。傳統的分散式污水處理有氧化塘、化糞池、土地滲濾系統。氧化塘美觀視覺較差,有機物的好氧分解和氮素的硝化去除不良。化糞池多為污水處理系統的預處理,但出水仍具有較高濃度的懸浮物、生化需氧量(BOD)、氮(N)、磷(P)和細菌,不能直接排入水體。在美國,化糞池是地下水污染最嚴重的3個污染源之一,證明其并不是一種合適的農村污水獨立處理系統。分散式污水處理技術在北方地區的應用過程中,冬季微生物的活性難以維持,使維持系統正常運行成為難題。適應于廣泛氣候尤其是北方地區的農村家庭污水分散處理模式的開發。
每日進入污水廠處理的總污水流量(以m3/d計),可作為污水廠處理能力的一個指標。每日去除BOD5的總量亦可作為污水廠處理能力的指標。去除BOD5總量等于處理流量與進出水BOD5差值的乘積,以kg/d或t/d為單位。二級污水處理廠以出廠的BOD5與SS值作為處理質量指標。按新制訂的污水處理廠出水排放標準,二級污水處理廠出水BOD5、SS均小于30mg/L。處理質量也可用去除率來衡量。進水濃度減出水濃度除以進水濃度即為去除率。氨氮、TP出水值或去除率也應用于處理質量指標。
BOD可反映污水被有機物污染的程度,污水中所含有機物越多,則消耗氧量亦越多,BOD數值也越高,反之亦然。因此它是污水水質指標中最為重要的一個。盡管測定BOD需時較長、數據不及時,但BOD指標帶有綜合性——綜合反映有機物總量,模擬性——模仿水體自凈。因此很難用其他指標來代替。
對于污水處理廠來說,BOD5指標的用途為:反映污水有機物濃度,如進廠污水有機物濃度,出廠污水有機物濃度。城市污水處理廠進水BOD5一般可達150~350mg/L。用以表示污水處理廠的處理效果。進、出水BOD5的減差除以進水BOD5即為該廠的BOD5去除率,是重要的指標。污水處理廠的去除總量與出水BOD5,表示了在污水廠總的處理能力與對水體環境的影響量。用來計算處理構筑物的運轉參數,如曝氣池的污泥負荷BOD5kg(MISS)· d或容積負荷BOD5kg/(m3·d).反映污水處理廠運轉的技術經濟數據,如除去每kgBOD耗用電量(度),去除每kgBOD5需要的空氣量。衡量污水可生化程度,當BOD5/COD大于0.3時,說明污水可以進行生化處理。小于0.3時,則難以生化處理。比值在0.5~0.6時,生化過程很容易進行。由此可見,測定BOD5的用處很大,它是污水處理廠最重要的一個測定項目。但測定所需時間較長,不能及時出數據。COD的化驗反映污水中有機物被氧化劑氧化所需氧量,它的數據值接近于全部有機物的需氧量。因此它也有較大用處,而且COD測定時簡短,一般城市污水廠COD﹥BOD,如果污水中有機物種類變化較少,則COD與BOD有一定的相互關系,因此就可用當天的COD來預測BOD5值。
1998年分二批下達的城市污水治理項目達117項,投資約300億元。1999年又下達近百億國家債券資金,支持城市污水處理廠建設。為了確保污水處理廠建設后的正常運行,國家已明確在水價中增收排污費。一年多來,全國有上百座城市污水處理廠正在建設,按照“七大流域、三大湖泊和重點沿海城市及 其近岸海域要新增城市集中式污水處理能力2000×104m3/d”和“非農業人口50萬以上城市都要建設城市污水處理廠”的目標,在2000年年底前,還有上百座城市污 水處理 廠正立項要求建設。我國現有668個城市中,僅有123個城市有307座不同處理等級的 城市污水處理廠,其中城市污水二級處理率10%左右,全國17000個建制鎮,絕大多 數沒有排 水和污水處理設施。縱觀世界各國,排水系統和污水處理率均有一個逐步發展和逐步完善的 過程。國家提出至2000年我國污水處理率要求達到25%,2010年達到40%,這是根據國家(包括地方)財力,在各方面作出努力后爭取達到的目標。為使來之不易的投資取得實實在在的效益。對一個地區來說,需根據城市總體規劃和排水規劃,分期分批地建設污水管網和污水處理廠,要根據水環境保護的目標,分期實施,逐步到位。城市排水工程建設是一項系統工程,涉及城區管渠改造,污水的收集、輸送(包括泵站),污水處理和排放利用,以及污泥處置等問題;在河網城市,還需考慮上游、下游和水體自凈問題。合理地確定設計的污水水量和污水水質,直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。不少城市由于市區污水管道未形成系統,缺乏長期積累的污水水質水量資料,一般采取按規劃面 積、人口和工業發展的預測來推導污水量,并提出生活污水量、工業廢水量和公建、商業污 水量各占的比例,其不確定因素較多,因此提出的設計污水量往往偏大。實際上,按規劃計 算的污水量與可能有污水量、實際可能收集到的污水量和根據需要與可能進行處理的污水量 是不同的,設計的污水量在很大程度上取決于污水管網普及率和實際可能收集到的近、遠期 污水量,并分期建設污水處理廠。要充分認識城區內管網改造的復雜性和艱巨性,有的取決 于 舊城市的改造和道路的改造,有的埋了干管,支管遲遲未建成,致使許多已建成的污水處理 廠在相當一段時間內“吃不飽”。對設計的污水水質,應該對現有實測的水質資料進行分 析(包括工業廢水正在限期達標排放的水質水量變化和管渠內地下水的滲入量),對雨污合流 和老城區排水系 統需科學地確定污水管道的截流倍數(干管和支管可采用不同的截流倍數)。現在設計的需 處理污水水質偏高的問題是普遍存在的,設計的污水水量和污水水質要通盤考慮,留余地過大,既增加投資亦會使設備閑置或低效運行。
參考文獻:
[1]吳樹彪 組合家庭人工濕地系統處理農村生活污水《農業工程學報》2009年第11期