組合式污水處理設(shè)備在湖濱帶中的應(yīng)用探討

楊 勤，張震宇，李英文

(大理漢龍萊科環(huán)境工程有限公司，云南 大理 671000)

1 引言

洱海是云南省9大高原湖泊之一，平均水深11 m，最大水深21 m，其淡水儲備量為30億m3。近年來資源過量開發(fā)和面源污染又使洱海面臨富營養(yǎng)化威脅，究其主導(dǎo)原因是人類活動的強度遠(yuǎn)超過湖泊自身調(diào)節(jié)能力和湖泊系統(tǒng)急劇變化的外在表現(xiàn)［1］。洱海湖濱帶也成了消減入海污染物的最后屏障［2］，但是其抗沖擊負(fù)荷小，日益增加的高濃度的有機污染物和無機污染物已大大超出了其自凈能力，所以必須采取有效的環(huán)保污水處理設(shè)施來消減大量入湖污染物。

由于洱海流域村落特殊的地理環(huán)境和湖濱帶的特點，開發(fā)新型高效的組合式污水處理設(shè)備有十分重要的作用，其適用于處理分散型生活污水，且占地面積小，能減少湖濱帶土地的占用。

2 洱海湖濱帶污水處理工藝分析

湖濱帶是水陸生態(tài)交錯帶的一種類型，是指相鄰的陸地生態(tài)系統(tǒng)與水域生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶，具有重要的生態(tài)、社會和經(jīng)濟價值［3］。湖濱帶的功能主要包括3個方面［4］:①環(huán)境功能，包括湖濱帶的截污、過濾、改善水質(zhì)、控制沉積和侵蝕;②生態(tài)功能，包括湖濱帶的保持生物多樣性、魚類繁殖、鳥類棲息的場所，調(diào)節(jié)洪水、穩(wěn)定相鄰生態(tài)系統(tǒng);③經(jīng)濟和美學(xué)價值，包括資源再生、改善環(huán)境，獨特的娛樂、休閑場所，教育科研、美學(xué)、經(jīng)濟效益等。

洱海湖濱帶的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下4點:洱海湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)功能下降;生物多樣性減少;非點源污染和面源污染嚴(yán)重;經(jīng)濟發(fā)展和湖濱帶保護(hù)矛盾突出。

目前生活污水處理使用的工藝多為活性污泥法［4］，其基本原理是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在微生物生長有利的條件下和污泥充分接觸，通過自身的代謝，經(jīng)過硝化和反硝化作用消除污水中的有機和無機污染物，使污水得到凈化。

目前使用的污水處理技術(shù)有人工礫石床、人工濕地(潛流濕地和表流濕地)［5］、土壤凈化槽［6，7］、蚯蚓生態(tài)池［8］等。這些工藝在處理效果上雖然能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但存在占用的面積大、運行管理復(fù)雜、一次性投入高等問題，這使得污水處理和洱海湖濱帶的保護(hù)相矛盾。

3 組合式新型生活污水處理設(shè)備應(yīng)用

組合式新型生活污水處理設(shè)備主要適用于污水收集困難、處理難度大、污染較為嚴(yán)重地區(qū)生活污水的處理。主要處理方法采用目前比較成熟的生化處理技術(shù)——生物接觸氧化法。此工藝能夠適應(yīng)多種環(huán)境，在各種條件下發(fā)揮其作用。

其技術(shù)特點包括:系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強;污水處理設(shè)備占地面積小，可埋入地下，地表可作為綠化或廣場用地;模塊化安裝，建設(shè)周期短，見效快;設(shè)計靈活，可根據(jù)不同的條件、規(guī)模進(jìn)行組合使用;出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn);污水可就地處理，節(jié)省管網(wǎng)費用;無需專人管理，運行維護(hù)簡單;設(shè)備為全封閉結(jié)構(gòu)，無噪聲無異味，對周圍環(huán)境無影響。

3.1 工藝流程

該新型組合式生活污水處理設(shè)備是在傳統(tǒng)的三格式凈化槽和一體化凈化槽的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，通過2級厭氧和2級好氧完全混流曝氣相結(jié)合，達(dá)到凈化分散型生活污水的目的。工藝流程圖見圖1。

圖1 組合式污水處理系統(tǒng)工藝流程

3.2 工藝原理

(1)集水井。收集生活污水，在前面設(shè)置格柵，起到收集污水、隔離較大漂浮物和沉淀作用。

(2)一級厭氧池。在這一池中安放有大量的球形填料，污水進(jìn)入后充分與附著在填料上的微生物膜接觸，在厭氧菌和兼性菌等的作用下將較大的有機物分解為小分子物質(zhì)，防止較高濃度的BOD懸浮物進(jìn)入第二級厭氧池，同時也增加了一級厭氧的微生物濃度。

(3)二級厭氧池。進(jìn)一步降解污水中的有機物，使經(jīng)過第一池的厭氧反應(yīng)更加完全，除去進(jìn)水中的沉積物，減少進(jìn)入好氧池的污泥量，為下一步進(jìn)行好氧反應(yīng)做準(zhǔn)備。

(4)一級完全混流曝氣池。經(jīng)過厭氧處理的污水進(jìn)入曝氣池進(jìn)行完全混流曝氣，經(jīng)過附著在波形填料上的微生物的吸附、降解，進(jìn)行接觸氧化進(jìn)一步消減生活污水中的 CODCr、BOD5。

(5)二級完全混流曝氣池。第二級曝氣池的容積和曝氣量都比第一級要小，這是由于經(jīng)過第一級曝氣后污水中的污染物越往后濃度越低，減小曝氣量可以節(jié)約用電量，便于低污染濃度下微生物的生長和掛膜。

(6)沉淀消毒池。經(jīng)過好氧曝氣池處理過的水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀并消毒后便可以進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。

3.3 不同處理規(guī)模的組合應(yīng)用

該新型組合式生活污水處理設(shè)備設(shè)計和安裝均十分方便靈活，可以根據(jù)不同處理規(guī)模組合使用。以單臺日處理量15 t的設(shè)備為例，湖濱村落污水處理規(guī)模在15 t/d以下的，只需要安裝一臺設(shè)備;湖濱村落污水處理規(guī)模在15～30噸/天的，需兩臺設(shè)備并聯(lián);湖濱村落污水處理規(guī)模在45～60t/d的，需4臺設(shè)備并聯(lián)，具體應(yīng)用組合以圖2至圖4為例。

圖2 單臺模式

圖3 兩臺并聯(lián)

圖4 四臺并聯(lián)

實際應(yīng)用中考慮規(guī)模不等的處理量，通過兩臺或者多臺并聯(lián)使用，能夠滿足多種實際的需要，經(jīng)過處理后的生活污水進(jìn)入洱海湖濱帶，在進(jìn)行深度處理后將達(dá)到消減N、P的作用。

4 結(jié)語

組合式污水處理設(shè)備在實際的應(yīng)用中突出了它處理效率高、抗沖擊負(fù)荷強、占地面積小能根據(jù)實際處理規(guī)模進(jìn)行組合應(yīng)用的特性，在如今日益減少的洱海湖濱帶的保護(hù)中表現(xiàn)出了它的優(yōu)勢和地位，這將成為今后洱海流域分散型生活污水處理工藝的主流。

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