基于自然循環理論的污水處理技術探究

【摘要】基于自然循環理論污水處理技術，主要就是模擬水田、土壤對污水的凈化原理，并采用天然微生物對污水進行處理，這項技術目前已經廣泛應用在不同的領域之中。基于此，本文將以污水處理技術的內容、污水處理技術的成果以及污水處理技術的創新點為切入點，對基于自然循環理論的污水處理技術進行深入探究，旨在能夠擴大該項污水處理技術的應用范圍，最大程度的改善我國河流的水質現狀。

【關鍵詞】自然循環理論；污水處理；水資源環境

基于自然循環理論，在處理污水的過程中，不會使用任何的化學物質、藥品，充分利用微生物對污水進行凈化，最終使其達到天然水體的純凈程度。自從該項污水處理技術被引入國內之后，率先在廈門進行了試用，隨后逐漸擴大應用的范圍，對于提高水資源的質量具有重要意義。

1、基于自然循環理論的污水處理技術的內容

為了能夠保證河流污水能夠達到理想的效果，就應該結合河流的特點，調整污水處理技術。在實際應用的過程中，工作人員需要結合實際情況，如水質特點、水流條件等，重點對以下幾個問題進行研究：

（1）分析能夠替代生物炭核心填料的產品，主要是為了解決專利屬性問題。在解決這一問題之前，基本上所有的產品都需要進口，所以需要較高的成本，并且需要消耗大量的木材，在很大程度上違背了低碳環保的理念；

（2）重點解決生物炭功能的局限性問題。具體來說，也就是需要大力研究并解決當水中的污染物含有人工合成物質、難以降解的有毒物質、大量微生物時，生物炭表面將會被迅速覆蓋的問題，主要是因為生物炭會在最短的時間內失去其自身的功能，嚴重影響污水處理的效果；

（3）解決氣溫對生物炭活性的影響問題。在解決上述第一個問題的過程中，需要解決低溫環境中生物炭核心填料效果不佳的問題，同時生物濾池的相關管配套設施相對復雜，所以對于運行管理的難度較大，這一問題同樣需要進行解決。

（4）解決污水處理規模受限的問題。將以上問題解決并處理以后，為了能夠滿足河道與周圍地區的補水需求，還應該解決受技術特點、處理工藝的限制而導致污水處理規模較小的問題，以此來滿足更大規模河流污水處理的需要。

2、基于自然循環理論的污水處理技術的成果

經過近年來相關人員的努力，基于自然循環理論的污水處理技術的主要成果包括以下幾點：

（1）提高了處理能力并擴大了處理規模。傳統的自然循環污水處理方式，受建造成本、占地面積、工藝特點、處理原理等因素的限制，導致污水的處理效果不明顯，同時規模較小，基本上在500m3/d～5000m3/d。為了能夠滿足河流生態環境的具體要求，基于自然循環理論的污水處理技術在實際應用的過程中，必須保證其處理污水的能力達到1萬m3/d的基本水平。為了能夠實現這一目標，解決污水處理能力不足的問題，并將裝置反沖洗納入考慮的范圍之中，與此同時為了能夠提高維護工作的便利性，在現場實驗以后，提出了具體的改進思路。具體來說，就是在污水處理的過程中將傳統的單列布置形式以恰當的方式調整為雙列平行的布置形式，其中每列的污水處理能力將提升至5000m3/d，而雙列總共的污水處理能力便能夠達到1萬m3/d的目標[1]。

（2）優化并改進污水處理工藝。在我國，城市中大部分河道的水質、水量均不穩定，所以需要更高的污水處理技術，同時處理技術還需要滿足便于管理、出水水質良好等方面的要求，目前最好的方式就是生物膜法。在污水處理中，生物膜法的主要設施包括生物流化床、生物接觸氧化池、生物轉盤、生物濾池等。結合河道水流的主要特點、污水處理的規模，運用多年的污水處理經驗，在處理河道污水的過程中，實際上可以采用包括生物接觸氧化法、生物濾池工藝在內的生物飄帶處理方式。基于對其經濟指標的分析、對比，同時結合污水處理的具體特點，可以得出生物濾池的污水處理方式最適合應用在河道的污水處理中，不僅能夠獲得良好的經濟效果，還能夠取得可觀的生態效益。為了能夠解決傳統基于自然循環理論的污水處理技術中所存在的問題，并滿足河道中對生態補水的具體要求，可以在相關項目運行經驗、管理的基礎上，大膽提出優化與改進的思路與方式，也就是使用陶土復合的木炭取代傳統的生物炭，不僅能夠提高污水處理的實際效果，還能夠減少對樹木的浪費，全面貫徹落實可持續發展觀。

（3）重新選擇、改進填料類型。確定河道的污水處理工藝以后，為了能夠確保污水的效果并提高污水處理的穩定性，就需要在污水處理的裝置內部放入特定的填料，具體的類型與配比需要進行多次的實驗確定，從而滿足相關的技術參數。在河道的污水處理中，污水處理系統中采用石灰石、闊葉林木炭、塑料球接觸濾料 、陶土復合木炭等作為主要的填料。經過反復的試驗、對比，最終裝置中的核心填料確定為陶土復合木炭，同時還通過不同材料中之間的搭配，將污水處理裝置中的凈化性能達到最佳。

3、基于自然循環理論的污水處理技術的創新點

基于自然循環理論的污水處理技術，結合我國河流污染的現狀，利用物理化學作用、生物化學作用對處理裝置的填料進行了重新配置，在根本上提高了污水處理的綜合能力。同時，在研究的過程中，提出了使用陶土復合木炭替代傳統的生物炭觀點，不僅降低了污水處理的成本，還保證了污水處理效果的穩定性，對于提升經濟效益、生態效益具有重要意義。基于自然循環理論的污水處理技術，在其應用的過程中，需要因地制宜的采用設置合理的地埋結構，并且對其流程進行完善，保證污水處理的規模能夠達到1萬m3/d，在實現污水處理目標的同時，還能夠滿足周邊的用水需求。在設計污水處理裝置的過程中，基本上采用天然的材料，主要是因為其具有處理效果好、低碳環保、成本低廉、來源廣泛等優勢，同時便于管理、操作，維護的成本相對較低，符合污水處理了工作的具體要求[2]。

4、結語

綜上所述，基于自然循環理論的污水處理技術在應用的過程中，不會使用任何的化學方式與手段，從而保證水資源的質量。以此為基礎，通過相關人員的努力，目前已經解決了傳統污水處理技術中所存在的問題，提高了污水處理的能力并且保證其運行的穩定性，并使用陶土復合木炭替代了生物炭，降低了污水處理的成本支出。所以，為了能夠提升污水處理的效果，可以將文中的方式應用在實際中。