生活污水處理目標及工藝模式探討

趙 楚，陳水奇

（云南芒市海華開發有限公司潞西金礦，云南 芒市 678400）

生活污水的大量排放帶來的環境問題日益嚴重。例如，太湖水體曾發生嚴重的富營養化，其主要污染物中25.1%為氮，60%為磷，這些污染物都來源于生活污水。因此，控制生活污水的排放，不僅有利于防治環境污染，還有利于保護人民的身心健康。

1 生活污水處理目標

隨著經濟快速發展，人們的生活水平也有了很大的提高。其間，生活垃圾產生量和生活污水排放量持續增加。現階段，生活污水主要有以下特點：一是生活污水的排放具有時間性，主要集中在早中晚排放，二是排放量逐步增加，三是治理難度不斷增加。

為了解決生活污水帶來的各種問題，人們需要采取合適的工藝對生活污水進行治理，最終從根源上減少甚至消除生活污水排放的目的。其間，需要提高居民的環保意識，有意識地減少生活污水的產生量及排放量。

2 生活污水處理的原則

生活污水治理對于人們的生活及工作意義重大。在治理生活污水的過程中，人們應以居民的生活質量為主，在保障居民生活質量的前提下，選擇合適的污水治理工藝。選擇時，人們應遵循以下原則。

2.1 經濟性原則

為了保障居民的生活質量，人們需要遵循經濟性原則，在保證污水治理效果的前提下，盡可能地降低成本。例如，在治理生活污水時，需要鋪設相應的管道，這就要求居民保護好管道，避免人為破壞現象，從而減少資金重復投入。同時，需要做好成本預算，這樣不僅可以保證工藝的可行性，還可以降低處理成本。

2.2 實際性原則

要確保生活污水治理效果，就需要因地制宜地選擇治理工藝，即遵循實際性原則。因為居民生活地域的經濟發展程度不同，生活污水的產生原因也不同，針對不同地區、不同類型的生活污水，人們需要采取不同的措施。人們要結合各地的實際情況來進行生活污水治理，避免脫離實際，因為這樣不但達不到治理污水的目的，而且會浪費資金。

2.3 效果性原則

效果性原則指的是要定期檢查生活污水的治理情況，及時解決出現的問題，同時積極開展生活污水治理的評價活動，借助不同評價手段來考核生活污水治理情況，一般以生活污水處理治理是否提升、生活污水數量是否減少為考核指標來進行考核。這種考核方式可以有效地提高考核結果的真實性和有效性，提升后期治理能力。

3 生活污水處理的工藝模式

3.1 工藝選擇

在選擇生活污水處理技術時，人們要遵循因地制宜、維護管理簡便、運行費用低廉和工藝流程簡單的原則[1]。按照原理不同，生活污水處理技術可以分為物化處理技術、生物處理技術和生態處理技術[2]。

3.2 工藝流程及說明

3.2.1 物化處理技術

現有的物化處理技術有：吸附、混凝、電滲析、氣浮、反滲透、超濾和離子交換等。農村應用較多的物化處理技術是混凝技術。混凝技術的優點是以生活污水中的污染物性質為依據選擇絮凝劑，從而高效地去除污染物。混凝技術可以高效地除去金屬離子、無機磷、懸浮物和膠體物質等，但是不能高效地除去氮和有機物，而且其在實施過程中需要續投加藥劑，使得運行成本變高。農村主要將混凝技術作為生態處理系統的前處理工藝來除磷等。例如，上海市某地將混凝技術用于人工濕地前期，以減小人工濕地的處理負荷，進而保障生活污水的處理效果。

3.2.2 生物處理技術

生物處理技術包括好氧生物處理技術、厭氧生物處理技術[3]。其中，好氧生物處理技術又可以根據生活污水的狀態分為生物膜法和活性污泥法。活性污泥法成本高且容易出現污泥膨脹問題，故使用率不高；而生物膜法沒有污泥膨脹問題且易于管理維護，使用較廣泛。

生物膜法又分為生物接觸氧化法、好氧生物濾池和蚯蚓生物濾池。生物接觸氧化法是以生物濾池為基礎，將接觸曝氣改良形成的生物膜處理技術，這種方法操作跟管理都很方便，在農村地區使用廣泛。例如，我國北方部分地區冬季寒冷且經濟富裕，已經使用生物接觸氧化技術。好氧生物濾池是指將碎石、塑料等作為濾料，然后把生活污水均勻撒到濾床上，在濾料表面形成一層生物膜。這樣生活污水經過生物膜時，污染物就被吸附在生物膜上。

好氧生物濾池分為塔式生物濾池、高負荷生物濾池和普通生物濾池。蚯蚓生物濾池是根據蚯蚓促進有機物質分解和提高土壤通氣透水性來設計的，這種技術可以高效低耗地除去生活污水中的污染物，同時可以減少污泥的產生量。厭氧生物處理技術是一種易于管理、成本較低的生活污水處理技術，該技術不需要曝氣來補充氧氣，產生污泥少甚至沒有污泥產生，具體包括污水凈化沼氣池、厭氧生物濾池和復合厭氧處理技術。污水凈化沼氣池由厭氧生物濾池和沼氣池串聯組成，對生活污水凈化效果顯著，處理后水質達到污水綜合排放二級標準，已廣泛應用于浙江、四川等。厭氧生物濾池與好氧生物接觸氧化池構造類似，只是池頂是密封的。該技術成本低且對維護人員要求低。生活污水經由厭氧生物濾池處理后出水水質達到二級排放標準，若將好氧生物技術和厭氧生物濾池聯合使用，生活污水處理后的水質達到一級A排放標準。

復合厭氧處理技術是厭氧生物膜法和厭氧活性法的結合。上海市政工程設計研究總院研究發明了復合厭氧反應器用于處理生活污水，該處理器由懸浮厭氧污泥床和輕質濾料層組成，在厭氧活性污泥及生物膜的作用下，生活污水的處理效率大大提高。實際應用中，跟蹤監測結果顯示，復合厭氧反應器可以很好地去除COD和SS，如表1所示。

表1 復合厭氧反應器處理效果

3.2.3 生態處理技術

生態處理技術又分為人工濕地、土地處理和穩定塘[4]。人工濕地技術是模擬自然濕地的功能，利用植物、微生物和基質三者的作用來凈化水質。人工濕地生態系統由土壤、按級別填充的填料以及床表面的水生植物組成。人工濕地生態系統的優點是維護方法簡單、凈化效果佳、成本低和設備簡單等，缺點是缺乏技術人才、適用于農村地區、占地面積大等。土地處理指的是在人工管理下，利用土壤-植物-微生物生態系統經過物理化學生物方法，達到凈化生活污水的目的。土地處理技術根據水流流速和水流軌跡又分為：地下滲濾系統、地表漫流系統、慢速滲濾系統和快速滲濾系統。其中，地下滲濾系統相比其他三種系統對地面徑流影響小；缺點是容易堵塞，防滲不好的話，會污染地下水，投資高。穩定塘是在池塘的基礎上加設防滲層和圍堤，凈化過程經由微生物作用、生物化學物理作用使得生活污水中的污染物被降解、去除。穩定塘的優點是成本低、不用污泥處理和投資少；缺點是占地面積達、處理效果不穩定和受天氣影響大等。

3.3 工藝設施的選擇

以農村生活污水的處理為例，在污水處理過程中，需要將多種工藝組合使用以達到更佳的凈化效果[5]。工藝中有三種單元技術，分別為厭氧、好氧和生態，其中好氧或厭氧均指的是生物膜法，每種工藝的不同類型單元技術可以自由組合。

3.3.1 厭氧+生態

厭氧單元采用復合厭氧、厭氧濾池、凈化沼氣池，生態單元采用人工濕地、穩定塘、土壤滲濾，此組合中，厭氧單元主要是用來去除有機物，生態單元主要是用來去除N、P營養物。其特性是占地面積較大，處理過程中沒有動力消耗。

3.3.2 好氧+生態

好氧單元采用接觸氧化和生物濾池，生態單元采用人工濕地和土壤滲濾，好氧單元可以去除有機物和硝化，生態單元則用來反硝化和除磷。其特點是占地面積較大，但在處理工程中如果采用自然通風或跌水曝氣，可以節省動力消耗。

3.3.3 厭氧+好氧+生態

厭氧單元采用復合厭氧和厭氧濾池，好氧單元采用接觸氧化和生物濾池，生態單元采用人工濕地和土壤滲濾。厭氧單元主要是用于去除有機物和反硝化（有回流），好氧單元用于去除有機物和硝化，生態單元則用來反硝化和除磷。其特性主要是占地面積較大、處理效果顯著、可以采用自然通風或者跌水曝氣、節省曝氣的能耗。

3.3.4 厭氧+好氧

厭氧單元采用復合厭氧和厭氧濾池，好氧單元采用接觸氧化和生物濾池。厭氧單元用于去除有機物和反硝化（有回流），好氧單元用于去除有機物和硝化、該組合單元的特點是占地面積小、水量適應范圍廣、考慮除磷需要增設物化除磷單元。

4 環境效益與評價

環境效益是生活污水處理的重要指標，環境效益主要以經濟指標為依據。經濟指標中包含了工作人員的工資費用、設備電費、生活污水處理過程中的藥劑費等[6]。因此，評價生活污水的治理水平，具體來說就是要看處理生活污水過程中否可以節約資金成本。在節約資金成本的前提下，生活污水治理效果較好，這就具有很好的環境效益。

5 結語

經濟高速發展使得人們的生活水平大大提高，同時也帶來了環境污染。環境污染中生活污水占了很大的比重[7]。生活污水是生態環境的重要污染源，要想保護環境，人們就要重視生活污水的收集和處理技術的研究，將新工藝推廣并應用實際生產中。