生活污水處理進展

青島市生態環境局即墨分局 毛秀香

一、生活污水處理現狀

（一）生活污水特點

當前我國生活污水具有排放總量大、污染嚴重、有機物含量高且排放量小、粗放、分散等特征。

農村地區排放量有逐年增長的趨勢。生活污水隨意排放，致使農村河道水環境、河網地下水水質持續、快速惡化。

廁所沖水、洗滌用水及廚房污水等的主要污染物為病菌、懸浮物、氮磷和COD。生活污水排放具有顯著的早晚雙峰特征及早、中、晚三峰特征，大多生活污水屬粗放型排放，水質、水量波動大，間歇排放日變化系數易受地理環境、氣候以及作物生長、污水排放管網等多因素影響。

（二）生活污水處理情況

住建部相關資料顯示，截至2018年6月，我國城市和農村生活污水處理率分別僅為89.34%和78.47%。在生活污水處理方面，居民環保意識淡薄，加之各地區經濟水平不一，污水處理技術應用及人工生態處理系統、自然生態處理系統建設工作依然受多方面因素制約，難以準確對生活污水污染負荷進行定量評估與定性分析，從而影響到生活污水處理技術發展及污水處理方案設計、工藝選擇等。此外，我國大多數農村地區人口居住分散且獨立，生活污水處理效率低下。

二、生活污水處理技術進展

如圖1所示，目前國內外分散式生活污水處理技術分為主體處理工藝、初級處理工藝及分步處理系統和一體化處理系統等，主要用于處理生活污水中的部分有機物、N、P污染元素及固體懸浮物等。

圖1 生活污水處理技術研究體系

（一）生活污水一體化處理系統進展

一體化系統是一種小型的生活污水處理技術裝置，其集成了深度處理設備、二級處理設備及污水預處理裝置等。常見的生活污水一體化處理系統有凈化槽、氣升回流設備以及接觸氧化反應器等。學者趙迎迎采用生物接觸氧化裝置與土地滲濾技術裝置處理TN、TP等主要污染物，去除率高達80%以上；[1]秦學、耿曉玲等通過對一體化氣升回流式接觸氧化反應器進行強化脫氮、硝化液回流，TN去除率在原來的基礎上提高約20%。[2]學者符東通過優化、改進氣升回流一體化分散型生活污水處理技術裝置，進一步改善沉淀區、厭氧區及好氧區的容積比，使TN、NH4+-N及COD處理效率分別提高約60%、90%和80%。[3]

（二）土壤滲濾處理技術進展

土壤滲濾處理技術主要由土壤慢速滲濾、快速滲濾及地下滲濾組成，其主要技術原理是基于“土壤-植物-微生物”構成生活污水土壤滲濾處理復合系統，并通過吸附、降解及吸收三個工藝環節，使生活污水得到徹底凈化。[4]

王波等通過土壤慢速滲濾系統處理生活污水，使COD、TN、TP、NH4+-N等元素的平均去除率分別提高約89.5%、80.7%、89.2%及85.7%。[5]學者程鵬飛等通過研究并應用土壤快速滲濾系統處理生活污水，指出溫度及季節等因素會影響濾池出水水質穩定性，進而降低NH4+-N和SS在人工快速滲濾系統中的去除率。[6]

（三）人工濕地處理技術進展

該技術融合了生物技術、化學技術及物理技術等，綜合采用微生物、植物及人工介質等協同作用對生活污水進行處理。其中，微生物、植物和濕地基質等對生活污水中的N、P的轉化與去除作用效果尤為明顯。[7]

有研究顯示，采用人工濕地處理技術處理生活污水，基于反硝化與硝化作用，能夠使污染物中N的實際去除率提高約35%～50%以上，但是因人工濕地缺乏生物碳源，溶解氧的能力十分有限，所以要想提高污水中N元素的去除率，必須通過藻塘與人工濕地相結合的方法，增加水體中的溶解氧含量。[8]

（四）穩定塘處理技術進展

穩定塘處理技術主要用于微生物降解、沉降、轉化、截濾等，作為一種經人工修整形成的防滲層和圍堤結構，其在生活污水處理中，受pH值以及環境溫度等因素影響，會降低對NH4+-N的去除效率。

學者張亞雷、吳德禮基于凹凸棒土-穩定塘模式在我國農村嚴寒地區進行生活污水處理試驗，通過改進穩定塘，使生活污水中TP、NH4+-N及COD的平均去除率分別提高約84.1%、87.7%和91.5%。

（五）蚯蚓生物濾池技術進展

這種技術近年才興起，主要基于蚯蚓和微生物的協同作用，促進有機物分解轉化及土壤通氣透水性能等。這種技術能夠通過蚯蚓活動有效促進污水、污泥的轉化，促進有機物分解，增強濾層通透性能，可有效彌補傳統生物濾池處理生活污水時存在的易堵塞等技術不足。

（六）膜生物反應器進展

膜生物反應器是一種新形態的廢水處理系統，其通過生物處理技術與膜分離技術的結合，采用膜組件取代傳統沉淀池，生活污水中的大分子難降解有機物及活性污泥都可通過膜分離技術截留。國外學者Aina和Adetinuke等分別采用氣升式厭氧膜生物反應器及一體化立式膜生物反應器對生活中的污水進行處理，結果表明懸浮載體復合膜生物反應器與生物帶載體復合膜生物反應器在生活污水處理中的效果不同，COD及NH4+-N的實際去除率分別高達98%和96%。

三、各種分散式生活污水處理技術對比

詳細對比情況見表1。

表1 不同生活污水處理技術對比

四、結論與建議

綜上研究分析表明，現階段，國內外應用較為先進及普遍的生活污水處理方式適用范圍、運行成本及工藝存在較大差異。通過相關文獻發現，人工生態處理系統維修復雜、運行管理成本高，而自然生態處理系統綜合費用低，但易受自然因素制約和影響，去污效果見效慢，運行管理過程不穩定。

因此，在生活污水處理過程中，應“因地制宜”，優化選比，結合自然、社會、經濟等因素，選擇處理效果好、經濟性強及過程易于管理的生活污水處理技術，加強污水處理技術應用研究，提高生活污水處理綜合水平與效益。