生態復合型微循環污水處理技術應用研究

張 濤

（邯鄲市生態環境局邯山區分局，河北 邯鄲 056000）

生活污水處理技術在提出及具體應用中，其技術方案具有多樣性特征，但是基本上都是直接從城市內部現有大型技術方案當中進行復制，逐漸縮小逐漸形成。其中主要是以“無動力式厭氧反應技術”等各種不同類型的技術手段相互組合而成，這些工藝基本都是相對比較落后、傳統的。但是農村生活污水中經常會混有養殖廢水、農田污染物等，甚至部分礦場在開采之后，還會涉及到重金屬污染問題，整體治理效果并不是很理想。與此同時，受到農村經濟條件的限制，居民住宅過于分散，無論是地形或是氣候條件都存在著比較明顯的差別。所以在整個污水收集以及建設成本等方面，都存在著明顯的不足。如果只是單純利用某一種技術進行處理，整個水質無法達到標準要求，而且需要在維護方面投入過高的成本，且缺少符合現實要求的生態環境保護效應，因此很難實現可持續發展。

1 傳統污水處理模式

1.1 “純生物濕地”技術

“純生物濕地”技術中具有一定代表性的技術手段是純植物吸附技術，包括人工濕地等，基本上都是利用相對比較普通的多個水生植物品種來進行有效操作。在現有范圍內，可以實現與田螺或是藻類相互之間的混合配置處理，這種技術手段的應用，相對比較簡單，同時選材也很方便，成本也比較低，但是在實踐中的占用面積普遍比較大。

1.2 “厭氧池+水生植物”處理技術

該技術通常都是以無動力式厭氧反應技術作為其主要依據，也就是在實踐中，在三級厭氧反應基礎上，對符合現實要求的水生植物進行科學合理地配置。基于此，合理利用地形落差，實現過濾處理。在某種程度上也可以被看作是“純生物濕地”技術在應用時的加強版，也就是在水生植物前端，需要對無動力三級化糞池進行厭氧處理。其優點是占地面積相對比較小，且不需要動力來進行傳輸。但是成本有明顯地提高，處理效果只能達到二級標準要求，所以要結合實際情況對該技術手段進行選擇和利用。

2 ECM污水處理系統的基本組成

生態復合微循環處理系統（ECM）在構建以及具體應用時，通常是以香根草植物修復作為其主要技術，由多種不同類型的技術手段組合而成，可以稱之為生態復合型微循環污水處理技術，其中涉及人工或是自然濕地。該技術方案在編制及具體應用中，經常是由多種具有綜合性特征的專業技術組合而成，同時以大數據+為基礎，以此來實現實用型生態組合系統的合理利用。在實踐中，涉及到的專業可達到20多個以上，會涉及到給排水、土建以及新能源等各種不同類型的專業學科[1]。通過這種方式的合理應用，能夠直接在居民相對比較集中的區域展開多重單元系統的自由組合并疊加應用，還可以直接在分散住戶中對單一或者單元系統進行拆分使用，以此為整個農村區域范圍內的污水處理提供可靠依據和支持。

3 ECM功能在污水處理中的應用

3.1 技術原理

通過對生化反應器以及濕地技術手段的合理利用以及技術革新后通過土壤的自然再循環，可以實現低價組合式的多重處理。通過這種方式在實踐中的合理利用，不僅能夠合理利用地形地勢以及動力作用，而且能夠實現對內能耗的有效控制。通過合理利用各種不同類型的微量元素，可以實現對生物針對性的調整和控制，從而將特種植物自身的功能特點充分發揮出來，這樣不僅能夠對污水進行有針對性地處理和過濾，而且能夠達到污水處理的標準要求[2]。要合理利用清潔能源的風光互補供電，以保證生態景觀的科學合理配置，保證生態性的綜合治理效果，從而能夠實現與農村大自然之間的高度融合。

3.2 功能互補

在現階段各種不同類型技術應用的基礎上，循環曝氣光以及布水管系的物理性改造等技術能夠實現有針對性地調整和優化，保證污水循環處理可以直接集中在已經設定好的水平中間位置。通過這種方式的合理利用，能夠最大限度地保證社會經濟具有良好的穩定性和持續性。人工或自然濕地可以對微循環生化反應器處理起到良好的補充效果，通常情況下在實踐中可以對水生植物進行分類選擇和高效利用，實現對N、P等二次過濾處理。除此之外，盡管能夠實現土地資源的科學合理搭配，仍然會受到一定的限制，同時污水濃度相對比較高。由于受到有毒物質、重金屬的影響，或者冬季微生物活力下降等各種不同因素的影響，最終導致污水處理效果并不是很好。而對香根草進行合理利用，能夠實現對該處理技術的針對性補充，因為香根草屬于矮化常綠品種，不僅可以實現對TP、SS等各種不同類型的有毒物質或者重金屬的有效吸附，而且在冬季也可以實現常綠的根本目的[3]。在土壤自然循環系統的構建和應用時，通常是對地形條件以及生產原理配置進行科學合理地利用，能夠促使土地自身的自然循環逐漸滲透到實踐中，以保證降解水質的整個過程中有效地實現再次過濾，從而達到污水處理的根本目的。

3.3 功能特點

ECM方案在構建和具體應用時，其污水處理能力普遍比較強，占地面積也比較小，后續運行的維護、管理成本相對也比較低。且系統自身具有非常良好的穩定性，并不需要進行處理，因此生態環境保護以及景觀耦合效應普遍比較高。特別是在新時期背景下，在智能控制以及大數據監督管理基礎上，可以采取有針對性的對策對其進行后續管理和維護，并不需要專門人員進行維護，其自身具有非常良好的可持續發展特點。

3.4 應用案例分析

根據相關數據統計結果，截止到2019年12月，ECM方案在編制及具體應用中，最長的治理時間可以達到4年，整個運行狀態比較良好，全部可以滿足目前治理方面的標準要求。更為重要的是并沒有經過污泥清淤處理，在后續維護時的成本普遍比較低，只有小型化工業+生物膜技術應用成本的1/2～1/5。

綜合比較建設現狀，在項目建設過程中，項目建設總費用達到了143萬元，循環生化反應系統在構建以及具體應用中，在其中的占比可以達到36%，污水收集系統在其中的占比可以達到19%，而香根草系統在運行以及實踐中的占比只有6%。由此可以看出，香根草系統在構建以及具體應用中，其自身涉及到的浮島材料以及安裝，在其總成本中的占比可以達到96%，而香根草在整個項目總成本中的實際占比在經過準確有效地統計和測算只有0.16%。結合目前設計以及觀測現狀，60 m3的污水，通常情況下是以0.4 m3/min的流速，直接以24 h，流經500 m2的根系，經過后續一系列的強化過濾處理之后，前端位置處殘留下來的TP、TN等可以實現有針對性地吸附和過濾處理，有利于保證污水治理可以達到標準要求。香根草在具體應用中，不僅具有良好的穩定性、協調性，而且還可以起到良好的過濾、吸附作用。