地埋式生活污水處理技術(shù)的應用與研究進(jìn)展

引言        

水污染問(wèn)題一直是我國最主要的環(huán)境問(wèn)題，其主要來(lái)源于超標排放的工業(yè)廢水和未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體的生活污水[1]。隨著(zhù)我國城鎮化步伐的加快，生活污水排放量的比重逐年增加。2006年，全國廢水排放總量為537億m3，其中生活污水排放量297.5億m3，占污水排放總量的55.4%[2]。目前，國內大中型污水處理廠(chǎng)應用較多的生活污水處理工藝有傳統活性污泥法、生物接觸氧化法、A/O工藝、A/A/O工藝、氧化溝工藝等，處理效果良好，工藝純熟。然而，它們都依賴(lài)于完善的排水管網(wǎng)和雄厚的資金支持，對于城市排水管網(wǎng)不能覆蓋的生活小區、經(jīng)濟發(fā)展相對落后的廣大農村、小城鎮地區以及需要對特定污水進(jìn)行單獨處理的機構單位的污水處理來(lái)說(shuō)就顯得不是很適合。地埋式生活污水處理技術(shù)的出現彌補了這一缺陷，為小規模生活污水的處理開(kāi)辟了一條新的途徑。              

地埋式生活污水處理技術(shù)是指將污水處理設施中的主體構筑物埋在地下或半地下的污水處理技術(shù)。其主要有占地面積小、噪音低、無(wú)異味、受氣候影響小、管理方便、處理效率高等特點(diǎn)。          

1 地埋式生活污水處理技術(shù)的類(lèi)型及應用現狀                

1.1地埋式無(wú)動(dòng)力生活污水處理技術(shù)         

1.1.1 早期地埋式無(wú)動(dòng)力生活污水處理技術(shù)   

我國自20世紀80年代末期到90年代中期開(kāi)發(fā)出了一系列地埋式無(wú)動(dòng)力生活污水處理技術(shù)，如生活污水處理沼氣池、CL型地埋式不耗電生活污水處理裝置、A-A2/O無(wú)能耗污水凈化系統、HW系列無(wú)動(dòng)力高效生活污水凈化裝置、GW自?xún)羰缴�活污水處理技術(shù)以及A2/O2無(wú)動(dòng)力生活污水處理工藝等等。這些處理技術(shù)的主體工藝大都運用厭氧消化——好氧降解、兩段生物膜法等傳統理論使污水、糞便得以?xún)艋�，污水按水力位能原理自行運行而無(wú)需外加動(dòng)力。憑借投資省、無(wú)需運行費用、便于維護與管理等特點(diǎn)在國內部分省市得到廣泛應用。其基本流程為：生活污水→厭氧消化→厭氧生物過(guò)濾→接觸氧化→排放。          

1.1.2UUAR　

2005年浙江大學(xué)環(huán)境工程系的沈東升等人研究出了農村生活污水地埋式無(wú)動(dòng)力厭氧達標處理技術(shù)（UUAR）。該技術(shù)采用生活污水自流的方式，應用厭氧生物膜技術(shù)及推流原理，采用內充固定空心球狀填料的地下厭氧管道式或折流式反應器裝置為唯一處理設備，利用附著(zhù)于空心球狀填料內外表面或懸浮的專(zhuān)門(mén)馴化專(zhuān)性厭氧或兼氧微生物去除生活污水中的有機污染物、病原菌和部分氮、磷，從而達到凈化生活污水的目的[3]。出水水質(zhì)穩定達到國家二級排放標準，無(wú)日常運行費用，適宜于農村生活污水的分散處理。

1.2 地埋式有動(dòng)力生活污水處理技術(shù)              

1.2.1 早期地埋式有動(dòng)力生活污水處理技術(shù)   

我國對地埋式有動(dòng)力生活污水處理技術(shù)的研究同樣始于20世紀80年代末期。1994年開(kāi)發(fā)出的新型WSZ地埋式生活污水處理裝置工藝流程為：污水→調節池→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池。調節池停留時(shí)間為4-8h，為節省占地面積，初沉池和二沉池均采用豎流式沉淀池，接觸氧化池內設置半軟性填料，停留時(shí)間為2.5-3.2h；199年蘇楊等人研究的高效生活污水凈化槽技術(shù)是以傳統化糞池為基礎，在好氧區增設曝氣裝置，同時(shí)增設沉淀區并增加了污泥回流系統，此外，在第二厭氧區底部堆積部分漂浮填料以防止污泥流失，提高凈化槽負荷。                  

1.2.2 A/O法+化學(xué)除磷法

生活污水經(jīng)調節池均勻水質(zhì)、水量后，連續流經(jīng)缺氧池、好氧池、二沉池進(jìn)行生化處理。在缺氧池中進(jìn)行反硝化脫氮處理，在好氧池中進(jìn)行去碳及硝化反應。在二沉池前投加化學(xué)藥劑，利用化學(xué)法除磷。剩余污泥送至污泥濃縮池經(jīng)污泥消化、穩定、濃縮后脫水處置，定期外運避免造成二次污染。出水滿(mǎn)足《污水綜合排放標準》GB8978-96中的城鎮二級污水處理廠(chǎng)一級排放標準[4]。        

1.3 地埋式一體化小型生活污水處理技術(shù)      

地埋式一體化小型生活污水處理技術(shù)是指將處理規模較小，集污水處理工藝各部分功能，包括預處理、生物處理、沉淀、消毒等于一體的生活污水處理裝置埋設于地下對生活污水進(jìn)行處理的技術(shù)。目前，地埋式一體化處理技術(shù)按工藝劃分有生物接觸氧化法、SBR法、A/O及A2/O工藝等。處理裝置可做成鋼制定型設備整體敷設或鋼混結構現場(chǎng)澆注[5]。

1.3.1 ZW一體化地埋式污水處理裝置 

該裝置由玻璃鋼外殼和內膽組成中心曝氣區和四周污泥沉淀消化區，再配以葉曝和電控柜組成一套完整的污水處理系統[6]。污水經(jīng)預處理進(jìn)入ZW一體化設備后，首先通過(guò)曝氣使污水與原有混合液處于完全混合狀態(tài)，使有機物高效降解。出水通過(guò)下部導流縫進(jìn)入沉淀區，沉淀區呈雙錐形截面，利于污泥沉淀。整套裝置采用連續進(jìn)水、間歇曝氣的工藝，水力停留時(shí)間長(cháng)達20h，出水水質(zhì)能夠達到國家城市污水處理廠(chǎng)污染物排放一級B標準（GB18918-2002）。工藝流程為：污水→細格柵→潛污泵→調節池→ZW一體化設備→合格排放。            

1.3.2 地埋式SBR工藝   

地埋式SBR工藝普遍用于處理小區生活污水。污水經(jīng)格柵去除較大懸浮顆粒物后流入集水井，均勻水質(zhì)后由提升泵輸送至SBR反應池，有機物經(jīng)好氧微生物的吸附、分解被降解為無(wú)機鹽、水和二氧化碳。產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)污泥消化池消化后由吸糞車(chē)抽走外運處理。該工藝與傳統SBR工藝的區別在于潷水器采用動(dòng)力提升式，而非傳統的重力流；剩余污泥采用潛污泵輸送至污泥消化池；曝氣機采用潛水曝氣機，進(jìn)氣管設有電控閥門(mén)。整個(gè)工藝結構簡(jiǎn)單，布置緊湊，節省占地，投資運行費用低，無(wú)需調節池和二沉池，不易發(fā)生污泥膨脹。出水能達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級排放標準。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。             

1.3.3 地埋式一體化生物濾池工藝   

2008年，東南大學(xué)的曹大偉等人開(kāi)發(fā)了一套地埋式一體化生物濾池工藝。其主體為一體化結構，由缺氧池、生物濾池和沉淀池三部分組成。污水進(jìn)入缺氧池后，沿折流板形成推流，出水通過(guò)半管式溢流布水器自流進(jìn)入生物濾池。生物濾池通過(guò)拔風(fēng)管進(jìn)行自然通風(fēng)，利用兩級濺水盤(pán)強化充氧效果。出水流入沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液部分回流至缺氧池，其余排出體系。出水水質(zhì)達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準。          

1.4  適用范圍分析       

通過(guò)查閱文獻和資料，從常見(jiàn)工藝、處理效果、投資運行費用和適用范圍等方面對三種地埋式生活污水處理技術(shù)進(jìn)行了比較，詳見(jiàn)表1。 

2 結語(yǔ)        

地埋式生活污水處理技術(shù)工藝成熟、占地省、處理效果好、適用范圍廣，是城市污水處理系統的有益補充，為小型分散污染源生活污水的處理提供了新的途徑。但同時(shí)從實(shí)際應用情況來(lái)看，該技術(shù)還存在一些不足，比如投資運行費用較高、缺少應急排放措施、設備使用壽命短等等。如能在這些問(wèn)題上通過(guò)相應技術(shù)措施加以突破的話(huà)，地埋式生活污水處理技術(shù)將具更良好的推廣應用前景。（吉林農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院）