简述小区生活污水的处理及利用

陶俊锋 许培杰

[摘 要]水资源短缺和水污染已经成为严重制约我国社会经济持续发展、危害环境生态、影响人民生活和身体健康的突出问题。小区生活污水尽管规模比较小,且分散,但由于数量巨大,运行管理困难,其处理好坏对环境影响巨大。如何对小区污水处理及利用是目前我国污水处理的一个重要课题。

[关键词]小区;生活污水;处理

一、概述

医院、港口、商业中心、住宅区、学校等均可称为小区,它是一个相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内,根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。小区污水不同于城市污水,属于生活污水范畴,其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度低于城市污水可生化性良好,处理难度小。

二、小區污水处理工艺原理

生活污水处理的目标是有机污染物的去除,因此生活污水的处理设计主要围绕降解去除有机污染物和隔油处理展开。目前生活污水的处理方法很多,不同的处理工艺均有一定的针对性、独特性,现对目前常用的适于小规模的污水生物处理工艺进行比较分析和选择。

(一)接触氧化法

生物接触氧化法也称淹没式生物滤池,其主要特点是在反应器内设置填料作为微生物的载体,使反应器内保持一个相对高的保持量,进而可提高处理效率。其反应原理为反应器内附着填料生长的生物膜的吸附、氧化等作用,将污水中有机污染物逐步氧化成二氧化碳、水和细胞物质,污水得到净化。同时控制氧化池内溶氧水平,保证污水中氨态氮由硝化细菌转化成为硝态氮。生物接触氧化法由于反应器内微生物量大,能耐受较大的水质冲击,且污泥龄长,污泥产量低。

(二)SBR处理工艺

SBR及CASS均为活性污泥法。SBR法是一种利用微生物在反应器中按照一定的时间顺序间歇式操作污水处理技术。这种技术集曝气、沉淀于一池,而需要设置二沉池及污泥回流设备,也无须初沉池。在该系统中,反应池在一定时间间隔内充满污水,以间歇处理方式运行处理后混合液沉淀一段时间后,从池中排除上清液,沉淀的生物污泥则留于池内,这样依次反复运行,则构成了序批式处理工艺。典型的SBR系统分为:进水、反应、沉淀、排水与闲置5个阶段。废水经过一段时间的曝气后,水中会产生一种褐色絮凝体,这就是活性污泥,它以大量的活性微生物为主体。活性污泥结构疏松,表面积很大,对有机污染物有强烈的吸附凝聚和氧化分解能力。活性污泥去除水中有机物主要经历吸附、氧化、絮凝体形成与凝聚沉降三个阶段。SBR的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体。典型SBR工艺的一个完整运行周期由五个阶段组成,即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段。从第一次进水到第二次进水称为一个工作周期。从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看,SBR称得上简易、快速、低耗的污水处理工艺。

(三)CASS处理工艺

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。该工艺是在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿长度方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置,曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。

(四)A/O法(缺氧/好氧)工艺

该工艺是在普通的活性污泥法基础上研究开发的,其好氧池是与普通曝气池相似的推流池,在好氧池内可完成对含碳有机物的氧化、含氮有机物的硝化和聚磷菌对磷的大量吸收;其缺氧池容积较小,但由于它与好氧池的结合使用,所以使处理系统具有一定的除磷作用和抗冲击负荷能力等优点。

目前生物接触氧化是应用最广泛的方法,主要优点是停留时间短,易挂膜,尤其适合设备化及埋地建设。这种方式处理规模较小,适用于每天排放污水量小于一千吨的小区。对上千吨的小区污水处理,推荐采用地面建设方式生物处理部分可采用接触氧化,也可采用SBR或其改进型 CASS工艺。

三、小区污水回用技术

小区作为一个相对独立的生活区域,这不仅对小区生活污水的回用提出了要求,也使小区生活污水回用技术在推广和运行中面临着一系列需要思考的问题。

(一)回用技术的可靠性

小区生活污水回用技术通过多年的研究与发展,本身已经逐步完备。小区生活污水回用的去向主要是生活杂用水等,水质及其稳定性要求高,因此,在实际工程设计时,必须根据小区生活污水水质、水量以及小区功能和环境要求,选择合理、可靠的处理工艺;并要考虑能长期安全可靠地运行。

(二)回用设施的智能化管理

小区生活污水回用设施处理规模较小,一般都是兼职管理,因此,在设计时必须考虑到智能化管理,如采用PLC自控等。小区回用设施采用PLC 自控等智能化管理,不仅可以保证处理设施稳定、可靠地运行,保证出水水质的安全,而且还促进了SBR和A2/O等对控制系统要求比较高的先进污水处理工艺在小区生活污水回用中的进一步推广应用。

(三)回用水的安全性

小区生活污水回用的去向主要为生活杂用水和非接触观赏性景观用水等,因此,必须尽量减少可能有毒或者有害非生活污水进入小区生活污水处理站,以防破坏小区生活污水处理站的正常运行或者影响出水水质;而且从卫生和健康角度考虑,还必须对回用水进行严格的消毒处理。另外小区生活污水回用,在作为绿化用水时,尽量不要采用喷灌;而作为景观用水时,也不宜作为瀑布和喷泉等易形成水雾的景观用水。

(四)回用设施的环境协调

小区是一个人员相对集中的独立区域。小区生活污水回用设施在工艺选择和单体构筑物的造型设计上,必须考虑到周围人居环境相和谐、协调。因此,小区生活污水回用设施不仅要求工艺先进、运行稳定和管理智能,而且需对运行中的噪音和气味有很好的解决方案,如景观竹林等人工湿地技术;要考虑到污泥消化处理,减少污泥的外排量。

按照我国城市污水处理及污染防治技术政策,要求2010 年实现城市污水处理率50 %以上,污水回用率30 %以上,小区生活污水回用技术正逐步成为污水处理的一个重要方向。□

(编辑/丹桔)