分散式中小型污水处理技术的运用分析

赵君韬

【摘 要】 目前我国分散点污水污染问题日益严重，针对分散点污水污染问题，可以运用分散式中小型污水处理技术实现污水就地处理和中水就地回用，以缓解环境污染。基于这种认识，本文对分散式中小型污水处理技术的发展现状、技术需求和运用问题展开了分析，以期为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】 分散式污水处理技术 中小型污水处理厂 运用分析

近年来，未纳入城市市政管网覆盖范围的区域出现了严重的水污染问题，从而对区域环境治理提出了新的要求。而这些区域的污水排放具有分散和量小的特点，需要运用分散式中小型污水处理技术满足污水处理需求。

1 分散式污水处理技术发展现状分析

分散式污水处理系统由群集系统和在线系统构成，前者是能够为2个及2个以上住户提供污水收集和处理的系统，覆盖范围不超过社区范围大小，后者是为个人住户提供生活污水收集和处理服务的自然系统。从国外发展情况来看，分散式污水处理技术在发达国家使用比较广泛。在美国，大量分散式污水处理系统用于回收污水中的资源和能源。而早在上世纪60年代，日本就开始使用该技术处理城市周边区域排放的污水，并已形成完善的法规体系和技术标准。但从国内发展情况来看，分散式污水处理技术在国内尚未得到深入研究，仅被当作实现污水处理厂小型化的技术手段。上世纪80年代，南京大学完成了“地下湿地与高负荷地下渗滤技术”的研制，由此推动了分散式污水处理技术的发展。近年来，国家虽然在分散点源生活污水治理方面取得了一定成就，但是研究进展较为缓慢，仍然无法满足农村实际用水需求，也尚未解决这些地区存在的污水处理缺少运行管护资金等问题。

2 分散式中小型污水处理技术需求分析

2.1 技术应用需求

目前，由于污水厂配套管网运营管理滞后，国内有大量污水处理厂并未实现满负荷运行。随着城市的开发建设，市政设施建设严重滞后的问题逐渐突显出来，一些已经启用的建筑开始出现缺少污水管道的问题。建设分散式中小型污水处理厂，则能改善这一局面。其次，采用分散式中小型污水处理技术，能够节省管网铺设造价，有利于减少污水管网投资[1]。比如在公园和小区等区域，产生的污水量较小，如果接入市政污水管网将产生较高的运行费用。建设中小型污水处理厂，不仅能够降低污水处理费用，同时还能实现污水的就地处理和中水的回收利用。再者，使用分散式中小型污水处理技术就地处理污水，无需利用管道进行污水和中水的输送，所以有利于实现节能减排建设。此外，从全球范围来看，中小型污水处理技术在流量小于200m3/d的污水站和人口当量在2000人以下的地区应用较广。因此，我国应顺应国际发展趋势加强分散式中小型污水处理技术的应用研究。

2.2 技术发展需求

作为一个农业大国，我国农村村落较集镇多，且成分散式分布状态，无法实现污水的集中收集运输。在这一背景下，我国农村污水处理只能采取小型化、分散式和就地化的处理手段。受这一需求推动，分散式中小型污水处理技术将得以发展。就目前来看，国内使用分散式处理技术处理的污水量将占到污水处理总量的30%以上。随着经济的发展，污水排放量将不断增长，因而分散式污水处理厂的需求量也将增加。其次，随着高速公路建设事业的发展，公路服务区修建了大量中小型污水处理设施，以满足服务区生活污水处理需求。再者，随着旅游事业的发展，景区内也将修建更多中小型污水处理设施，以满足景区污水处理需求[2]。因此，在集中式污水处理技术不适用的情况下，分散式中小型污水处理技术将取得进一步发展。

3 分散式中小型污水处理技术的运用分析

3.1 工艺技术的运用要求

运用分散式中小型污水处理技术，需要满足一些特殊工艺技术要求。首先，从工艺角度来看，该技术主要用于处理分散点源水量小、水质波动大和水量不稳定地区产生的污水，所以需满足布置灵活、抗冲击能力强等要求。其次，在工藝设备运行管理方面，考虑到环境的特殊性，很难配备专业人员进行分散式中小型污水处理设施的维护管理，所以需确保设备具有操作管理简便的特点[3]。再者，考虑到采用分散式中小型污水处理技术的多为经济发展落后地区和非营利场所，还要加强设备设施运营费用的管理，以确保技术具有一定的实用性。

3.2 不同种类技术的运用

就目前来看，能够满足分散式中小型污水处理技术运用要求的技术有几种，具体包括人工湿地污水处理技术、厌氧无动力污水处理技术、膜生物反应器和速分生物处理技术。人工湿地污水处理技术是利用人工湿地中介质、土壤、微生物和植物的共同作用完成污水、污泥处理的一种技术。人工湿地是人工建造的类似沼泽的地面，采取人工方式进行运行控制。利用其进行污水处理时，可以将污水、污泥有控制地投配到湿地上，并使其沿着一定方向流动[4]。不同类型人工湿地用于污水处理的设计参数如表1所示。在实际应用该技术时，需建造由土壤层、承托层、防渗层、卵石承托层和人工填料单元层构成的污水处理系统，系统进水必须先完成大颗粒杂质的滤除，以免堵塞湿地滤料。

厌氧无动力污水处理技术是利用微生物进行污水处理的一种技术，需要在厌氧条件下培养兼性厌氧和厌氧微生物群体，并利用这些微生物将污水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳。在处理装置上，需使用初沉池、厌氧生物滤池和污泥床接触池[5]。将该种工艺技术与人工湿地联合使用，能够得到更好的污水处理效果。利用膜生物反应器进行污水处理，可以利用膜分离单元和生物处理单元完成污水和污泥处理。在该反应器中，二沉池被膜组件替代，能够保持高活性污泥浓度。在处理污水时，需利用好氧生物池中的膜分离设备完成活性污泥和大分子有机物截留[6]。在实际操作中，该技术需要与其他工艺组合使用，才能达到较强的脱氮除磷效果。速分生物处理技术是利用流体流离原理实现污水处理的技术，使用的反应器内部拥有流离球多孔微生物载体，能够提供微生物所需的生存环境，捕获悬浮颗粒[7]。在流离作用下，流入装置的污水将发生固液分离，水中悬浮物和剩余污泥流入多孔微生物载体间隙，从而实现水中无机物、有机物和污泥的有效分离、积累。

3.3 技术运用效果的比较

不同技术的运用效果比较表2所示。通过综合比较四种分散式中小型污水处理技术可以发现，利用人工湿地进行污水处理能够获得较好的处理效果，并且工艺技术本身具有污水缓冲容量大、操作管理简单的特点。该种工艺装置运行费用较低，但占地面积较大。使用厌氧生物处理技术进行污水处理，可实现有机物的高效去除，但在氨氮、磷和SS等物质的去除方面效果较差，在低温条件下启动较慢，需要与其他工艺技术组合使用。使用膜生物反应器处理污水，能够获得稳定的出水水质，且占地面积小，能轻松实现扩建，但需要较高的投资建设成本[8]。使用速分生物处理技术可实现污水自动化处理，且运行费用较低，使用寿命较长，在缓解环境污染方面能发挥重要作用。

4 结语

通过研究分散式中小型污水处理技术的运用需求可以发现，分散式污水处理技术拥有广阔的发展前景。而在实际建设分散式中小型污水处理厂时，具体运用何种技术还要从技术水平、经济条件和环境因素等方面综合考虑。相信随着国家政策的出台，能够实现技术创新运用的企业必将在市场竞争中获得较大优势。

参考文献：

[1]王永磊，李军.我国分散式中小型污水处理技术研究及应用[J].水工业市场，2012（03）：34-39.

[2]宋小康，沈耀良，焦宁.分散生活污水处理技术及其分析[J].环境科技，2012（03）：68-71.

[3]刘云国，江卢华，曾光明，等.我国农村生活污水分散式处理技术的研究进展[J].世界科技研究与发展，2014（03）：343-348.

[4]王阳，石玉敏.分散式污水处理技术研究进展[J].环境工程技术学报，2015（02）：168-174.

[5]陈汗龙，徐忠富，赵明洋等.分散式污水处理技术在部队营区污水处理设计中的应用[J].环境工程，2015（S1）：80-83.

[6]吴歆悦.浅谈中国西南农村地区生活污水分散式处理现状[J].四川环境，2015（05）：99-105.

[7]叶宏萌.农村生活污水處理技术模式与进展[J].武夷学院学报，2013（02）：15-20.

[8]周琦，黄勇，李祥，等.分散式生活污水处理工艺适宜性探讨[J].水处理技术，2014（05）：22-26+37.