(昆明市城市排水监测站,云南 昆明 650501)
滇池流域是我国水污染防治的重点区域,为改善滇池流域水环境现状,昆明市政府加强了滇池流域农村污水的处理处置。根据居住人口数量及密集程度,滇池流域村庄污水处理设施分为集镇污水处理设施和村庄污水处理设施两部分[1]。本文在滇池流域集镇污水处理设施运行现状调查及出水水质监测的基础上,对不同类型处理工艺出水水质情况、抗冲击性能、运行稳定性等方面进行比对分析,优选出适合滇池流域集镇污水处理站污水处理的工艺设施,以期进一步提高滇池流域集镇污水的处理效率。
2018年1—12月,对滇池流域集镇污水处理设施开展了调查工作。调查内容包括:设施污水处理工艺流程,日处理量,周围环境状况,运行维护情况,进水水质类型,监测出水水质以及设施出水流向。
调查结果显示,集镇污水处理设施共建设20座,现状运行13座,镇污水处理站运行率65%。停运原因主要为:①部分集镇污水处理站所在区域污水已排入市政管网,收集不到污水;②部分集镇旱季污水排放量较少,村民将排放生活用水回用作绿化水、农田灌溉水,导致集镇污水处理站无进水停运。20座集镇污水处理设施分布区域、污水处理工艺类型及设计处理规模详见表1。
根据集镇污水处理站的运行情况,对运行集镇污水处理站的进出水进行水质监测。监测项目:TP,CODCr,NH3-N,SS,BOD5,pH。监测频次为每月1次,每个运行集镇站点监测出水水质12次。出水水质执行《GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标。各运行站点出水水质达标情况如图1所示。
由图1可知,全年运行的13个站点中,只有西山区团结集镇站点出水水质1—12月均达到《GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标。全年出水水质达标率最低的站点为晋宁的五一闸集镇站点。五一闸集镇站点处理工艺为人工湿地,根据监测结果,工艺处理效果较差。嵩明的杨林集镇站点出水水质达标率低主要是因为1—3月为站点试运行期,运行不稳定,导致出水水质不稳定,后期监测结果出水水质结果较好。寻甸塘子集镇站进水成分除一般生活污水,还有其他污水,导致进水和污水处理工艺不匹配,影响出水水质。
通过出水水质监测、工艺运维情况调查,对不同类型的污水处理工艺从污染去除效果、运维性能稳定情况、抗冲击能力以及其他制约因素进行分析比对,详见表2。
分析结果显示人工湿地对于集镇污水水质净化效果较差。人工湿地作为污水处理系统,因其具有建造和运行费用便宜,易于维护,技术含量低,可缓冲对水力和污染负荷的冲击,可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育等优点[2]被广泛使用。但其存在占地面积大、湿地植物易受病虫害影响、受生物和水力复杂性影响大、设计运行参数不精确等缺点,容易导致出水达不到设计要求或不能达标排放。集镇站点人口相对密集,排放生活污水含动植物油、阴离子表面活性剂较高,人工湿地作为单一处理工艺模式并不能有效去除水体中的污染物[3]。
表1 2018年滇池流域集镇污水处理站分布及处理工艺
表2不同污水处理工艺处理水质情况
技术去污效果SSCODCrTPBOD5NH3-N运维性能抗冲击性能占地面积其他制约因素SBR高高高高高稳定好较小A2/O工艺一般高高高一般稳定好一般CASS+深度处理(滤布滤池+消毒)工艺很高很高很高很高很高稳定好较小接触氧化法高高高高高稳定好一般CASS(循环活性污泥)高高高高高稳定好较小生物膜法+人工湿地一般低一般低一般一般一般较大气候人工湿地低低低低低较差低较大气候、土壤MBR工艺一般高一般高高一般好较小
该工艺在几种工艺比对中运行情况良好。具有污染物去除效率高,运行稳定,能较好地耐冲击负荷;厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群有机配合,去除有机物及脱氮除磷效率高,工艺流程简单,SVI一般<100,不会发生污泥膨胀等优点[4]。然而该工艺存在污泥内回流量大,能耗较高;且针对中小型污水处理站运行经济成本偏高等缺点。作为滇池流域集镇污水处理站处理工艺不属于最优选择。
CASS工艺是SBR工艺的改进型,是循环活性污泥技术的一种形式。其具有节约占地、无需设初沉池和二沉池、基建费用低、抗冲击负荷能力强、操作管理方便等优点[5]。CASS+混凝沉淀+过滤消毒的工艺处理生活污水,通过实际运行,出水稳定达标,且部分中水进行回用工程实践表明,生活污水处理采用CASS工艺是行之有效的[6]。通过出水水质监测、运行维护调查,CASS+深度处理(滤布滤池+消毒)污水处理工艺技术先进,工艺可靠,建设及运行费用低,在滇池流域集镇污水处理中产生了较好的环境效益和经济效益。
集镇污水处理系统工艺是根据昆明滇池流域集镇规模,当地居民的用水习惯及生活污水特征,有针对性地进行设计的一种污水处理工艺。滇池流域集镇污水处理站旨在净化当地生活污水,净化后部分回用于绿化及农田灌溉,减少流域水污染负荷,改善滇池流域水环境质量。通过集镇污水处理站处理设施调查、出水水质达标情况分析以及污水处理工艺比选,建议以人工湿地作为单一净化工艺的污水处理站进行工艺提升改造,后期建设集镇污水处理站优选CASS+深度处理(滤布滤池+消毒)工艺。