生态复合型微循环污水处理技术要点分析

冉从翔

（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610000）

0 引言

部分地区的经济水平有限，污水处理范围广，单一的污水处理模式会增加处理设施的建设成本，影响污水处理质量，不利于生态环境的修复和管理。复合型微循环污水处理技术是一种综合型的污水处理机制，具有环保、低成本、高效率、功能多样的技术优势。相关人员应明确生态复合型微循环污水处理技术原理，掌握技术要点，更有效的将其渗透在各区域的污水处理系统中，促进系统处理功能的完善。

1 生态复合型微循环污水处理技术概述

生态复合型微循环污水处理技术是一种综合性的污水处理机制，包含多个污水处理工艺，其生态性体现在污水处理修复的主体为“香根草”，是利用植物本身的过滤、修复功能处理污水，污水处理流程绿色无污染[1]。

生态复合型微循环污水处理技术中涉及的关键工艺、处理技术较多，具体包括“分散式循环生化处理工艺”“生态湿地”“香根草过滤工艺”“低能耗动力系统”“土壤自然循环渗透技术”“自动化数据采集监控技术”“生态园林建造工艺”。技术核心是4 层级的质量保证机制，具体包括：①分散式、模块化的污水立体微循环生化反应处理程序。②生态湿地自然修复工程。③香根草浮岛过滤系统。④土壤自然循环渗透系统。生态复合型微循环污水处理系统框架如图1 所示。

图1 生态复合型微循环污水处理系统框架

综合性、应用性是生态复合微循环污水处理技术的主要特征，大数据技术、互联网+理念是支撑该技术应用场景的基础手段，且技术方案涉及机电、生物化学、环保、生态学、微生物学、排水等多个专业的学科知识，是基于各专业学科所生成的实用型生态组合叠加处理技术。相较于传统污水处理技术，生态复合微循环污水处理技术的应用范围广，适用性强，可同时处理污水量较大的区域、污水量较小的区域，污水处理系统建设非常灵活。

2 生态复合型微循环污水处理技术原理

生态复合型微循环技术是以“立体微循环生化反应系统”“生态湿地+香根草浮岛过滤”为核心的多重处理体系。

（1）立体微循环生化反应系统是由“上流式”“循环活性”厌氧污泥床和污泥系统组成。污泥床和污泥系统组合应用后，可实现污水处理循环曝气管、布水管的改造，更灵活的调控污水处理时厌氧颗粒污泥、菌群的处理载体，将污水集中在特定区域循环处理，以确保处理过程中污水内微生物菌群的稳定性和处理操作的持续性。工艺原理是链式生物膜反应器+异味除臭工艺+立体微循环厌氧复合菌床+多功能轻质介孔材料，这些工艺会集中在同一处理系统，与进水、厌氧-缺氧-好氧链式生化反应系统形成整体，共同完成污水微曝气、沉淀、推流排水的处理任务[2]。

（2）生态湿地是在污水循环处理的基础上，启动立体生化反应器，配合水生植物对再次过滤污水中的N、P、SS 悬浮物，并起到景观搭配、生态修复的功能。

（3）香根草浮岛过滤是在部分地区土地资源有限的情况下，借助香根草技术，使其分别对污水进行高吸附、高吸收、强降解性，污水经3 次处理后可逐渐达标。香根草是一种特殊的草本植物，其特殊品种“华香1 号”能够有效的吸附、降解水中的N-NH4、TN、TP、SS、油脂类杂物，起到净化污水的作用。

（4）具体应用该技术时，相关人员还可结合污水排放的地势条件，以及微动力系统反推功能控制污水处理能耗，同时运用Ca、Mn、Cu、Fe 等矿物质吸收、降解生活污水、化工污水中的生物菌种、厌氧颗粒污泥。通过多次的过滤、处理污水，污水排放时可符合国家污水治理排放的要求。不仅如此，基于生态复合型微循环系统，污水处理过程中能够采取生态型治理手段，同时配置风+光互补供电、区域生态景观设施，使污水治理充分的融合在治理区域的生态环境中[3]。

3 生态复合型微循环污水处理技术应用优势

生态复合型微循环污水处理技术的应用优势非常明显。

（1）高效处理能力，该技术采用了多种处理方法的组合，包括生物处理、物理处理和化学处理等，使得处理效果更加卓越。通过增加处理单元和优化操作条件，可以实现更高的处理效率，有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。保障污水处理效果，使污水排放时符合国家污水排放标准。

（2）占地面积小，该处理技术通常采用模块化设计，具有紧凑的结构和灵活的布局方式，可根据实际需要进行扩展或缩小规模。相比传统的污水处理工艺，占地面积更小，适用于空间有限的城市区域或工业园区等场所。有助于节约土地资源和建设成本，满足不同区域污水处理需求。

（3）节能环保，生态复合型微循环污水处理技术借鉴了自然界的循环过程，将废水处理过程与能源回收相结合。它采用低能耗设备，如气体提升器、浮顶曝气器和水力撞击装置等，降低了整个处理系统的能耗，减少了对环境的负荷。并且污水多层次处理后的净化效果良好，且处理过程中不会造成二次污染。

（4）可回收利用资源，该技术能够实现对废水中部分有价值物质的回收利用。例如，通过适当的处理方法，可以将废水中的氮、磷等营养物质转化为肥料，用于农田灌溉或植物生长；同时，废水中的有机物也可以被转化为生物质能源，实现能源的再利用[4]。

除此之外，对于土地资源较为局限、污水浓度高且含有重金属和有毒物质的地区，污水处理效果会受到各类因素的影响。基于生态复合型微循环技术的污水处理系统能够有效的处理各类污水，适应不同的污水处理环境。比如，冬季污水中的微生物菌群活力下降，污水处理相对困难，但系统中香根草过滤浮岛可凭借自己的高吸附性、降解性补充处理污水，有效的吸附污水中的有毒物质和重金属，同时在冬季保持常绿，持续吸附污水中N、P 等多余杂质。

4 生态复合型微循环污水处理效果的案例分析

4.1 应用效果

某地区在2019—2023 年采用生态复合型微循环污水处理系统治理区域内的污水，4 年间系统稳定运行，治理目标实现。

某地区生态复合型微循环污水处理效果如表1 所示，通过应用生态复合型微循环污水处理技术，该地区的污水处理效果符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中一级A 排放标准，表示生态复合型微循环污水处理的治理能力较强。另外，该系统维护需求小、成本低，建设成本约为“生物膜”“生物化学处理”等传统污水处理技术的1/3。

表1 某地区生态复合型微循环污水处理效果

在该地区，系统总负荷为0.85～1.60kW（按100m3污水计算），每天运行时间为12h，能耗为9.5kW·h～19kW·h，等同于0.1～0.19kW·h/m3，折算为人民币0.05～0.09 元/m3。配合风+光互补太阳能供电时，系统运行成本为0.02～0.05 元/m3。不仅如此，该系统仅需日常维护，维护人数不超过1 人，人力成本为6500 元/年。修剪维护配套景观设施时，临时人力成本约为2500 元/年，共计9000 元，可折合为0.23 元/m3。

由上述内容可知，生态复合型微循环污水处理技术的应用，不仅能够通过硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为硝态氮，同时去除大部分总磷，有效去除氮磷化合物。除此之外，还能够有效去除悬浮物，这是因为生态复合型微循环污水处理技术中常包括物理处理单元，如格栅、沉砂池和过滤器等，能够有效去除废水中的悬浮物。通过不同的处理方法，污水中的固体颗粒、沉积物和胶体物质可以被截留或沉淀下来，使出水悬浮物浓度降低。最后，生态复合型微循环污水处理技术中的生物处理单元提供了优质的生境条件，有利于微生物的生长和繁殖。微生物通过吸附、降解和竞争等作用，能够有效去除废水中的微生物，如细菌和病原体等，从而减少水体对人类和环境的潜在风险。

4.2 应用优势

对比分析传统污水处理技术，生态复合型微循环污水处理技术在使用年限、处理效果、占地空间等方面的应用优势更为明显。生态复合型微循环污水处理应用效果对比如表2 所示。

表2 生态复合型微循环污水处理应用效果对比

传统污水处理技术中，“纯生物湿地”技术是凭借植物本身的吸附功能处理污水。例如，“人工湿地”“稳定塘”“消化池”都属于“纯生物湿地污水处理工艺”。污水处理过程中会利用多个水生植物品种，使其区域范围内处理污水，技术原理相对简单，取材方便，多为田螺、藻类，但占用面积较大，污水处理效果不佳。

“水生植物厌氧池”是基于“无动力式厌氧反应”，建设3 级污水处理装置，利用水生植物+厌氧反应，以及池内的地形落差过滤处理污水，是生态型污水处理工艺的一种，具有占地面积少的特点，但建设成本较高、污水处理可实现二级标准[5]。

生物膜污水处理技术是利用生物膜过滤处理污水，处理过程中可配合工业化处理工艺循环处理污水，代表工艺有“AO 法+生物膜反应器”“A2O+生物膜反应器”，占地面积小，污水处理效果明显，但建设成本、维护成本高，生态功能较弱。

相较于以上技术，生态复合型微循环污水处理技术的应用，不仅处理效果好，并且无二次污染现象，使用寿命长，占地面积小，在污水处理方面具有较大优势[6]。

4.3 应用前景

通过监测该地区生态复合型微循环污水处理系统的运行情况，系统污水处理可完全满足国家一级A 的污水排放标准，污水内杂质的去除率不低于90%[7]。系统及其配套项目建成后，污水处理设施、生态措施和当地自然景观深度融合，为当地开发旅游资源提供思路。不仅如此，该套系统能够在保护生态、节能减排的基础上治理生活污水，且具有生态扶贫功能、促进就业[8]。因此，随着人们生态环境保护意识的增强，该技术会成为污水治理、生态保护的重要手段，值得在全国范围内推广应用。

5 结语

综上所述，在污水处理中应用生态复合型微循环技术时，其污水治理时间较长，系统使用年限不低于25年，且运行过程中的污水处理效果良好，可满足生活污水、化工污水的治理要求。对比传统生物膜、生物湿地等污水处理技术，生态复合型微循环技术的应用优势更加突出，能够节约污水治理设施建设成本，同时预防二次污染，技术适用性较强，在各地区有着极大的推广应用价值。因此，相关主体应结合污水处理实际需求，建设生态复合型微循环污水处理系统，夯实区域内污水处理基础，为我国生态系统的修复提供助力。