近年来,我国污水处理系统的一个发展趋势是,从大规模集中式向中小规模分散式转变,以形成“以大型为主,中小型互补”的布局。建设大型污水处理厂一方面需要占用较多土地,另一方面又存在较大的资金压力。相比之下,小型污水处理系统可以就地制宜,同时可以充分利用大量闲散的小额社会资金,适于房产物业、小型工厂、风景区等情况。因此,充分发展小型污水处理系统符合我国的国情和“谁污染,谁治理”的环保特色。与大型污水处理厂相比,小型污水处理系统在经济与技术上都有不同的特点,因此对其设计进行一定的探索和总结十分必要。小型污水处理系统的设计应着眼于提高处理效率、降低能耗、减少产泥、方便管理、节省占地等几个方面的原则,并综合考虑之。
1关于设备
污水处理系统主要设备包括格栅、曝气机、潜式水泵等。为隔除粗大悬浮颗粒和垃圾,格栅必不可少。对于小型系统,设置1道细格栅即可,视情况采用310mm栅隙。同时,考虑到系统渣量一般较少,格栅可以采用简易形式,如直接在格栅井中设置固定栅条或可提升的滤筐,定期人工清渣。小型污水处理系统的机电设备如曝气机和提升水泵等,由于系统通常与生活区或办公区相距较近,因此须充分考虑机电的噪声和景观影响。基于考虑,污水(泥)提升泵尽可能采用潜水式。另外,小型污水系统的产泥量一般也较少,不必设置污泥压滤装置,可由环卫部门定期抽吸外运处置。在接触氧化法工艺中,填料的安装可以采用多个填料单元堆积,用以代替常见的预埋铁焊接或膨胀螺钉固定的安装方式;填料单元的安装和更换可以经由人孔中出入,较为方便,与构筑物不相影响。对于小型污水处理系统,尽量采用简便型式设备,可以方便施工与管理、节省投资与能耗和避免其它不利因素。
2 关于工艺
小型污水处理系统一般采用生物氧化工艺,包括接触氧化、生物流化床、延时曝气、SBR和膜生物反应器(MBR)。SBR法属于间歇式活性污泥法,反应与沉淀同池完成,处理效率较低,而且需要专用的滗水装置,运行和管理自动化要求较高。MBR法是活性污泥与膜的组合,具有较高的处理效率,而且不需要二沉池;但是投资较高和运行费用较高,膜组件污染重、能耗高,管理和维护相对繁杂。接触氧化和生物流化床在小型污水处理系统中较为多见,两者均属于生物膜法。生物膜法是在生化池中设置固定填料或流化填料,微生物附着其上形成的生物膜。
另外也可以采用污泥全回流的方式,使污泥中未完全转化的污染物充分氧化,进一步降低污泥产率。为了提高污水的可生化性,可以将生化池分成水解酸化池和好氧生化池运行。调节池出水进入水解酸化池,停留时间取16h大分子有机物水解为小分子有机物,可生化性得以提高。经水解酸化后的污水再进入好氧池曝气处理[6]。也有设计者尝试将二沉池污泥回流至水解酸化池而取消污泥池的工艺.
3一体化设备技术
自20世纪80年代初引进我国以来,随着污水处理要求的提高,工艺及流程不断得以改进,变得更加紧凑,提高了处理效率。一体化设备一般也采用接触氧化或生物流化床工艺,其主体由生物反应槽和沉淀槽(过滤槽)组成,槽体一般采用A3钢或FRP(玻璃钢)材质。一体化设备是系统的主体,但是流程前端仍须配置集水池和调节池。一体化设备具有处理效率高、能耗低、产泥量少、管理方便、占地节省、施工快捷等优点,在小型污水处理领域得以广泛的应用。目前,全国各地设有多家一体化设备生产厂,产品已形成系列化,设计处理量范围一般在0.550m3/h;设备也可以并联使用,以增加处理能力。但是,从建设投资的角度来看,更大的水量(1000m3/d)不宜采用一体化设备。
4结论与问题
与大型污水处理厂相比,小型污水处理系统没有专门技术人员管理,特别要求系统运行稳定,方便操作。应在充分考虑系统的环境影响(景观及噪声等)的基础上,再对建设和运行费用进行设计核定;而对于大型污水处理厂,后两者却通常是制约因素。
