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分散式污水處理

文檔作者：劉曉晨楊錫耽李磊劉東岳薛政文檔來源：天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月22日
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天 d~d-： 2012年第2期(總第92期)
分散式污水處理
劉曉晨楊錫耽李磊劉東岳薛政
(天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司)
摘要：污水處理是城市水資源保護(hù)和水污染治理的必不可少的組成部分和有效手段。在進(jìn)行大規(guī)模的污水處理時(shí)，雖然集中式處理具
有運(yùn)行費(fèi)用低，管理維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但隨著規(guī)模的日漸龐大，其也逐漸顯露出一些缺點(diǎn)。本文對目前幾種分散式污水處理方式做了簡要介
紹，并對
關(guān)鍵詞：分散式污水處理；
，U o
工藝； 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1 前言 ]
隨著全球人口的大幅增長和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，
帶來了水環(huán)境的嚴(yán)重污染，可用的淡水資源銳減，
飲用水源惡化，甚至造成了含水層的枯竭，這使得
污水治理到了刻不容緩的地步。污水處理是城市水
資源保護(hù)和水污染治理的必不可少的組成部分和
有效手段。隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平不斷發(fā)展，集中式
污水處理系統(tǒng)(CTS)成為現(xiàn)今一種主要污水處理方
式，它是通過龐大的排水系統(tǒng)將污水輸送到集中式
污水處理廠進(jìn)行集中式的處理。如全世界最大的污
水處理廠。美國海河倫污水處理 處理規(guī)模已達(dá)
340)jm ／d，全國最大的污水處理廠 匕京市高碑
店污水處理 處理規(guī)模1207~m ／d。
在進(jìn)行大規(guī)模的污水處理時(shí)，雖然集中式處
理具有運(yùn)行費(fèi)用低，管理維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但隨著
規(guī)模的日漸龐大，其缺點(diǎn)也逐漸顯露出來：大規(guī)模的
污水處理廠必然需要相應(yīng)的龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)，
而管網(wǎng)系統(tǒng)的造價(jià)十分巨大，且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用昂貴；
污水處理過程中產(chǎn)生大量非穩(wěn)定的，具有污染性的
污泥，它不適合于農(nóng)業(yè)回用，因而必須進(jìn)行無害化
處理；許多城市的-FTk道系統(tǒng)設(shè)計(jì)是合流制，在暴雨
期間，大量未處理的污水隨著雨水溢流而排人受納
水體中造成污染；處理后的污水如果回用需要重新
建設(shè)城市回用水管網(wǎng)系統(tǒng)，浪費(fèi)大量的基建費(fèi)用和
運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，到終端用戶時(shí)回用水的水質(zhì)還有可
能下降，同時(shí)長途輸送時(shí)由于滲漏還造成30％左右
的損失。總而言之，集中式污水處理系統(tǒng)明顯缺乏
30
可持續(xù)性。所以，我們需要一種新型的污水處理方
式，即點(diǎn)源處理，也稱分散式處理。它應(yīng)該符合當(dāng)前
的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，同時(shí)將對環(huán)境的影響降到最低。
2 分散式污水處理的概念
分散式處理系統(tǒng)(Decentralized Treatment
System)的概念指將小區(qū)或工廠排出的污水分別收
集、分別處理；同時(shí)強(qiáng)調(diào)就近處理，運(yùn)用低成本，可
持續(xù)的處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理和回用。分散式污水
處理系統(tǒng)可以克服集中式處理的許多不便之處，這
種方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：不依賴于復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施(如
大規(guī)模供電供水系統(tǒng))，受外界影響??；系統(tǒng)自主建
設(shè)，運(yùn)行和維護(hù)管理比較方便；不易受到不可預(yù)知
的人為破壞；可應(yīng)用于各種場合和規(guī)模；處理后污水
易于進(jìn)行回用。尤其在我國，經(jīng)濟(jì)還不是特別發(fā)達(dá)，
力求資源的節(jié)省和回收利用，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目
的，運(yùn)用分散式污水處理系統(tǒng)能較低成本的達(dá)到所
需目的。但是我們強(qiáng)調(diào)分散型污水處理系統(tǒng)，并不
是說應(yīng)當(dāng)立即廢除現(xiàn)有的集中處理系統(tǒng)，而是兩方
面的有機(jī)結(jié)合，不以單純的發(fā)展集中處理系統(tǒng)為主
要目標(biāo)。
3 分散式污水回用方式[3】
在水資源短缺的今天，當(dāng)我們考慮污水回用
時(shí)，集中式的污水處理的方法顯然具有一定的局限
性。集中式污水廠：一般都建在城市的下游，當(dāng)處理
出水需要回用時(shí)，需要一套昂貴的回用水管網(wǎng)系統(tǒng)
和多級提升泵站，且回用水水質(zhì)不能保證。而分散
分散式污水處理 劉曉晨楊錫耽李磊劉東岳薛政
式污水回用能實(shí)現(xiàn)良性的水平衡和水循環(huán)。污水資
源化系統(tǒng)可分為以下兩種方式：
集中式回用：城市污水處理廠的二級出水的再
生回用系統(tǒng)。
f 冷卻
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量疆( 帝阿一．Ille)
污隸艙蠢廠— 撩座齄麓【雜用 謇飲用米(毫求夾聾、沖_、titli、空 冷卻)
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1． (僅在嚴(yán)重 承干旱埯區(qū)參考)
分散式回用：小區(qū)內(nèi)(工業(yè)區(qū)、居民區(qū))的污水
回用系統(tǒng)。
圖1 分散式回用小區(qū)內(nèi)(工業(yè)區(qū)、居民區(qū))的污水回用系統(tǒng)
4 分散式污水處理的概要
分散式生活污水污染源由于排水量不大，可生
化性好。目前一般采用國內(nèi)研制的小型污水處理
裝置進(jìn)行處理，也有采用構(gòu)筑物式的。其工藝主要
為好氧化法，這類技術(shù)和裝置的應(yīng)用約占市場的
90％以上，其次為近年發(fā)展起來的SBR和膜生物反
應(yīng)器MBR，國外的分散處理系統(tǒng)還有厭氧處理(如
UASB)及濕地處理系統(tǒng)。各處理方法如下：
4．1好氧處理法
(1)接觸氧化法：對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能
力，在間歇運(yùn)行條件下，仍能夠保持良好的處理效
果；操作簡單，運(yùn)行簡便，易于維護(hù)管理，無須污泥
回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，也不產(chǎn)生濾池蠅；污泥
生成量少，污泥顆粒較大，易于沉降。
(2)活性污泥法：效果好，通過調(diào)整排放的污
泥量，可控制污泥齡，以獲得所期望的出水水質(zhì)。耐
沖擊負(fù)荷，且不管動(dòng)力輸入量如何，都可達(dá)到容許
的出水水質(zhì)。溫度發(fā)生變化時(shí)，可調(diào)整污泥齡和水
力停留時(shí)間加 卜償。
4．2膜生物反應(yīng)器(MBR)
固一液分離效果好；反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，
提高了反應(yīng)器的處理效率；具有良好的硝化作用；剩
余污泥量少，節(jié)省了污泥處理費(fèi)用；抗沖擊負(fù)荷能力
強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，不受污泥膨脹影響；工藝流程簡
單、結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；出水水質(zhì)良好，
不但能有效去除SS，COD，BOD，還可去除細(xì)菌和
病毒；工藝設(shè)計(jì)靈活，可對現(xiàn)有的污水處理廠改造。
4．3土地處理系統(tǒng)
該處理方法在國外比較常用，該方法對生態(tài)平
衡和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起到較好的作用，土地處理
能補(bǔ)充地下水源，對整個(gè)水體循環(huán)起到積極作用。
4．4分散式生態(tài)污水處理系統(tǒng)
出水水質(zhì)不僅完全達(dá)到了國家規(guī)定的二級污
水排放標(biāo)準(zhǔn)，還達(dá)到了三級處理后的污水回用標(biāo)
準(zhǔn)。由此可見，運(yùn)用分散式生態(tài)污水處理系統(tǒng)，完
全可以達(dá)到環(huán)境目標(biāo)要求。
4．5厭氧處理方法
厭氧法不僅廣泛用于／J、量生活污水的預(yù)處理，
也適用于二級處理。尤其對于熱帶及亞熱帶地區(qū)的
發(fā)展中國家，可因地制宜地發(fā)展小量生活污水的厭
氧處理系統(tǒng)，它具有投資少、能耗低、操作和維護(hù)
簡單且效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)主要還是在上流式
厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一些新
型反應(yīng)器或組合工藝。
(1)HUSB—UASB(EGSB)組合工藝
將水解上流式污泥床反應(yīng)器(HUSB)與UASB
或EGSB反應(yīng)器結(jié)合，可在較短的HR1廣F對污水中
的懸浮性固體具有較好的去除能力。如環(huán)境溫度為
18℃-31~C、HRT為2．5—5 h時(shí)，HUSB對生活污水
中ss的去除率可達(dá)到75％-84％ 、COD去除率可達(dá)
~1J40％ -48％ 。
(2)CEPS+UASB反應(yīng)器
即在UASB反應(yīng)器前進(jìn)行化學(xué)絮凝強(qiáng)化處理。
31
分散式污水處理 劉曉晨楊錫跣李磊劉東岳薛政
如向生活污水中投JJ~70mg FeC1／L(HP．T=I h)進(jìn)
行預(yù)處理后，再經(jīng)過UASB反應(yīng)器(HR．T=2 h)處理，
總COD去除率可達(dá)到74％一80％ 。
(3)厭氧復(fù)合床(Anaerobic hybrid，AH)反應(yīng)器
AH反應(yīng)器是UASB或EGSB反應(yīng)器與厭氧濾池
的結(jié)合。復(fù)合反應(yīng)器的下部是污泥床層，上部是生
物濾池。AH反應(yīng)器能夠有效防止污泥上浮，對懸浮
性固體物質(zhì)的去除率高。
(4)厭氧一膜生物反應(yīng)器
為了解決厭氧處理生活污水時(shí)出水帶泥的現(xiàn)
象，有人研究將微孔膜或超濾膜與厭氧生物反應(yīng)器
結(jié)合，延長污泥停留時(shí)間，并使污泥停留時(shí)間與水
力停留時(shí)間完全分離，從而提高出水水質(zhì)。
5 分散式處理系統(tǒng)(DTS)-~集中式
處理系統(tǒng)(CTS)的比較
分散式污水處理系統(tǒng)與集中式污水處理系統(tǒng)相
比，在處理效果上，兩者水質(zhì)能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)在
經(jīng)濟(jì)上，當(dāng)在集中型污水處理系統(tǒng)不考慮城市排污管
網(wǎng)建設(shè)和土地使用費(fèi)前提下，兩者的污水處理總費(fèi)用
相近，而一旦考慮城市排污管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用和土地使用
費(fèi)，集中型污水處理系統(tǒng)的污水處理總費(fèi)用將是分散
型污水處理總費(fèi)用的兩倍，明顯不經(jīng)濟(jì)。
6 國外的分散式處理概況
6．1美國的分散處理政策
盡管當(dāng)前在美國有相當(dāng)部分的分散處理系統(tǒng)
因操作和管理不善而未能發(fā)揮應(yīng)有作用，但在公共
衛(wèi)生和環(huán)保界已有這樣一種共識：分散處理系統(tǒng)不
再是暫時(shí)的安裝而后逐步被集中系統(tǒng)所取代，而是
作為其中一種永久性的選擇來處理和再生利用生活
污水，從而保護(hù)環(huán)境。如果計(jì)劃，設(shè)計(jì)，安裝，操作
和維護(hù)得當(dāng)，更被視為極其重要的污水處理手段。
每四戶美國家庭中就有一戶自己處理和排放廢水。
事實(shí)證明，巨額興建的城市管網(wǎng)和集中污水處理廠
來分離居住區(qū)是不可行的。事實(shí)上，在1997年，EPA
組織就宣稱“全排污水管”時(shí)代已經(jīng)結(jié)束。分散式
污水管理成為國家污水處理的一個(gè)完整部分。近些
年，沒有接入城市污水管網(wǎng)的新型用戶比例上升，
全國有37％的用戶使用就地處理污水方式，在明尼
32
蘇達(dá)州，這個(gè)比例還會高些，達(dá)~IJ45％。這些數(shù)據(jù)表
明：分散式污水處理系統(tǒng)的時(shí)代到來了。從2001年3
月11號~1J14號，美國社會農(nóng)業(yè)工程專家組討論了就
地污水處理方式。研究人員宣稱：通過各地長時(shí)間
的觀察和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為現(xiàn)在已經(jīng)能有效地控制分散式
污水處理系統(tǒng)。
6．2日本的分散處理經(jīng)驗(yàn)
在日本，依據(jù)所處理的廢水類型，設(shè)備大小和
管理部門不同將廢水處理分為若干系統(tǒng)一集中處
理系統(tǒng)，johkasous(凈水槽)系統(tǒng)和糞便處理系統(tǒng)。
在日本獨(dú)立發(fā)展的凈化槽正被廣泛的應(yīng)用于污水
處理，其概念類似分散處理系統(tǒng)。有兩種類型的凈
化槽：一種是tandoku—shori凈化槽，僅用于廁所沖洗
水的處理；一種是gappei-shori凈化槽，用于混合的
生活污水處理。在日本安裝有800萬個(gè)凈化槽，服務(wù)
人口約3600萬。在已安裝的凈化槽中，大約13．5％是
gappei-shori凈化槽，服務(wù)人口約1000~。近年來，凈
化槽的研究與發(fā)展十分迅速。在技術(shù)上主要有兩個(gè)
方面，一是研究能去除N和P，同時(shí)獲得高質(zhì)量出水
的凈化槽二是研究具有特殊功能的凈化槽。
6．3挪威的集成式就地處理
國際7K~(tWA)將服務(wù)人口少于2000)~．或流量
200m ／d以下的污水處理廠定義為小型污水處理
根據(jù)挪威環(huán)保局規(guī)定，1—7戶家庭組成的小型社區(qū)
可以使用自己的就地處理系統(tǒng)。這些就地處理系統(tǒng)
一般包括化糞池，配水系統(tǒng)和土地滲濾系統(tǒng)。分散
處理工藝與集中處理相同，即物理法，化學(xué)法，生物
法或這些方法的聯(lián)合。在物理方法中，沉淀由于工
藝簡單而占有主導(dǎo)地位。生物處理以好氧為主(不包
括化糞池，它是一個(gè)厭氧反應(yīng)器兼分離器)，包括活
性污泥法和生物膜法(生物轉(zhuǎn)盤，滴濾池，淹沒濾池
和移動(dòng)床)。由于挪威的污水處理廠大多要求除磷，
因此，化學(xué)法在挪威應(yīng)用十分廣泛，多數(shù)情況下化
學(xué)法與生物法聯(lián)合使用，有時(shí)也單獨(dú)使用，但數(shù)量
上少于生物法。
7 結(jié)論
分散式處理觀念為發(fā)展可持續(xù)環(huán)境保護(hù)和節(jié)
省能源提供了極大可能，分散式管理會極大限度的
節(jié)省排水管網(wǎng)的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)以及_些提升泵站
分散式污水處理 劉曉晨楊錫跣李磊劉東岳薛政
費(fèi)用。特別是在一些缺水地區(qū)，更可減少在輸送過程
中造成的大量浪費(fèi)。分散式處理應(yīng)該作為城市市政
的一種重要的污水處理概念和可行的處理方案。
本文討論了分散式污水處理的可行性，從分散 參考文獻(xiàn)：
式處理的必要性，國外的進(jìn)展以及現(xiàn)今分散污水處 [1】程璞，李多松，張雁秋．城市小區(qū)分散式生態(tài)污水處理 源
翌 要 r ，． 案皇 蘭 環(huán)堋 譬i 分散式污水處理系統(tǒng)研究能源環(huán)境保護(hù)，
了經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，得出結(jié)論為：分散式污水處理在現(xiàn) ? ； 。。 ?一? ? ? ～? ?? ? ?
階段是可行的，其技術(shù)上比較充分，完全能達(dá)到污 【3]王琳等分散式污水處理與回用北學(xué)工業(yè)出版社，2003，190
水處理標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)濟(jì)上，在不考慮管網(wǎng)和提升泵站時(shí)， -206
處理成本與集中式污水處理系統(tǒng)相差無幾；并且國 【4】全向春等生活污水分散處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀_中國給水排水
內(nèi)外的研究均表明分散式污水處理技術(shù)是適應(yīng)可 ? ； 等．一種新型的污水處理系統(tǒng)一分散式污水處理．環(huán)境
持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的一種重要方式。 污染防治技術(shù)研究與開發(fā)
33

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