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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		點擊數(shù)：	更新時間： 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，雖然集中式處理具
有運行費用低，管理維護(hù)方便的優(yōu)點，但隨著規(guī)模的日漸龐大，其也逐漸顯露出一些缺點。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，雖然集中式處
理具有運行費用低，管理維護(hù)方便的優(yōu)點，但隨著
規(guī)模的日漸龐大，其缺點也逐漸顯露出來：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)的造價十分巨大，且運行維護(hù)費用昂貴；
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)，浪費大量的基建費用和
運行維護(hù)費用，到終端用戶時回用水的水質(zhì)還有可
能下降，同時長途輸送時由于滲漏還造成30％左右
的損失?？偠灾?，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；同時強調(diào)就近處理，運用低成本，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：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))，受外界影響小；系統(tǒng)自主建
設(shè)，運行和維護(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，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，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)。
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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)荷有較強的適應(yīng)能
力，在間歇運行條件下，仍能夠保持良好的處理效
果；操作簡單，運行簡便，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，可調(diào)整污泥齡和水
力停留時間加 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)省了污泥處理費用；抗沖擊負(fù)荷能力
強，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、易于實現(xiàn)自動控制；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
能補充地下水源，對整個水體循環(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。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，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，延長污泥停留時間，并使污泥停留時間與水
力停留時間完全分離，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)和土地使用費前提下，兩者的污水處理總費用
相近，而一旦考慮城市排污管網(wǎng)建設(shè)費用和土地使用
費，集中型污水處理系統(tǒng)的污水處理總費用將是分散
型污水處理總費用的兩倍，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。如果計劃，設(shè)計，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。事實上，在1997年，EPA
組織就宣稱“全排污水管”時代已經(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：通過各地長時間
的觀察和實驗，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
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
方面，一是研究能去除N和P，同時獲得高質(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，有時也單獨使用，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)的基建費和運行費以及_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。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， -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)
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