国外分散生活污水处理技术及应用研究进展_李军幸

首届全国农业环境科学学术研讨会论文集2005年11月460国外分散生活污水处理技术及应用研究进展李军幸，张克强，张洪生，李野，李斌，张金凤（农业部环境保护科研监测所，天津300191）摘要：本文介绍了目前国外正在应用和研究发展的分散生活污水处理技术，包括生活污水处理工艺和部分国家在生活污水处理方面的成功经验，通过总结这些工艺、技术和经验，探讨了国外尤其是发达国家分散生活污水处理工艺技术的发展趋势。关键词：分散生活污水；处理技术；研究进展分散式生活污水处理系统主要应用到农村、小城镇、城市周边居民区、公共建筑区、商业区、社区等相对来说流量小的、一般从地理位置相对接近的或者不能纳入城市污水收集系统的区域等排放出的污水。国外分散生活污水处理系统主要包括：（1）现地系统（Onsitesystem）：从私人住宅排出的污水，由于没有铺设大面积社区用的污水管道或缺乏一套集中处理设施，通过自然系统或机械装置来收集、处理、排放或中水回用，这种自然系统或机械装置即称现地系统。常用的现地系统包括化粪池(septictank)和沥滤场（leachfields）。（2）群集系统（Clustersystem）：一种服务于二个或二个以上住户的污水收集和处理系统，但其范围不超过整个社区[1]。从几家住户排出的污水可以经过个体用户的化粪池或组合装置现场预处理后，再通过低成本、非传统技术的污水管运送到比集中式系统相对小的处理单元。分散污水处理系统就是这样一种现地系统或群集系统。1研究及应用现状1.1生活污水处理工艺国外分散式污水处理工艺可以粗略地分为三类：①自然系统：即利用土壤作为处理和处置的媒体，包括土地应用、人工湿地、地下渗滤等。还有一些污泥处理系统，如干沙床（sanddryingbed）和泻湖（lagoons）②集水系统：不使用传统的重力式污水管，而代以轻基金项目：农业结构调整重大技术研究专项（05-12-04A）资助作者简介：李军幸(1977—)，男，主要研究方向为污水生物处理技术。E-mail:ljx77-77@126.com质塑料管，其优点有埋深较浅、管接少、连接结构不复杂。常用的污水管道有压力式、真空式和小直径重力式。③传统的处理系统：即结合生化和物化工艺，由池、泵、鼓风机和其它机械装置组成的系统[2]。包括三种形式：悬浮式生长、固定式生长和两者的混合。这一类也包括对污泥的处理，如消化、脱水和堆肥等。国外分散式生活废水处理在近二十年来出现了重大的变化，新技术和硬件以及旧技术新设备的应用发展起来。重要的有：改良的化粪池系统、高负荷厌氧处理系统、非传统集水技术、水生植物处理系统、人工湿地和土壤处理系统。1.1.1改良的化粪池系统现代常规设计的化粪池系统（见图1）由四个基本的部分组成：房屋污水管、化粪池、配水室、排水场或沥滤场。典型的化粪池一般采用混凝土或玻璃纤维建造，有时也用其他材料如钢铁及聚乙烯等。化粪池的容积为5～10m3，决定于家庭的规模和水的消耗率。化粪池出水通过一般直径为10cm的管道进入配水室，流量等分后通过两根或更多根的管子流入排水场或沥滤场。典型的排水场多采用沟槽设计，由直径10cm的穿孔塑料管网连接而成，这些穿孔管由碎石包裹埋在土层中。污水离开管网后即透过碎石渗入土壤层进行土壤污水处理，即依靠土壤微生物对营养物质的吸收、土壤的机械截滤作用、生物降解以及水中物质同土壤组分间的化学反应。为改善化粪池出水水质，有些地区的化粪池系统还连接有砂滤池，化粪池出水经过泵室进入砂滤池。典型砂滤池是一个内填一定级配砂石滤料的混凝土或PVC衬里的箱体（如图2005年11月首届全国农业环境科学学术研讨会论文集4612），砂滤池出水再进入排水场排放[3]。图1典型化粪池系统图2典型砂滤池构造剖面图1.1.2高负荷厌氧处理工艺1.1.2.1升流式污泥床反应器升流式污泥床（up-flowanaerobicsludgeblanket，UASB）反应器（见图3）起源于荷兰[4]（Lettinga等，1980）。UASB反应器内最独特的部分是相分离器，相分离器置于反应区的顶部，反应器由下往上分为底部、硝化区、上区和沉淀区。污水由底部尽可能均匀的进入，由于相分离器壁是倾斜的，沉淀区过水断面面积逐渐增加，因此污水向上流速逐渐减小，在沉淀区可能发生絮凝和絮体沉淀。相分离器上的污泥经过一定时期的积累，其重量超过泥与斜壁表面的摩擦力就会滑落入硝化区，继续参与进水中的有机物质的硝化过程。1.1.2.2厌氧滤池反应器厌氧滤池（AF）即装有填料的厌氧生物反应器，其基本特征就是反应器内装填了为微生物提供附着生长的表面和悬浮生长的空间的载体。在厌氧生物滤池填料的表面有以生物膜形态生长的微生物群体，构成了厌氧生物滤池厌氧微生物的主要部分，而被截留在填料空隙中、悬浮生长的厌氧活性污泥中的微生物