宁夏南部山区小城镇生活污水处理模式研究_姚斌

环境科学环境科学摘要：通过宁夏南部山区小城镇生活污水处理模式研究，来探索适应南部山区实际条件的污水处理工艺，选择适应分散型小城镇的污水排放的工艺简单、投资小、运行成本低的工艺，保障污水厂建成后正常运行，改善南部山区环境和人民生活条件，提高水资源的综合利用。关键词：工艺论证BIOLAK人工湿地生物接触氧化水解—好氧1宁夏城镇污水处理厂发展现状及南部山区小城镇基本情况概述1.1宁夏城镇污水处理厂发展现状宁夏已建成和在建污水处理厂共17座，建成投入运行的11座污水处理厂已形成了日处理62.5万吨生活污水处理能力。目前采用的城市污水处理工艺主要有两种氧化沟工艺和SBR工艺，都是较为成熟的污水处理工艺，但投资都比较高，运行费用也较高。因此，通过本课题的研究，为宁夏南部山区选出投资省、操作简单、管理方便的污水处理工艺。1.2宁夏南部山区小城镇基本情况概述宁夏地处我国西北地区东部，黄河上中游，面积6.64万平方公里。全区属典型的大陆性气候，多年平均降水量289毫米，蒸发量1250毫米。全区水资源总量11.63亿方，其中地表水资源9.49亿方。当地水资源量少质差、时空分布不均，计入国家分配的40亿方黄河水，人均占有量706方，不足全国平均值的三分之一。宁夏南部山区通称西海固地区，地处西北黄土高原，主要包括西吉、海原、固原、彭阳、隆德、泾源、同心、盐池八县以及红寺堡开发区，主要分布于南部丘陵区和中部干旱带，八县（除红寺堡外）土地面积共计3.04万km2，农业人口210万人，分别占自治区总面积的58.7%和总人口的55.2%。宁南山区干旱少雨，旱灾频繁，多年平均降水量186～630mm，95%的地区年平均降水量在450mm以下。该地区因贫困而出名，干旱缺水是造成贫困最直接也是最主要的原因。多年来一直是国家扶持救济的重点地区之一。2宁夏南部山区小城镇生活污水处理模式研究2.1研究思路根据南部山区城市水质、水量的特点，同时考虑到发展趋势，结合其周边的地理环境即“城乡衔接地带”，附近有可利用农田和林地，可进行污水灌溉和污泥用作农肥等便利条件，在污水处理工艺流程的选择上可将污水处理与利用相结合，与保护和改善当地的生态环境和水资源相结合，实现城市区域性的生态环境和水资源的良性循环。2.2研究方法通过对全国小型污水处理厂资料的分析对比，按吨水投资排序初选出下列污水处理工艺：百乐卡（BIOLAK）、人工湿地、生物接触氧化、深池曝气、水解-好氧与目前广泛采用的氧化沟、SBR等工艺进行经济指标和技术性能指标比较，经济指标包括：厂址及地形、单位污水投资、单位污水处工艺进行比较的指标有经济指标理成本、单位污水耗电量等；技术性能指标包括出水水质、运行管理、施工周期、适宜地区等。再通过调研与论证比选出适合南部山区实际情况、投资小、运行费用低、操作简单及适合水资源再利用的污水处理工艺。2.3工艺论证2.3.1水解-好氧工艺①工艺简介20世纪80年代出现的水解（酸化）-好氧生物处理工艺，将厌氧和好氧有机地结合起来，从而使废水的厌氧-好氧生物处理进入了新阶段。该工艺在厌氧段摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格、且降速度较慢的甲烷发酵阶段，使厌氧段控制在水解（酸化）阶段，可减少反应器容积，同时省去了沼气回收利用系统，基建费用大幅度降低。另外，由于厌氧段控制在水解（酸化）阶段。经水解后的，原废水中易降解物质减少较少，而一些难以生物降解的大分子物质可被转化为易于生物降解的小分子物质（如有机酸等），从而使废水的可生化性和降解速度提高。②水解-好氧工艺优点a在好氧段前加水解池使污水可生化性提高，使其既能处理易生物降解的污水也可处理不易生物降解的污水，同时可提高抗冲击负荷的能力。b由于水解段使污水中固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，使得后续的好氧单元能耗降低，同时停留时间缩短，从而减小了好氧池的池容，从而降低造价。c在水解段可同时完成对污水和污泥的处理，从而去消污泥消化池。③水解-好氧工艺缺点水解段的控制条件较多，增加了控制难度。2.3.2百乐卡（BIOLAK）工艺①工艺简介BIOLAK工艺基于多级A/O理论和非稳态理论，悬挂链波浪曝气技术在构筑物中实现多级A/O工艺。在同一构筑物中设置了多个A/O段，使污水能够经过多次的缺氧与好氧过程，强化了污泥的活性并兼有脱氮效果。通常情况下，BIOLAK系统由可选设除磷区的曝气池、沉淀池、包含二次曝气区的稳定池等三部分组成(三部分可以合建，曝气池和稳定池可采用土池防渗结构)。BIOLAK采用地下曝气结构(地盆式)，这种结构可以获得坚固和完全密封的反应池。为防止污水的渗漏，池体采用世界上先进的防渗膜(HDPE)。采用高效率的底部微孔曝气头，移动式曝气链，进一步提高氧气的传送效率。②BIOLAK工艺优点a耐进水负荷冲击