當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,在加速城市化進程的同時,使相關(guān)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展,形成了許許多多分散式生活污水污染源,而且其中的大部分污染源都不能納入未來的城市污水收集系統(tǒng)或城市污水處理廠,這些分散式生活污水污染源所產(chǎn)生或排放的污水由于因得不到很好的治理,隨意就地排放,對地面水環(huán)境所造成的污染和對水生生態(tài)造成的破壞正日漸突出,為此,建設(shè)部和國家環(huán)境保護總局于2000年發(fā)布了《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》,要求“對不能納入城市污水收集系統(tǒng)的居民區(qū)、旅游風(fēng)景點、度假村、療養(yǎng)院、機場、鐵路車站、經(jīng)濟開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地排放的污水和獨立工礦區(qū)的工業(yè)廢水,應(yīng)進行就地處理達標排放。”幾年來,在這一政策的指導(dǎo)下,使不少分散式生活污水污染源得到了有效治理,但也出現(xiàn)了不少問題,本文就此類分散式生活污水污染源或與之相類似有機生產(chǎn)廢水的治理技術(shù)、原則與方法進行分析,以便于助推這一政策的進一步貫徹實施。
1 分散式生活污水污染源的特征
1.1 種類多分布廣以上政策
以上政策中對分散式生活污水污染源的種類及范圍進行了基本界定,但除此以外,還包括單獨經(jīng)營的酒店、樓宇、餐館、酒家以及高速公路服務(wù)站等等。分散式生活污水污染源按其排水水質(zhì)、水量的相似程度,可以大致分為3 類:餐類;賓館類;居住小區(qū)劃類。以上這些污染源因其不同的生產(chǎn)性質(zhì),再加上規(guī)劃上的不盡合理,分布十分廣泛,既有分布于城市近郊的,也有分布于城市遠郊的;既有分布于山前、平原的,也有分布于江、河、湖邊的。因此而構(gòu)成了一個無序的點狀污染體系。
1. 2 給排水同源
許多遠離城區(qū)的旅游區(qū)由于開發(fā)超前,不但沒有配套建設(shè)污水處理系統(tǒng),也沒有配套建設(shè)自來水系統(tǒng),因此,往往這些建在湖邊的或河邊的賓館、餐館、酒家等,將周圍的河流或湖泊,即作為飲用水的供水水源,又作為排水的受納水體。顯然,這些分散式生活污染源的治理及其是否達標排放,不僅關(guān)系到旅游區(qū)這些地表水體水環(huán)境的保護,而且關(guān)系到當(dāng)?shù)芈糜钨Y源的可持續(xù)利用和發(fā)展。
1. 3 水質(zhì)水量變化大
分散式生活污水污染源的排水量一般不大,一般的餐飲類或賓館類的排水量最大不會超過200m3/ d。對于居住區(qū)而言,如果按每人每天用水0. 15～0. 25L[1 ] ,排水0. 12～0. 20L 計算,一個5000 人的居住小區(qū)的最大排水量也僅約600～1000m3/ d。但由于受人們作息時間、節(jié)假日等生活方式的影響和制約,有些旅游區(qū)污染源的排水量在不同的時間段,因客流量的不同而不同,其變化規(guī)律是,進餐時間、周末、節(jié)假日期間為排水高峰期,排水量大,其它時間為排水低峰期,排水量小,尤其是餐飲類、賓館類,作者曾對某一旅游區(qū)某賓館的排水量進行過統(tǒng)計,有時高峰期和低峰期的排水量要相差10 倍以上[1 ] 。
分散式污水污染源排放的主要污染物為動植物油類、COD、BOD5 、SS、TN、TP 等,其總的水質(zhì)情況為,COD < 1000mg/ L ,BOD5 < 500mg/ L 、SS < 500mg/ L ,TN 為25～85 mg/ L , TP 為9～14 mg/ L 。但不同的污染源,其排水水質(zhì)有差異,水質(zhì)的變化主要受分散式生活污染源的性質(zhì)所影響,譬如餐飲類污水,由于其中含有大量的廚余物、油脂類等耗氧性物質(zhì),因此其污染物排放濃度一般要比賓館類和居住小區(qū)類的高,尤其是動植物油類。以上3 類污染源的排水水質(zhì)如表1 所示 。
1. 4 污水的可生化性好
由表1 可以看出,各類分散式生活污水污染源的BOD5/ COD 比值一般在0. 4 左右,高的可以達到0. 7左右,具有較好的可生化性,可以適用或采用各類生物化學(xué)方法進行處理。
2 治理技術(shù)的現(xiàn)狀及其存在的問題
2. 1 治理技術(shù)的現(xiàn)狀
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行處理,也有采用構(gòu)筑物式的,其工藝主要為接觸氧化法、改進型活性污泥法等,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)展起來的間歇式活性污泥法(SBR) 和膜生物反應(yīng)器(MBR) 等方法,以上各類主要處理技術(shù)的工藝及其特征、應(yīng)用范圍如表2 所示。
改進型活性污泥法按處理裝置或設(shè)施的運行情形又分“耗能型”和“非耗能型”,表2 中所列工藝特征及適用范圍屬“耗能型”。“非耗能型”改進型活性污泥法工藝常建成混凝土構(gòu)筑物,也有做成套設(shè)備的,一般采用埋地式無動力生活污水處理裝置,這類裝置的主要特點是整個處理設(shè)施可置于地下、工藝運行不耗能、管理方便、污泥量少。不足之處是處理裝置占用地下空間大。它對SS 的去除率3 50 % , 當(dāng)進水COD ≤500mg/ L 時,其處理出水的去除率可達到50 %左右,但一般很難保證COD ≤100mg/ L 或達到一級排放標準,對氮磷的去除效果也不理想, 一般約為20 %左右 。有人曾對某省13 個地市建成投入運行的52 套此類裝置的處理效果進行了抽檢與分析,而所調(diào)查的52 套裝置均不在城市排水管網(wǎng)覆蓋地區(qū),其出水均直接排向Ⅲ類水體,結(jié)果表明,SS 的去除率為64. 33 % ,而COD、BOD5 、磷酸鹽的去除率分別只有53. 73 %、54. 05 %、21. 00 %; 相對于《污水綜合排放標準》GB8978 —1996 中的一級排放標準,SS 的達標率全省平均為75. 1 % ,其它幾個指標則均在50 %以下 。實踐證明,此類處理裝置只有在排水水質(zhì)要求不高時方可選用。目前在選用改進型活性污泥法時,一般采用“有動力”或“微動力”A/ O、A2/ O 工藝。
2. 2 存在的主要問題
2. 2. 1 針對性不強
由于國內(nèi)除磷脫氮技術(shù)一直不夠成熟,因此受傳統(tǒng)治理技術(shù)和設(shè)計理念的束縛,在對象生活污水這類有機污水的治理上,許多設(shè)計單位和成套設(shè)備制造商只重視COD、BOD5等一類有機污染物的去除,而忽視了脫氮除磷。實際工作中,在對待位于湖濱直排的這一類生活污染源的治理上,如果在設(shè)計或設(shè)備選型上沒有針對性地采取相應(yīng)的脫氮除磷措施,即使COD、BOD5等指標治理達標了,但仍不能滿足現(xiàn)有水體功能要求,經(jīng)治理后的排放水仍可導(dǎo)致湖泊的富營養(yǎng)化。
2. 2. 2 設(shè)計參數(shù)選擇不當(dāng)
水質(zhì)、水量是一項污水治理工程最基礎(chǔ)的設(shè)計參數(shù)。由于生活污水治理的歷史長、案例多、用水排水情況又具有一定的規(guī)范性、普遍性,并積累了不少的經(jīng)驗數(shù)據(jù),因此許多設(shè)計單位在取得這兩項參數(shù)時一般都不經(jīng)過實測,而是憑經(jīng)驗估計,或根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)類比、推算,尤其是對水量,有時只考慮其排水的一般情況,而忽視了高峰期和低峰期排水量的差異,往往得出的結(jié)論與實際相差甚遠,因而設(shè)計的調(diào)節(jié)池尺寸不準、有的甚至根本不設(shè)調(diào)節(jié)池,致使處理設(shè)施對污水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較差。再就是對餐飲一類的污染源,往往在設(shè)計時對動植物油類的濃度考慮過低,弱化了裝置的隔油功能,從而影響整個處理裝置的處理效果。
2. 2. 3 產(chǎn)生的污泥未妥善處理
正是由于這部分污水污染源的分散性,因此對于裝置產(chǎn)生的污泥在設(shè)計上大都沒有采取相應(yīng)措施,加上在實際工作中管理不善,一方面沒能定期清理而影響裝置的處理效果,另一方面對于清理出來的污泥也沒能很好的集中處理,往往也容易產(chǎn)生二次污染。
2. 2. 4 處理裝置運營管理不善
污水處理工作對建設(shè)單位而言,一般屬附屬性工作,由于環(huán)保意識的淡薄,業(yè)主大多雇傭非專業(yè)人員管理,因此往往由于操作人員沒能嚴格按操作規(guī)程操作或操作不當(dāng),造成裝置在運行過程中性能不穩(wěn)定、設(shè)備故障多,導(dǎo)致處理效果差。
2. 2. 5 成套裝置設(shè)備質(zhì)量較差
由于利益的驅(qū)動,許多成套處理裝置的設(shè)計參數(shù)和設(shè)備選材都沒能達到設(shè)計要求,再加上設(shè)計、管理上的一些原因,許多處理裝置在運行過程中都達不到設(shè)計壽命,要么不停地更換部件,要么經(jīng)常停機,從而影響整個處理裝置的運轉(zhuǎn)。
2. 2. 6 基建投資成本偏高
目前分散式生活污水處理裝置的基建投資成本約為1600～2000 元/ m3污水,有的甚至超過2000 元/ m3污水,接近和超過集中式二級污水處理廠建設(shè)投資成本(約2000 元/ m3污水左右) ,其造價相對偏高。這一問題業(yè)已成為推進分散式生活污染源治理上的一個主要問題。因此如何優(yōu)化組合工藝、采用新技術(shù),降低成本,增強處理效果,又成了做好分散式生活污水污染源治理的一個新課題。
3 治理方案的確定
3. 1 治理方案確定的原則
就某一分散式生活污水污染源而言,如何因地制宜、有針對性地確定好其治理方案,使各方面達到最優(yōu),顯然是排放標準的符合性、技術(shù)上的可行性、經(jīng)濟上的合理性是三個不可缺少的原則。
3. 1. 1 標準符合性原則
就目前我國的技術(shù)、經(jīng)濟水平而言,將污染源治理后達標排放是其主要目的。因此在確定一項污水治理工程的設(shè)計方案時,應(yīng)將受納水體的排放標準作為其首要條件,尤其是湖濱直排區(qū)的污染源,在設(shè)計時應(yīng)充分考慮湖泊的水域功能,考慮脫氮除磷措施,并嚴格按排放標準確定各項設(shè)計參數(shù),確保治理設(shè)施投入運營后各項污染物達標排放。尤其是氮、磷的排放一定要達到水域功能要求。
3. 1. 2 技術(shù)可行性原則
在實際的治理工作中,一般是基于受納水體的功能與其相應(yīng)的排放標準來選擇相應(yīng)的治理技術(shù),譬如對于湖濱直排區(qū)污染源的治理就必須選擇具有脫氮除磷的治理技術(shù),尤其是Ⅲ類水體或比Ⅲ類水體要求更為嚴格的水體,否則,即使COD、BOD5等指標治理達標了,而實際上并沒有達到水體功能要求。治理技術(shù)的可行性是污染源是否能夠真正得到有效治理、使受納水體環(huán)境質(zhì)量切實得到有效保護的關(guān)鍵。
3. 1. 3 經(jīng)濟合理性原則
選擇一項可行的治理技術(shù)使某一污染源經(jīng)治理后達標排放,尤其是對那些排放標準要求較高的受納水體,往往需要較高的經(jīng)濟投入,這恰巧是許多建設(shè)業(yè)主所不愿意的,因此實際工作中就要做多方案的技術(shù)、經(jīng)濟綜合比較分析,對于有土地可利用的落后地區(qū),可選擇工程處理與土地自然處理相結(jié)合的處理方式,以確立治理工程最優(yōu)的性價比,力求真正達到“以較少的投入,獲得最大的產(chǎn)出”,從而獲得經(jīng)濟與環(huán)境雙贏。
3. 2 治理方案的選擇與確立
基于以上對現(xiàn)有治理技術(shù)以及治理方案確定原則的分析,考慮到國內(nèi)將逐步提高對脫氮除磷的要求,因此就分散式生活污水污染源治理方案的主體工藝選擇而言,對于位于河邊、湖濱直排區(qū)的和屬于發(fā)達地區(qū)的污染源的治理,應(yīng)選擇改進型活性污泥法、間歇式活性污泥法、膜生物反應(yīng)器法等;對于遠離河邊、湖濱非直排區(qū)的和屬于經(jīng)濟落后地區(qū)的污染源的治理,可以選擇接觸氧化法等,但對于有條件的地區(qū),也應(yīng)選擇以上具有脫氮除磷的方法。各種方法在工程上既可采用混凝土構(gòu)筑物實現(xiàn),也可采用一體化裝置實現(xiàn)。具體設(shè)計、建造時可因地制宜靈活優(yōu)選,其總的原則應(yīng)是在保證排水水質(zhì)達標或滿足水域功能要求的前提下,在技術(shù)上可行,在經(jīng)濟上合理。
(審核編輯: 小王子)
