关注生活污水处理
摘要：生活污水处理是人们日常生活产生的一种有机废水,它包括冲厕排水、厨房排水、洗衣排水、泳池排污水及淋浴和盥洗排水。随着我国城市的快速建设与发展,特别是城市居民数量的逐年增多,生活污水处理问题也逐渐变得严重,我国水资源的需求缺口逐日扩大,水污染的事故不断出现,一系列相关问题都引起社会的高度重视。生活污水处理作为城市建设与发展的重要问题,必须引起社会各界的高度重视,并且加强对其技术特点与工艺的深入分析。
生活污水概述及现状
进入21世纪以来，城市生活污水污染对城市生态环境的影响日显突出，成为制约城市健康发展的首要问题，城市生活污水处理的根本出路在实现污水处理产业化及市场化运作。
早在2002年中央人口资源环境工作会议就提出了引入市场机制，加快城市生活污水处理设施建设，并保证正常运行的要求。根据这一要求，国家计委、建设部、环保部出台《关于推进城市污水处理产业化发展的意见》，明确城市生活污水处理的主体、责任、权力和义务，要求制订建立相应的标准，逐步引导其向市场经济发展。
生活污水是来自家庭、机关、商业和城市公用设施及城市径流的污水。新鲜的城市污水渐渐陈腐和腐化使溶解氧含量下降，出现厌氧降解反应，产生硫化氢、硫醇、吲哚和粪臭素，使水具有恶臭。生活污水的成分99%为水，固体杂质不到1%，生活污水一般含有较多的蛋白质、糖类、脂肪等营养物和其他有机物及其分解产物，以及氯化物、磷、钾、硫酸盐和泥沙等无机物。其中无机盐有氰化物、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐和一些重碳酸墁等；有机物质有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等，另外还有各种洗涤剂和微量金属，后者如锌、铜、铬、锰、镍和铅等；生活污水中还含有大量的杂菌，主要为大肠菌群。另外生活污水中氮的磷的含量比较高，主要来源于商业污水、城市地面径流和粪便、洗涤剂等。
这些污染物质使地面水混浊，导致藻类等水生植物大量繁殖，其有机物氧化分解还能消耗水中溶解氧。这类污染物质如过多排入水中，将造成水中溶解氧缺乏，影响鱼类及其他生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物将进行厌氧分解，产生硫化氢、氨等物质而使水发臭，水质也进一步恶化。生活污水中往往含有病原微生物，可造成水媒传染病，如伤寒、霍乱、痢疾、脊髓灰质炎等疾病的流行。由于洗涤剂大量使用，使它在污水中含量增大，对人体有一定危害。
生活污水处理工艺
目前城市生活污水的生化处理技术已是十分成熟，可供选择的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法和间歇式活性污泥法（SBR）等以及一些演变工艺。这些工艺花样繁多，人们在不断探索和改进，力图使工艺更加高效和节能。 普通活性污泥法具有运行稳定、管理方便的优点，前人在设计和运行方面积累了大量的工程经验，但普通活性污泥法也存在着在运行不当时或进水水质异常时易发生污泥膨胀导致出水恶化的问题，同时由于污泥泥龄较短和没有缺氧工况；对氮、磷的去除率不理想，随着社会经济发展，进入水体的污染负荷已严重超过水体自然净化能力，特别是氮、磷在自然水体中积累，造成水体的富营养化已成为人们普遍关注的问题。所以城市生活污水的脱氮除磷显得越来越重要。 正是在这种背景下，氧化沟、SBR工艺近年来在处理城市污水中得到了广泛的应用，对控制水体氮、磷积累起到了良好效果。住宅小区生活污水处理技术经历了从单一工艺到组合工艺的过程，从是否需氧的角度考察，则沿着厌氧→好氧→厌氧+好氧→厌氧+缺氧的轨迹发展。从去除对象来看，早期的技术仅能去除SS物质，而现在的工艺还具备脱氮除磷功能。
1.1生物接触氧化法
福建省新科环保技术有限公司采用一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术，兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池，污水与生物膜广泛接触，在微生物的作用下，有机污染物得到去除，污水得到净化。由于池内具备适于微生物栖息增殖的良好条件，因此，生物膜上物相相当丰富，食物链长，微生物浓度高，活性强，不产生污泥膨胀，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接触氧化法具有多种净化功能，除有效去除有机物外，如运行得当，还能够脱氧和除磷。
生物接触氧化法是住宅小区生活污水处理较早采用的技术之一。对于中小水量，SBR法和生物接触氧化法是目前用得最多、最普通的方法。SBR法具有流程简单、投资省、操作简便等多种优点，但是难以在地下兴建不采用动力排水。接触氧化法具有连续进、出水、设备利用率高、效果好、投资省等优点。
生物接触氧化池是由池体、填料、充氧、布水四部份组成。池内挂有生物填料，填料表面长有微生物膜。微生物膜是微生物高度密集的物质，是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和较高等动物组成的生态系。生物膜首先吸附水中的有机物然后由生物膜外侧的好氧菌将其分解，再通过内外层多种物质的传递，并通过微生物的代谢作用，将溶解水中的有机物吸附氧化分解，从而达到净化的目的。生物接触氧化后，必须沉淀分离脱落的微生物膜。为保证微生物的正常生长，必须供给微生物氧气，如水下曝气机给水体充氧。
1.2 两段活性污泥法（AB法）
该法把污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统， 其工艺特点是：不设初淀池，A段高负荷，B段低负荷，A、B两段污泥分别回流，为不同时期生长的优势微生物种群创造良好的环境条件，让其充分发挥作用，耐冲击负荷能力强，处理效果稳定。
该工艺是吸附—沉淀、曝气—沉淀。它是在传统两段活性污泥活和高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法。
1.3序批式活性污泥法
序批式活性污泥法简称SBR法。原则上SBR法的主体工艺设备只 有一个间隙反应器在一个运行周期中按运行次序分为进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶 段。SBR法的关键设备滗水器的研制已取得长足的发展。目前常用的滗水器有虹吸式、旋转式和套筒式三种。SBR法工艺简单、节省费用理想的推流过程使生化反应推力大、效率高运行方式灵活脱氮除磷效果好没有污泥膨胀耐冲击负荷、处理能力强。其主体工艺流程为原污水→调节池→SBR反应池→消毒池→出水采用该工艺流程的上海某污水处理站设计平均流量750m3/d ,进水水质BOD5=200mg/ L，SS=250 mg/ L,TN = 40 mg/ L , NH4-N=20mg/ L,出水水质达到黄浦江上游污水排放标准即BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，NH4-N=10mg/L， TN=20mg/L。
1.4厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理 装置。厌氧微生物附着载体的表面生长当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时 在厌氧微生物作用下污水中的有机物得以厌氧分解并产生沼气。厌氧生物滤池有多种变型 填料的发展迅速其工艺流程为进水→沉淀池→厌氧消化池→厌氧生物滤池→拔风管→氧化 沟→进气出水井→排水，污水经沉淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化可提高污水 的可生化性为后续处理创造条件。在拔风系统作用下生物滤池处于兼氧状态阻止了污水中 甲烷细菌的产生使整个系统仍处于酸性阶段而氧化沟内溶解氧一般可稳定在1.5～2.8mg/ L，污水在此进一步好氧处理。该工艺的实质类似于A /O法但兼性厌氧生物滤池使厌氧段得到强化。拔风系统是处理过程的关键。其主要优点是不耗能、造价低、管理简单、无噪声、无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定。
1.5 曝气生物滤池
曝气生物滤池（BAF）是80年代末和90年代初兴起的污水处理工艺，最初用作三级处理，后发展成直接用于二级处理。它使用粗糙多孔的粒状滤料，滤料表面生长有生物膜，池底提供曝气，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被滤料表面的微生物氧化分解。其最大特点是集生物氧化和截留悬浮物于一体，节省了后续沉淀池，具有容积负荷大，水力停留时间短，基建投资少，出水水质高等优点。但是传统的曝气生物滤池（BAF）存在着以下的缺点：（1）采用同一种粒径范围的滤料。那么，若粒径过小，容易堵塞，而粒径过大，则滤料外比表面积较小，生物量小，处理效率低，两者不易兼顾。（2）运行周期短。由于异养菌污泥龄短，生长迅速，导致靠近进水口处的滤层内水头损失增长较快，需要频繁反冲洗，若反冲洗布水不均匀，易出现滤料粘结的现象，最后会造成滤池出水水质恶化，阻力上升，不得不停运检修。（3）不易反冲洗。反洗强度大，反冲洗用水量大（最大可达40％），反洗时间长，且反冲洗后恢复时间长（＞2h）。（4）不利于同时完成脱碳和硝化功能。如果将有机物和氨氮的去除在一台设备中完成，就会由于异养菌生长迅速，需要频繁反洗而影响硝化菌的生长。（5）由于异养菌在曝气生物滤池内以游离的状态存在，所以在冲洗的过程中容易造成损失，从而加大成本。
福建省新科环保技术有限公司的实用新型技术在固定化微生物技术（IM）基础上，结合曝气生物滤池（BAF）发展而成的污水处理新装置。与传统的曝气生物滤池相比，I-BAF采用一类高效悬浮大孔网状的载体，该载体比表面积大（82m2/g），孔隙率高（98％）。同时，通过分子设计，在载体引入大量的活性和强极性基团并通过固定化技术，将大量变异菌和酶制剂牢牢固定在载体上，单位体积生物量大，最高可达60g/L。载体平均湿密度为1.00g/cm3，在水中呈悬浮状，池子底部采用鼓风机供气。
目前为止，福建省新科环保技术有限公司已利用此项专利完成了2004年厦门日月谷温泉酒店100m3/d污水治理工程，
鼓风机 消毒剂
达标排放 过滤消毒池 I-BAF池 化粪池 进水 污泥 滤网 调节池
2009年完成恒大集团房地产公司1000m3/d生活污水处理工程的设计方案
处理结果出水水质好，COD去除率达86.6%，BOD去除率达93.3%，SS去除率达60%。
目前在建的20000t/d柘荣城镇污水处理厂改造工程：
粗格栅及泵房 细格栅及沉砂池 I-BAF池 二沉池 人工湿地 紫外消毒 储泥池 脱水机房 砂水分离机 栅渣泥沙 进水 污泥外运 出水 浮渣 外运 滤后水 反冲洗 外运
预计处理出水达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准。
此项专利已相当成熟，在生活污水处理工艺中取得了良好的处理效果，不仅如此，该技术还广泛应用于各种高浓度工业废水处理。
结束语
生活污水处理特点：1、可生化性好；2、N、P浓度较高；3、含病原体；4、总体污染物浓度不是很高，COD、BOD等达标容易，TP达标较难。宜优先选用生物膜法处理技术，生物膜法具有丰富的生物相、高浓度微生物、食物链长，不发生污泥膨胀、污泥沉降性能好，适用于小量的生活污水处理。
随着环保部门对出水水质的要求的提高，单一工艺难以满足需要，组合式污水处理技术和设备将是将来的发展方向。