谈生物流离技术在村镇生活污水处理的技术发展

　1 概述 
　　农村经济的发展和生活中的用水量剧增，必然产生大量的污水。村镇没有完善的排水设施及污水处理系统，污水随意排放，环境污染严重，因此村镇污水处理设施的建设迫在眉睫。 
　　村镇生活污水是指村、镇2类聚居点的居民在日常生活中及为其日常生活提供服务的活动中产生的废水，主要来源有冲厕、沐浴、洗涤及厨房等。污水排放量与水质特点与村镇居民的生活习惯和生活水平相关。

　　一般而言，村镇生活污水具有以下特点：村镇人口密度低、分布分散、污水排放面广，且大部分没有收集管网；污水总量很大，但分散到个体，水量较小；污水中含有较高的有机物量及一定量的氮、磷，可生化性好；污水中基本不含重金属等有毒有害物质；水质水量不同时段波动较大。目前，村镇污水处理设施建设存在投资费用不足、后期维护运行资金缺乏，专业技术人员短缺等问题。 
　　因此，综合以上特点及问题，相较于传统的污水集中处理模式，经济性好、操作维护简单的分散式污水处理技术更适合村镇生活污水的处理[2]。生物流离技术，目前在分散式污水处理中取得了良好的效果[3]。 
　　2 生物流离技术基本原理 
　　生物流离技术是一种有机废水处理的新技术，将流离理论与生物法相结合，在反应器内采用新型载体流离球——一种以粘结剂将不溶性小石块粘结到一起形成的多孔球状体[4]。当污水流经流离球时，由于流离球内部阻力大，流速慢，而球体间流道相对开放，阻力小，流速快，形成了速度差，污水中的悬浮物和有机胶体便向流离球内部及表面聚集，经过无数次的流离，形成固液分离，有机物质最终被微生物吸附、降解，使污水得到净化。
　　流离球的多孔性结构使其具有较大的比表面积，有利于微生物附着生长，并降低水流剪切力的影响，有利于微生物的贮存，因而反应器内生物量丰富。生物流离反应器在同一时间内存在着厌氧、缺氧、好氧环境，距离池底曝气管上端，曝气量充足，处于好氧状态，而曝气管之间，处于缺氧状态；球体之间溶解氧丰富，处于好氧状态，而球体内部，处于厌氧状态。这种多变的生物环境，形成了微生物群体的多样性。丰富多样的微生物，不仅可以降解易生化分解的有机物，对于难生化分解的有机物也有一定的降解效果，而且使得同步硝化和反硝化成为可能。系统内产生的剩余污泥也可经过水解酸化、好氧分解被微生物群体代谢降解，因此不需要排泥设施[5]。此外，在流离池内，水流从球体内穿梭进出，以层流相均匀流动，曝气从流离球底部向上，竖向曝气，形成气、液、固三位一体的混合推流，氧利用率高，能耗低。 
　　近年来，随着对流离技术不断地深入研究，尤其是对流离球的改良，在强化其优点的基础上，降低了成本，使其能更广泛的应用于工程实践，且工程实践表明生物流离技术在分散式生活污水处理方面也具有鲜明的优势。新的流离球由耐腐蚀、具有较好机械强度和韧性的塑料多孔球和内部装填经特殊处理的颗粒填料组成，适用于各种废水的处理。 
　　3 工程实例 
　　经过小试、中试后，成功将生物流离技术进行了推广应用，在生活污水处理方面获得了良好的效果，并建立了村镇污水处理示范工程——临潼区零口镇污水处理工程。该镇是陕西省重点建设的30个镇之一，污水处理站位于零口街道东南方向，紧邻零河。污水处理站主要用于处理零口街道办的居民生活污水。工程于2013年7月施工，10月工程完成，开始试运行。工程设计处理能力120m3/d，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（18918-2002）中一级A标准，占地面积为235m2。工程采用生物流离技术，工艺流程如图1所示。 
　　图1 污水处理工艺流程图 
　　经管网收集后的污水集中进入格栅池，经格栅拦截污水中的漂浮及悬浮物后自流进入调节池，在调节池中进行水质及水量的调节。再由提升泵提升至组合式厌氧生物滤池，去除部分有机污染物，厌氧出水自流进入生物流离池，在流离池内污水中的有机物与微生物、空气充分接触，从而进一步被微生物群体分解吸收。再在沉淀池中通过重力分离污水中携带的生物膜等悬浮物，然后进入生物活性炭滤池去除悬浮物和胶体物质，处理后的污水进入清水池，外排或者回用。沉淀池中的污泥定期排入景观处理池。 
　　污水站的核心构筑物为组合式厌氧生物滤池和生物流离池。组合厌氧生物滤池是一个内部填充有供微生物附着的填料的厌氧反应器。填料浸没于水中，微生物附着在填料上。废水从下部进入反应器，通过固定填料床，在厌氧微生物的作用下，废水中的有机物被厌氧分解。同时，在池内微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，可将废水中的有机氮分解成NH3-H，利用水中有机碳作为电子供体，将NO3-N转化成N2。 
　　生物流离池是一个内部堆放流离球、底部安装曝气管的好氧反应器。污水以推流形式流过生物流离池，在流离球的作用下，水中的有机物聚集到球体内部及外表面，聚集下来的有机物被微生物分解，而没有被分解的有机物经水流携带，又在后续的流离球内部及表面聚集，然后又被微生物分解。有机物经聚集、分解、再聚集、再分解，如此反复若干次后被彻底降解。 
　　以污水的进出水水质典型值为代表，生物流离技术对CODcr的降解率为87.5%，BOD5的降解率为95%，NH3-N的降解率为80%，SS的降解率为95%，均取得了较好的处理效果。自2013年10月运行以来，污水处理站实现了全自动无人值守智能化管理，且运行稳定，出水达标。污水处理站的建立极大改善了污水排放水质，大量的削减了污染物排放量，污染物降解率年削减量见表1，减少了对环境的污染和危害。 
　　4 结论 
　　村镇生活污水大量排放且缺乏有效治理，对环境造成了污染，迫切需要治理。针对污水的特点及农村的经济技术情况，目前宜采用散式污水处理技术。生物流离技术作为一种新型分散式污水处理技术，对有机物降解程度高、氨氮去除率高，占地面积小，出水水质稳定，运行维护简单，无堵塞，在村镇生活污水处理方面取得了良好的效果，具有广阔的应用前景。 
　　参考文献 
　　[1] 鞠宇平.村镇污水治理存在的问题与对策[J].水工业市场，2012（9）.

       [2] 梁祝，倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报（社会科学版），2007（3）.
　[3] 王永磊，李军.我国分散式中小型污水处理技术研究及应用[J].水工业市场，2012（3）. 
　　[4] 郭治东，王三反，葛敬，等.速分技术在中水处理中的应用[J].铁道标准设计，2006（10）.

　　[5] 王云飞.流离生物床法处理废水的无污泥特性试验与应用[J].上海环境科学，2001（5）. 
　　作者简介：郭治敏（1978-），男，陕西渭南人，学士学位，注册环评工程师，主要从事环境影响评价、环境治理工程管理工作。