城鎮(zhèn)污水處理生態(tài)組合塘系統(tǒng)的應(yīng)用

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摘要：人工濕地和池塘的組合系統(tǒng)是污水處理過程中較為常見的一種系統(tǒng)，稱為生態(tài)組合塘系統(tǒng)。其能夠充分地將污水人工凈化功能與自然凈化功能合二為一，既能處理污水又能構(gòu)建景觀，處理成本遠(yuǎn)低于氧化溝、序批式活性污泥法、傳統(tǒng)活性污泥法等處理工藝；其運(yùn)營管理簡單，處理成本低、投資少、占地面積小。生態(tài)組合塘工藝在城鎮(zhèn)污水的處理工作中有良好的效果?；诖?，文章簡述了我國城鎮(zhèn)污水的處理現(xiàn)狀及特點(diǎn)，并對生態(tài)組合塘工藝進(jìn)行了介紹，分析了生態(tài)組合塘系統(tǒng)在城鎮(zhèn)污水處理中的優(yōu)勢及前景。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水；生態(tài)組合塘；污染水體；治理

生態(tài)組合塘工藝能夠突顯人工濕地的優(yōu)點(diǎn)，以及彌補(bǔ)人工濕地的缺點(diǎn)，目前已被廣泛地應(yīng)用于污水處理中。近些年，生態(tài)組合塘憑借基建投資低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、操作簡便、維護(hù)和檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，在城鎮(zhèn)污水處理方面得到了推廣和使用。

1城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，一方面，城市化進(jìn)程不斷加快，城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口持續(xù)增加；另一方面，城鎮(zhèn)污水量也不斷增加，污水水質(zhì)也更加復(fù)雜。然而，城鎮(zhèn)污水處理并未受到應(yīng)有的重視，很多城鎮(zhèn)沒有完善的污水收集系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)，污水未經(jīng)處理就排放到自然環(huán)境中，造成了生態(tài)環(huán)境的破壞。水生態(tài)環(huán)境日趨惡劣，這已經(jīng)成為制約生態(tài)環(huán)境發(fā)展的一大要素。如果不改變這種現(xiàn)狀，不對城鎮(zhèn)污水進(jìn)行治理，不僅會影響居民的生活，還會制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至?xí)斐缮鷳B(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。

1.2城鎮(zhèn)污水處理的特點(diǎn)

（1）污水里氮、磷、固體懸浮物含量較高。城鎮(zhèn)污水主要來源于居民日常生活產(chǎn)生的污水，這些污水的主要特點(diǎn)就是氮、磷、固體懸浮物含量較高。（2）污水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。城鎮(zhèn)人口較少、用水量標(biāo)準(zhǔn)低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有差異、用水量變化系數(shù)較大，造成了城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)和水量不穩(wěn)定。此外，城鎮(zhèn)排水一般無法使雨水和污水分流，污水水質(zhì)及水量受雨季影響也比較大。（3）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平普遍較低，經(jīng)濟(jì)承受能力弱。由于城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，資金籌措困難，其污水處理所能承受的費(fèi)用較低，需要選擇運(yùn)營成本較低的污水處理工藝。（4）維護(hù)管理人員的管理經(jīng)驗(yàn)不足。許多城鎮(zhèn)對污水處理問題沒有足夠的重視，也沒有在選擇和培訓(xùn)相關(guān)從業(yè)人員問題上下功夫。因此，從業(yè)人員素質(zhì)良莠不齊、缺乏經(jīng)驗(yàn)，制約了污水處理工作的進(jìn)行。綜上所述，選取處理效果好、運(yùn)營投入低、運(yùn)營管理方便的污水處理方法是做好城鎮(zhèn)污水處理工作、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要因素。

2污水處理過程中生態(tài)組合塘系統(tǒng)的運(yùn)用

氧化塘（見圖1）是利用菌類和藻類的協(xié)同作用對廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理[1]。對于水資源缺乏地區(qū)的污水治理工作，氧化塘污水處理系統(tǒng)能夠取得很好的成效。但是也存在一定的欠缺，如需要的水力停留時間較長、容易造成環(huán)境二次污染、占用面積較大等。人工濕地（見圖2）最主要的問題是無法解決濕地基質(zhì)堵塞問題，而將池塘和人工濕地結(jié)合可以有效地解決這個問題。池塘良好的沉淀性能可以有效地去除污染水體中的有機(jī)物及固體懸浮物，從而穩(wěn)定水質(zhì)。將氧化塘和人工濕地結(jié)合在一起，不但可以互相彌補(bǔ)二者的缺點(diǎn)，還可以更好地發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，從而使污水得到更好的處理。莫文銳等[2-3]探索了氧化塘與人工濕地的復(fù)合系統(tǒng)對污染河水的處理狀況，研究結(jié)果顯示，該系統(tǒng)對于不同狀況下存在的污染物均有很好的去除效果，出水水質(zhì)均可滿足城鎮(zhèn)污水處理廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。萬金保等[4]利用多級氧化塘與人工濕地組合系統(tǒng)對鄱陽湖的水污染問題進(jìn)行處理，研究結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠有效地抵抗高磷負(fù)荷，有明顯的去除效果，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3生態(tài)組合塘的技術(shù)特點(diǎn)

3.1無異味

傳統(tǒng)的污水處理工藝會產(chǎn)生大批的沉砂、柵渣以及剩余污泥，還有難聞的臭氣。生態(tài)組合塘系統(tǒng)先將大塊雜物進(jìn)行預(yù)處理，將其破碎后跟污水、污砂混合后密閉送入曝氣池，從而避免預(yù)處理過程中產(chǎn)生臭味。污泥的硝化區(qū)域在系統(tǒng)的底層，污水的處理區(qū)域在系統(tǒng)的上層，上層可以對下層起到一定封閉的作用，從而徹底地消除臭味。

3.2投資少

相比傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)，生態(tài)組合塘工藝投資可以節(jié)省三分之一。生態(tài)組合塘系統(tǒng)既可以在平地上建設(shè)，也可以利用現(xiàn)有塘、坑、溝。生態(tài)組合塘系統(tǒng)底層的污泥硝化區(qū)與傳統(tǒng)的工藝相比可以省去污泥處置設(shè)備以及構(gòu)筑物的成本。

3.3污泥少

系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)過無機(jī)化、穩(wěn)定化，且污泥量很少，只需25年左右清理一次，可以有效地避免污泥處置過程造成的二次污染。

3.4出水水質(zhì)好

采用生態(tài)組合塘系統(tǒng)處理污水，其出水水質(zhì)可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級A、B標(biāo)準(zhǔn)。

4構(gòu)建生態(tài)組合塘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)要素

4.1濕地植物的甄選

在生態(tài)組合塘系統(tǒng)中起關(guān)鍵性作用的是高等水生植物。比較常用的高等水生植物有四類，包括浮葉根生植物、沉水植物、挺水植物、漂浮植物[5]。選擇人工濕地植物時通常要考慮植物根系的發(fā)達(dá)程度、耐污能力、生態(tài)安全性、經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)適應(yīng)能力及其景觀效果等因素，為了避免人工濕地系統(tǒng)季節(jié)性功能降低，必須強(qiáng)化高等水生植物的優(yōu)化配置[6]。合理配置濕地植物，應(yīng)該從植物的群落特性、對養(yǎng)分的需求、去污的特點(diǎn)、景觀美學(xué)價值等方面考慮，這對提高污水系統(tǒng)的處理效率以及系統(tǒng)的氮、磷去除效率具有重要的意義。

4.2增強(qiáng)植物在低溫情況下的修復(fù)效率

因?yàn)榧竟?jié)因素會造成生態(tài)組合塘工藝處理效果的波動，所以選擇耐寒植物和喜溫植物搭配交替種植，從而建立一個完善的植物修復(fù)系統(tǒng)，這對提高整個系統(tǒng)的處理效率尤為重要。通過比較濕地植物在不同溫度下對氮、磷的處理效果可知，增強(qiáng)植物在低溫情況中的修復(fù)效率，可以有效地解決植物修復(fù)的周年循環(huán)問題，這是植物修復(fù)污染水體過程中亟待解決的問題。

4.3優(yōu)化不同處理工藝組合的運(yùn)行參數(shù)

要通過總結(jié)全年的水質(zhì)特征，根據(jù)濕地植物的生長狀況和處理單元的工藝特征，合理分配不同工藝組合的污染處理負(fù)荷，根據(jù)不同工況調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，進(jìn)而優(yōu)化處理效果、提高生物處理活性、降低能耗、穩(wěn)定出水水質(zhì)，以達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)營效率[7-9]。在環(huán)境溫度較低時，濕地植物會老化枯萎，這時可以通過增加好氧段的硝化時間等措施，減少低溫對硝化造成的影響，從而保證生態(tài)組合塘系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

5結(jié)束語

生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)，處于非常重要的地位。目前，我國的城鎮(zhèn)污水處理程度不高，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作造成了很大的影響，加快發(fā)展城鎮(zhèn)污水處理工作迫在眉睫。在這種情況下，根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀，選擇適合的污水處理工藝就顯得尤為重要。污水處理工藝選取是否得當(dāng)不僅影響污水處理的效果，還關(guān)系基建投資、系統(tǒng)的運(yùn)營管理費(fèi)用、管理復(fù)雜程度以及對運(yùn)營人員的素質(zhì)要求。在污水處理的過程中，生態(tài)組合塘已經(jīng)得到了普遍的使用，處理效果顯著。因此，生態(tài)組合塘系統(tǒng)的應(yīng)用課題值得不斷地鉆研與探究。在今后的實(shí)施和運(yùn)用過程中，應(yīng)根據(jù)不同的水質(zhì)情況采用相應(yīng)的組合系統(tǒng)，以達(dá)到最佳的處理效果，從而實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

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作者：郭威麗 單位：中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司