近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境日益惡化，生態(tài)環(huán)境保護(hù)已成為整個社會、國家需要面對的重要課題。在生態(tài)文明建設(shè)過程中，水污染是最嚴(yán)重、最棘手的問題，與人們的生活息息相關(guān)。全社會開始普遍關(guān)注污水生態(tài)處理技術(shù)，生態(tài)環(huán)保的污水處理技術(shù)是改變水污染現(xiàn)狀的重要舉措，也將是未來污水處理技術(shù)的發(fā)展方向。污水生態(tài)化處理具有操作簡單、成本低、效果好的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)人類生存環(huán)境的良性發(fā)展。

以下五種技術(shù)將是未來環(huán)保行業(yè)的主流。

1.沼氣池技術(shù)

凈化沼氣池是在化糞池的基礎(chǔ)上發(fā)展改進(jìn)而來，也是最早用于處理分散生活污水的技術(shù)。

凈化沼氣池的進(jìn)水方式可根據(jù)處理量采用合流式或分流式，因其水力停留時間較長(2~4d)，一般適用于處理200m3/d以下規(guī)模的生活污水。合流式凈化沼氣池宜處理規(guī)模100m3/d以下的生活污水，且因?yàn)橥顿Y成本低而被大量應(yīng)用。較大規(guī)模時宜采用分流式凈化沼氣池處理。

據(jù)調(diào)查：凈化沼氣池的沼氣產(chǎn)率約為0.02~0.15m3/(m2.d)，且對COD的去除率為80%~90%，較傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)提高5%~10%。但其出水中氮磷含量仍較高，一般難以達(dá)到GB18918—2002要求的一級B標(biāo)準(zhǔn)。隨著國家和地方污水排放標(biāo)準(zhǔn)對排放要求的不斷提高，其出水達(dá)標(biāo)問題成為難點(diǎn)。為此，凈化沼氣池可與土地滲濾、人工濕地、塘技術(shù)等組合聯(lián)用，對氮磷進(jìn)一步處理后就近排入自然水體，或?qū)⑵涑鏊糜诰G化灌溉。

2.蚯蚓生態(tài)濾池和高效藻類塘

蚯蚓一般以懸浮物、生物污泥及部分微生物為食物，而在污染物質(zhì)降解過程中，蚯蚓產(chǎn)生的蚓糞和小塊有機(jī)物質(zhì)，可為微生物生長創(chuàng)造條件。

因此，在蚯蚓生態(tài)濾池內(nèi)蚯蚓和微生物可形成較好的協(xié)同作用，一方面延長了生物的食物鏈，豐富了微生物的種類，從而強(qiáng)化了對有機(jī)污染物質(zhì)、氮磷的去除作用;另一方面，由于蚯蚓的活動，濾池中濾料有較好的滲透性，可明顯提高蚯蚓生態(tài)濾池的水力負(fù)荷。此外，蚯蚓生態(tài)濾池生物污泥穩(wěn)定，其毛細(xì)吸水時間約在30~50s之間，污泥脫水性能好，較常規(guī)活性污泥法處理技術(shù)，可大大地減小污泥處理的費(fèi)用。

由于蚯蚓對環(huán)境濕度要求較高，長期生存在滯水環(huán)境中，可能導(dǎo)致其死亡，從而限制了蚯蚓生態(tài)濾池的水力負(fù)荷，其水力負(fù)荷一般不高于傳統(tǒng)二級處理工藝。同時，過高的COD負(fù)荷(一般不大于200mg/L)，易破壞蚯蚓與微生物間的協(xié)同關(guān)系，導(dǎo)致系統(tǒng)處理效果下降。此外，該技術(shù)在濾料選擇方面也不夠成熟。高效藻類塘是在傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種人工強(qiáng)化的自然生態(tài)系統(tǒng)。通過陽光、塘內(nèi)藻類和菌類形成一種良好的協(xié)同作用，進(jìn)而有效去除污染物質(zhì)。

較傳統(tǒng)穩(wěn)定塘，高效藻類塘的特點(diǎn)：對氮磷的去除效果好;塘深較淺，一般不超過0.5m，相比HRT在穩(wěn)定塘設(shè)計中的重要性，池深是高效藻類塘設(shè)計的最重要參數(shù);處理工藝簡單;HRT短，適合處理較大規(guī)模的污水，在分散的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用前景較大，也可建造成具有景觀作用的觀賞塘。此技術(shù)在國外已有應(yīng)用，國內(nèi)尚處于應(yīng)用研究階段。此外，在出水藻類的含量、藻類資源化等方面均需進(jìn)一步研究。

3.膜生物反應(yīng)器工藝

膜生物反應(yīng)器是集活性污泥法與膜分離技術(shù)于一體的污水處理系統(tǒng)。一般根據(jù)膜孔徑的大小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據(jù)膜組件的不同，可分為中空纖維式、平板式、圓管式等;根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的位置可分為一體式和分置式。

膜生物反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)水力停留時間與污泥停留時間的完全分離，從而可以提高反應(yīng)器中的污泥濃度，增加其容積負(fù)荷。一般反應(yīng)器內(nèi)污泥齡較長，利于硝化菌的生長，故系統(tǒng)的脫氮效果好，其去除率可達(dá)90%以上。由于膜的高效分離作用，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定，且可省去傳統(tǒng)二沉池，減少占地面積。但運(yùn)行過程中不可避免的膜污染問題，使得膜組件需要定期沖洗或更換，從而增加了系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

4.人工濕地技術(shù)

人工濕地是一種人工強(qiáng)化的自然生態(tài)處理系統(tǒng)，它是在卵石、礫石、沸石等填料，蘆葦、菖蒲、美人蕉等植物及微生物的共同作用下去除污染物質(zhì)。

人工濕地對氮的去除主要通過微生物的硝化-反硝化作用實(shí)現(xiàn)，而對磷的去除主要通過濕地填料的吸附和沉積礦化作用。一些富含鈣鎂鐵離子的填料，如陶粒，鋼渣等對磷的吸附效果較好。植物根系較長且發(fā)達(dá)的植物，如現(xiàn)階段應(yīng)用較多的蘆葦，由于其根系可形成良好的厭氧-缺氧-好氧環(huán)境，對氮的去除效果較好。

5.一體化處理裝置

一體化處理裝置是指將厭氧池、生物濾池、接觸氧化池、氧化溝、SBR等技術(shù)或單一或組合改造成小型一體化的污水處理系統(tǒng)。已應(yīng)用的有一體化A/O生物膜反應(yīng)器、一體化生物濾池、一體化sbr池、一體化氧化溝等。

根據(jù)具體情況，一體化處理裝置可建造為地埋式，基本達(dá)到不占地的目標(biāo)。適用于高速公路服務(wù)站、生活小區(qū)、旅游景觀區(qū)生活污水的處理，也可應(yīng)用于冬季較為寒冷的北方地區(qū)，以減小溫度對系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響。一體化處理系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本一般均高于自然生態(tài)處理系統(tǒng)，但出水水質(zhì)較好，可達(dá)到GB18918—2002要求的一級B標(biāo)準(zhǔn)。

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