環境時評：用高負荷地下滲濾污水處理復合技術

時間：2014-02-14 10:35:55 作者： 　來源：中國網

據悉，因為水資源污染嚴重，我國的七大水系已經失去了灌溉功能，水污染不僅危害人居環境，破壞生態系統，而且嚴重威脅水資源安全，是我國生態文明建設和可持續發展面臨的嚴峻挑戰。

盡管我國大中城市的污水處理能力已經超過80%，但污水管網的建設投資很高，有時甚至需要拆遷，致使污水收集管網建設嚴重滯后，城市黑臭河涌仍大量存在。此外，大型處理廠難以實現城市污水處理的全覆蓋，因此，集中處理與分散處理相結合是世界各國城市污水處理的共同選擇。

我國有19000多個建制鎮，60多萬個行政村，250多萬個自然村，其生活污水排放量約占我國生活污水總排放量的55%，難于集中，需要建設小規模污水處理設施(日處理數噸至數千噸)就近處理，但處理率很低，已成為區域水環境的重要污染源。其原因除了經濟發展不平衡、村鎮污水處理設施建設投入較少外，更重要的是所采用的污水處理工藝不符合中國國情，致使已建成的污水處理設施的正常運行率很低。

高負荷滲濾污水處理系統全景

城市大型污水處理廠普遍采用生物處理技術工藝(活性淤泥法、CASS等及其衍生技術)，這類技術最大的優點是占地面積小，缺點是運行能耗大、設備較多，需要不同專業領域技術人員共同維護，不適用于小規模污水處理設施。因此，我國農村和小城鎮污水處理中大量采用土地生態處理技術，其中以人工濕地應用最廣。

我國的人工濕地污水處理系統以潛流式為主，由于沒有動力曝氣，氧氣在水中的溶解度很低、擴散速率小，植物根系泌氧量≤3g/m2濕地，供氧能力很差。國內外大量研究和實踐證明日處理1噸污水需濕地面積10m2以上(美國環保署建議15-20m2)。然而，為了減少用地和控制投資，我國的應用案例幾乎都是日處理1噸污水僅有2-3m2的濕地面積(有的規模更小)，并由此得出“人工濕地投資小”的錯誤論點，其結果是系統正常運行的時間很短(除非污水量很小)，后因氧氣供應不足使厭氧菌大量繁殖而變成黑臭污水潭，成為集中排污點，危害周圍環境和居民生活。此外，人工濕地系統在冬季低溫條件下不能正常運行甚至失效已是共識。因此，采用人工濕地進行污水處理在大多數情況下是不適用的。

生物+生態組合技術：日處理1m3污水用地面積約3m2，但其生物處理單元的運行費用和管理維護問題同樣突出。

據悉，中國科學院廣州地球化學研究所科研人員經過10多年的努力，研發了“高負荷地下滲濾污水處理復合技術”，它包括沉淀厭氧、地下滲濾和深度處理三個處理單元。該技術通過結構創新，合理控制污水在地下滲濾單元中的運移路徑，在使污水與濾料表面生物膜充分接觸的同時，避免水流受阻，保障系統的長期穩定運行;通過優化濾料配方提高系統的污染物去除效果;通過集成創新，實現了各處理單元之間的功能互補和協同耦合，保障污水處理效果;在此基礎上，采用間歇性進水、落干期間適量通風，避免淹水曝氣的運行模式，實現了對地下滲濾單元的高效低耗供氧。該技術獲5項中國發明專利授權，2009年入選住建部“全國農村生活污水處理優秀案例”，2010年入選住建部和科技部“村鎮宜居型住宅技術推廣目錄”，并先后入選環保部2010年度和2012年度“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”。2008年以來采用該技術在江蘇、廣東、福建、湖南、安徽、浙江、江西、山西、吉林、天津、四川和河南建成示范和應用工程近200項，日處理污水10m3至2000m3，證明了該技術具有多方面的綜合優勢。

陳繁榮研究員現場進行技術介紹

1. 占地面積較小。日處理1噸污水需占地1.5-2.5 m2，地表可規劃為花園綠地、旱地、休閑場地等。而傳統地下滲濾技術和人工濕地技術日處理1噸污水占地12-30m2，且地表不能硬化。

2. 建設和運行成本低，維護簡便。建設成本與傳統工藝相近，運行成本僅0.05-0.10元/噸污水。設備簡單，且為間歇性短時工作制設備，維護簡便，無人值守。

3. 使用靈活，無二次污染。日處理污水數噸至數千噸，不排放污泥，無異味、無噪聲，不滋生蚊蟲，地表可二次利用。

4. 系統出水水質好。該系統具有脫氮除磷功能，出水水質可達城鎮污水處理廠一級A類排放標準(GB18918-2002)，且運行穩定。

5. 系統運行幾乎不受氣候條件影響。系統設置于地下，可以人為調節系統溫度，污水經處理后一年四季達標排放。

廣州市水務局專家和領導聽取技術單位研發報告和技術介紹

6. 符合國情要求：克服了污水生物處理及其衍生技術運行成本高、管理維護復雜的缺點，克服了傳統地下滲濾技術和人工濕地技術占地面積大的缺點，克服了人工濕地運行受氣候條件限制且容易滋生蚊蟲的缺點，為了保障小規模污水處理設施的建設和持續正常運行，該技術在大多數情況下具有不可替代性。

此外，我國的電力能源仍以火電為主，該技術的運行能耗大約為常規污水處理廠的1/5，一個日處理2000噸的污水處理廠可節約電力40萬度/年，可減少電煤燃燒產生的CO2、SO2、NO2等溫室氣體和污染物的排放;可消除每年排放600-800噸污泥所帶來的環境危害;節約運行費用80萬元以上，使污水處理廠的可持續運行成為現實。