1前言

水污染是我國(guó)主要的環(huán)境問題之一，我國(guó)高度重視水環(huán)境保護(hù)，已采取各種措施防治水污染。到“十一五”末期我國(guó)集中式污水已基本得到有效控制，然而未納入城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍的處于郊區(qū)或遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的區(qū)域由于具有污水量小、產(chǎn)生源分散、污染數(shù)量多等特點(diǎn)，其產(chǎn)生的生活污水尚未得到有效處置，引起的環(huán)境問題日益凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前未處理的分散式污水是城市和縣城采用集中污水處理量的1.5倍，因此進(jìn)行分散式污水處理刻不容緩。

目前全國(guó)幾乎所有城市中都采用集中式污水處理方式。然而，污水集中處理強(qiáng)烈依賴于排水收集管網(wǎng)系統(tǒng)，且投資大運(yùn)行成本高，對(duì)于大部分小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)并不適合。為此，不少學(xué)者和業(yè)內(nèi)人士反思集中式污水處理這種末端處理在回收污水中資源與能源方面存在的不足，繼而將研發(fā)和應(yīng)用的方向轉(zhuǎn)向?qū)U水的就地處理、源頭控制、就地回用，各種分散式處理技術(shù)及小型化設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。

2分散式污水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前，分散式污水的處理技術(shù)主要是采用生物處理技術(shù)，包括厭氧無動(dòng)力處理技術(shù)、生物膜法、速分生物處理和生態(tài)處理技術(shù)。

厭氧無動(dòng)力污水處理技術(shù) 厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程。近年來，發(fā)展了越來越多的高效厭氧處理設(shè)備和技術(shù)，如升流式污泥床反應(yīng)器(UASB)、厭氧濾池(AF)、厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)等。針對(duì)分散點(diǎn)源污水的特點(diǎn)，厭氧無動(dòng)力污水處理裝置采用初沉池+厭氧污泥床接觸池+厭氧生物濾池工藝，將全套裝置埋于地下，工藝過程簡(jiǎn)單，耗能低。

膜處理技術(shù) MBR是生物處理單元與膜分離單元相結(jié)合的一種新型水處理技術(shù)，二沉池用膜組件代替，以減少處理設(shè)施的占地面積，并通過保持較低污泥負(fù)荷的方式來減少污泥量。在再生水資源日益得到重視的當(dāng)今社會(huì)，MBR在污水處理領(lǐng)域特別是分散污水處理和回用方面得到普遍應(yīng)用。為了克服獨(dú)立的MBR工藝對(duì)氮磷去除率較低的缺陷，通常將MBR與其他工藝進(jìn)行組合。如淹沒復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、循環(huán)交替式活性污泥法MBR、生物移動(dòng)床MBR、淹沒式MBR、循環(huán)間歇式活性污泥法MBR、厭氧+好氧+缺氧序批式MBR等，這些新工藝不僅強(qiáng)化了處理效果，提高了氮磷的去除率，同時(shí)減輕了膜污染。

速分生物處理技術(shù) 速分生物處理技術(shù)是將“流離”原理應(yīng)用到A/O技術(shù)或生物膜技術(shù)中，形成的一種新型污水處理技術(shù)。速分生化池內(nèi)的填料為速分生化球，生化池內(nèi)布設(shè)曝氣系統(tǒng)，污水中的懸浮顆粒經(jīng)速分生化池的三相運(yùn)動(dòng)，由流速快的液體流向流速慢的固液界面富集，達(dá)到固液分離的目的。反應(yīng)器的空間劃分和多孔微生物載體均具有厭氧、缺氧、好態(tài)狀態(tài)，進(jìn)而形成多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)具有處理效果好，使用壽命長(zhǎng)，無污泥，無異味，維護(hù)方便與建設(shè)可模塊化等優(yōu)點(diǎn)，目前已成功應(yīng)用于多處國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程和不同規(guī)模的水處理站。

生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)處理技術(shù)主要包括以人工濕地和穩(wěn)定塘等以及目前新型的蚯蚓濾池處理技術(shù)。人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地相似的地面，利用生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)與生物的三重協(xié)調(diào)作用，經(jīng)過濾吸附、離子交換、沉淀、植物吸收與微生物分解實(shí)現(xiàn)對(duì)生活污水的高效凈化。

3分散式污水處理一體化設(shè)備研究現(xiàn)狀

由于現(xiàn)在居民的住戶越來越趨于片區(qū)化, 因此要求分散式污水處理系統(tǒng)的安裝、操作與維護(hù)必須簡(jiǎn)單, 且要運(yùn)行穩(wěn)定可靠, 不需要專業(yè)人員管理。這就需要設(shè)計(jì)出工業(yè)流水線來生產(chǎn)成品式小型污水處理設(shè)備。當(dāng)前, 發(fā)展集預(yù)處理、二級(jí)處理與深度處理于一體的小型污水凈化設(shè)備, 已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外污水分散處理技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。近年來，我國(guó)各環(huán)保公司研發(fā)了許多形式的一體化污水處理設(shè)備，主要如表2所示：

表2 主要的一體化污水處理設(shè)備

可以看出，大部分一體化設(shè)備核心技術(shù)是基于生物處理技術(shù)，且主要應(yīng)用于分散式的生活污水處理，針對(duì)工業(yè)廢水的一體化設(shè)備較少，在未來還有廣泛的研發(fā)空間。

4.前景與展望

分散式污水處理技術(shù)由于占地面積少、節(jié)省管網(wǎng)維護(hù)與建設(shè)費(fèi)用、環(huán)境影響較小、因地制宜、靈活多樣等優(yōu)點(diǎn)特別的將具有廣闊的發(fā)展空間及良好市場(chǎng)前景。對(duì)于各環(huán)保公司，只有盡快研制出真正高效、低耗、造價(jià)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低廉的污水處理設(shè)備，才能抓住市場(chǎng)的機(jī)遇，成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

目前，國(guó)內(nèi)已研發(fā)的大多數(shù)一體化設(shè)備仍然是傳統(tǒng)方法的組合，是城市污水處理的小型化模式，在未來的應(yīng)用過程仍有較大改善空間，主要可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)：

污水處理設(shè)備模塊化。將污水的預(yù)處理、生化處理、后處理、深度處理等設(shè)計(jì)為工藝單元模塊，不同工藝單元以其核心處理工段為主題，可根據(jù)不同水質(zhì)進(jìn)行拓展和調(diào)整。通過設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)，可大大降低水處理系統(tǒng)的土建工作，工藝的可控性和未來的升級(jí)能力將大大提高。

提高設(shè)備自動(dòng)化控制及監(jiān)控報(bào)警設(shè)計(jì)。自動(dòng)化控制可實(shí)現(xiàn)無人操作，通過監(jiān)測(cè)出水?dāng)?shù)據(jù)，并在出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，可以提高設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性，實(shí)現(xiàn)無人值守等優(yōu)勢(shì)。

提高脫氮除磷效果。目前一些分散式一體化設(shè)備對(duì)總氮的去除并不理想，對(duì)于磷的去除需要兼顧排泥的周期，這使得設(shè)備的運(yùn)營(yíng)受到一定的限制。研究新型膜材料、保證最短的停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大的氮、磷去除率是提升設(shè)備性能的重點(diǎn)方向。

傳統(tǒng)工藝與新工藝耦合。在未來研發(fā)過程中，可通過與厭氧氨氧化處理技術(shù)、微生物固定化技術(shù)以及速分生物處理技術(shù)等熱點(diǎn)污水處理工藝進(jìn)行耦合，提高設(shè)備的處理效果。

分散式污水氮磷回收與資源化。目前一體化設(shè)備大多是基于生物方法對(duì)污水中的氮磷進(jìn)行去去除。然而分散式污水更多在農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以根據(jù)這些地區(qū)的特性將單純對(duì)氮磷去除的思想轉(zhuǎn)化為通過如鳥糞石法對(duì)氮磷進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

污泥的處理與資源化。增加污泥處理的模塊，將污泥處理技術(shù)運(yùn)用于當(dāng)前分散式污水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、減量化、資源化。