許鐵強(qiáng)　胡　耀　馬春雨　許云海/紹興柯橋排水有限公司

污水處理技術(shù)應(yīng)用分析——以紹興市柯橋區(qū)為例

許鐵強(qiáng)胡耀馬春雨許云海/紹興柯橋排水有限公司

柯橋印染企業(yè)對(duì)于地區(qū)生產(chǎn)總值做出了重要貢獻(xiàn)，但部分印染企業(yè)價(jià)排污水造成了極其惡劣的影響。加大三類(lèi)污水治理，并做好地下水保護(hù)，在條件允許的情況下，積極引入先進(jìn)技術(shù)用于污水處理，有著極其重要的意義。

高效菌；一體化工藝；降雨徑流；地下水保護(hù)；新技術(shù)；經(jīng)濟(jì)效益

前言

2015年，柯橋區(qū)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1200.11億元，其中印染企業(yè)貢獻(xiàn)突出。但印染企業(yè)偷漏排污水，對(duì)附近居民造成了巨大的傷害，為此造成的矛盾也時(shí)有發(fā)生。作為轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略工程、騰籠換鳥(niǎo)的示范工程、改善環(huán)境的民生工程，柯橋區(qū)印染產(chǎn)業(yè)集聚升級(jí)工程被寄予厚望集聚不是簡(jiǎn)單搬遷，而是借集聚進(jìn)行升級(jí)?？聵騾^(qū)的目標(biāo)是將濱海印染產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)打造成全國(guó)印染產(chǎn)業(yè)綠色生態(tài)示范園區(qū)，即全區(qū)50％以上紡織印染裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)；主要產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，每米印染布附加值年均提高10％以上；單位增加值能耗年均下降5％，單位增加值用水量、COD排放量等指標(biāo)明顯下降等等。

城市污水是通過(guò)下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系統(tǒng)的各種工業(yè)廢水、生活污水和城市降雨徑流的混合水。本文針對(duì)以上三種污水來(lái)源以及地下水保護(hù)四方面分別加以闡述，并對(duì)未來(lái)可能在污水處理應(yīng)用的新技術(shù)予以概括。

1　工業(yè)廢水

工業(yè)廢水是生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水，包括生產(chǎn)工藝廢水、循環(huán)冷卻水沖洗廢水以及綜合廢水。由于各種工業(yè)生產(chǎn)的工藝、原材料、使用設(shè)備的用水條件等的不同，工業(yè)廢水的性質(zhì)千差萬(wàn)別。相比較于生活廢水，工業(yè)廢水水質(zhì)水量差異大，具有濃度高、毒性大等特征，不易通過(guò)一種通用技術(shù)或工藝來(lái)治理，往往要求其在排出前在廠內(nèi)處理到一定程度。

2015年，柯橋區(qū)實(shí)現(xiàn)全部工業(yè)總產(chǎn)值3971.83億元，其中規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值3478.32億元，增長(zhǎng)2.5 ％。全部工業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入3880.30億元，其中規(guī)模以上工業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入3386.79億元，增長(zhǎng)2.9％。實(shí)現(xiàn)規(guī)模以上戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值939.95億元，占比為27.0％。大紡織業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2263.76億元，增長(zhǎng)5.4％；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)120.75億元，增長(zhǎng)16.9％。印染行業(yè)是紹興市柯橋區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，但也面臨環(huán)保等各方面的壓力。如何有效降低以印染企業(yè)為主的工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境造成的危害，是擺在每個(gè)排水工作者面前的嚴(yán)峻課題。

1.1高效菌處理

用微生物處理工業(yè)廢水是一種高效、節(jié)能和綠色的污水處理技術(shù)。其中，活性污泥法經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，在工藝上已非常完善，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。通常，運(yùn)用該技術(shù)處理污水時(shí)會(huì)產(chǎn)生大師剩余污泥量。為了處理這些污泥，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)就要增加大量與污泥分享和污泥濃縮相關(guān)的構(gòu)筑物和設(shè)備。另外，為了處理這些污泥，還必須建造污泥填埋或焚燒系統(tǒng)，不但成本升高，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次傷害。

為此，應(yīng)篩選優(yōu)勢(shì)菌群：分解污染物的能力強(qiáng)； 耐受性和抗毒性強(qiáng)；有效抑制絲狀菌生長(zhǎng)；使用過(guò)程中不變異。通過(guò)試用，對(duì)工業(yè)廢水處理效果好，系統(tǒng)維護(hù)管理簡(jiǎn)便；出水水質(zhì)好，污泥大量減少。

存在的問(wèn)題與解決方案

（1）總磷去除率低

運(yùn)用高效菌處理方法后導(dǎo)致不排泥，致使總磷的去除率比較低，出水中的總磷含量不能達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)基于氣浮法的化學(xué)沉淀法、水生植物吸收法和流動(dòng)性復(fù)合載體法可有效降低磷含量，具體采用哪種方法還需針對(duì)實(shí)際情況加以試驗(yàn)確定。

（2）依附多孔載體

目前，選用大孔海綿作填料，將高效菌依附其上。雖然價(jià)格便宜，附載微生物的效果好，但海綿浮力大，很難固定。通常，采用固定支架，但施工周期長(zhǎng)，維修困難，新型快速拆裝填料模塊還在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。

2　生活污水

生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃Ｋ菑淖?hù)、公共設(shè)施（飯店、賓館、影劇院、體育場(chǎng)館、機(jī)關(guān)、學(xué)校和商店等）和工廠的廚房、衛(wèi)生間、浴室和洗衣房等生活設(shè)施中排放的水。這類(lèi)污水的水質(zhì)特點(diǎn)是含有較高的有機(jī)物，如淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等，以及氮、磷、等無(wú)機(jī)物，此外，還含有病原微生物和較多的懸浮物。相比較于工業(yè)廢水，生活污水的水質(zhì)一般比較穩(wěn)定，濃度較低。

近年來(lái)，柯橋地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平提高較快，水資源消急劇增加。生活污水排放量也不斷增大。生活污水的任意排放，不但會(huì)對(duì)流經(jīng)河流造成污染，而且對(duì)飲用水安全構(gòu)成潛在威脅。

生活污水與居民生活環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平、用水量等因素相關(guān)。一般而言，生活污水性質(zhì)相差不大，但一天內(nèi)的水質(zhì)波動(dòng)較大，可生化性良好。污水中含有的合成洗滌劑、細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵等，在一天中的不同時(shí)段也有所差異。

城市排水管理規(guī)劃和管理相對(duì)規(guī)范，農(nóng)村生活污水因排放點(diǎn)分散、水質(zhì)水量變化幅度大、有機(jī)物和氮、磷含量高的特點(diǎn)，特別適合開(kāi)展集預(yù)處理、生物處理、沉淀和消毒等為一體的生活污水處理裝置。一體化A/O工藝、一體化MBR工藝、一體化氧化溝工藝、一體化生態(tài)組合工藝和一體化生物濾池系統(tǒng)等高效低能、污泥量少、一次性投資低、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)管理運(yùn)行成本合理，對(duì)于從源頭上控制水體富營(yíng)養(yǎng)化形成條件，保障農(nóng)村地區(qū)飲用水安全，滿足農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的切實(shí)需要都具有非常重要的意義。

3　降雨徑流

降雨徑流是由降水或冰雪融化形成的。對(duì)于分別敷設(shè)污水管道和雨水管道的城市，降雨徑流匯入雨水管道，對(duì)于采用雨污水合流排水管道的城市，可以使降雨徑流與城市污水一同加以處理，但雨水量較大時(shí)由于超過(guò)截留干管的輸送能力或污水處理廠的處理能力，大量的雨污水混合液出現(xiàn)溢流，將造成對(duì)水體更嚴(yán)重的污染。

根據(jù)柯橋降雨徑流形成的特點(diǎn)及其與排水系統(tǒng)的關(guān)系，可從三方面加以控制：

3.1源頭削減

在地表徑流產(chǎn)生的源頭采用一些工程性及非工程性的措施削減徑流量，以降低進(jìn)入徑流的污染物總量?？傮w而言，通過(guò)源頭削減不僅簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，而且效果較好。通常采用的工程性措施包括綠屋頂、雨水罐、透水鋪面、植被過(guò)濾帶、植草溝、入滲溝、砂濾池和生物滯留池等。以上幾種措施的污染控制機(jī)理有所不同，因此在實(shí)際選用時(shí)要根據(jù)適宜去除的污染物和去除功效加以甄別。

非工程性措施包括加強(qiáng)城市固體廢棄物管理、合理清掃街道、綠化工作中控制化肥和殺蟲(chóng)劑的使用、定期清潔下水道口及完善相應(yīng)法律法規(guī)、加強(qiáng)宣傳教育和公眾參與。

3.2管路控制

當(dāng)雨污水進(jìn)入市政管網(wǎng)系統(tǒng)但尚未排入污水處理廠或受納水體之前要針對(duì)管網(wǎng)溢流和雨水口排放帶來(lái)的負(fù)荷，針對(duì)分流制系統(tǒng)中的（初期雨水）、合流制管網(wǎng)中的混合污水溢流以及分流制系統(tǒng)污水管網(wǎng)的溢流，分別采?。簻p少入流入滲或改善水力條件來(lái)提高既有管網(wǎng)的存儲(chǔ)能力、改造雨水口、安裝旋流分離器和雨水調(diào)蓄池等措施來(lái)加以控制。

3.3末端處理

在分流制雨水管網(wǎng)末端、雨水徑流進(jìn)入受納水體之前的污染控制措施，或者用在分流制雨水管網(wǎng)末端且本身就是徑流最終出路的措施，以及在合流制系統(tǒng)的污水處理廠中用來(lái)應(yīng)對(duì)雨季污染負(fù)荷的措施。該類(lèi)技術(shù)包括入滲池、干式滯留池、濕式滯留池、雨水濕地、濱水緩沖區(qū)，以及雨污合流體系中污水處理廠的就地調(diào)蓄和雨季專(zhuān)用系統(tǒng)等。

為達(dá)到城市水污染物減排的整體目標(biāo)和效果，上述各種徑流污染控制措施通常需要組合使用。受到用地類(lèi)型、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、人口密度、管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)情況、占地面積、景觀和諧程度等因素影響，不同措施之間可以有多種方式的組合，在空間上也有多種布局的可能性。因此，相應(yīng)的污染控制效果和成本會(huì)有所不同，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)需做好單項(xiàng)措施的篩選和總體方案的評(píng)估優(yōu)化工作。

4　地下水保護(hù)

地下水資源是在一定期限內(nèi)能提供給人類(lèi)使用的，且能逐年得到恢復(fù)的地下淡水量，是水資源的重要組成部分。因此，在利用地下水資源時(shí)一定要注意開(kāi)采量不得超過(guò)補(bǔ)給量。否則，將會(huì)給區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生態(tài)造成嚴(yán)重危害，導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)環(huán)境形成惡性循環(huán)。

柯橋區(qū)境內(nèi)水資源的主要來(lái)源是雨水，常年雨量充沛，其年內(nèi)時(shí)間分配隨季節(jié)交替變換，差異明顯：

1）2012年柯橋區(qū)按平均降雨量計(jì)算地表徑流量為15.2272億立方米，地下水資源3.0597億立方米，兩者重復(fù)計(jì)算水量2.0565億立方米，按年末戶(hù)籍人口72.72萬(wàn)計(jì)算，人均水資源占有量2231.9立方米。

2）2013年度柯橋區(qū)平均降水量為1581.4毫米，總水資源量為10.7669億立方米，其中地表水資源量為9.9436億立方米，地下水資源量為2.4331億立方米，兩者重復(fù)計(jì)算量為1.61億立方米。全年全區(qū)總供水量為4.9681億立方米，總用水量也為4.9681億立方米，總耗水量為2.6492億立方米。

3）2014年全市地下水資源量14.3254億立方米，比多年平均（13.5300億立方米）偏多5.9％，比上年（14.1689億立方米）偏多1.1％，其中平原區(qū)（計(jì)算面積1990.4平方公里）地下水資源量4.4581億立方米，山丘區(qū)（計(jì)算面積6174.2平方公里）10.0902億立方米。地下水與地表水資源重復(fù)計(jì)算量12.2747億立方米。

以上數(shù)據(jù)反映出隨著柯橋經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)地下水的需求量也越來(lái)越大。為避免出現(xiàn)以及緩解對(duì)雨水資源的過(guò)度開(kāi)采，應(yīng)以區(qū)域城鎮(zhèn)地下水管理為重點(diǎn)，建議地下水資源網(wǎng)絡(luò)，逐步完善地下水開(kāi)發(fā)利用審批制度。

柯橋區(qū)首個(gè)地下水監(jiān)測(cè)站建設(shè)項(xiàng)目于2014年12月動(dòng)工興建，至2015年3月完成設(shè)備安裝，于4月接入全省水利通信平臺(tái)。該地下水監(jiān)測(cè)站項(xiàng)目位于柯橋活水工程管理中心，主要包括土建鑿深井施工和地下水位采集系統(tǒng)兩方面建設(shè)內(nèi)容，已通過(guò)省級(jí)技術(shù)驗(yàn)收，并正式投入運(yùn)行。該項(xiàng)目可直接監(jiān)控地下水動(dòng)態(tài)變化情況，使地下水資料的采集更趨現(xiàn)代化，也將為柯橋區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)、管理和保護(hù)提供重要的技術(shù)依據(jù)。柯橋境內(nèi)地表水源相對(duì)豐富，加上豐富的客水資源，為全區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與穩(wěn)定提供較優(yōu)越的水源條件。水資源問(wèn)題應(yīng)從戰(zhàn)略的調(diào)試引起各級(jí)政府的重視，在進(jìn)行地下水的開(kāi)發(fā)與利用時(shí)，要注重地下水開(kāi)采的方式、加強(qiáng)地下水信息監(jiān)控管理、善用水文地質(zhì)環(huán)境，并做好地下水超采回灌。

5　新技術(shù)應(yīng)用

污水會(huì)帶來(lái)種種危害，加大對(duì)其的處理力度非常重要。目前，有幾種新技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在污水處理廠應(yīng)用：

5.1光催化氧化技術(shù)

以半導(dǎo)體作為主要的催化劑，通過(guò)導(dǎo)帶中電子所具備的還原特性及價(jià)帶中所產(chǎn)生空穴的氧化性，可將水體中的OH-和H2O氧化成OH自由基。這種自由基具有超強(qiáng)的反應(yīng)能，對(duì)水中有機(jī)物的多種鍵均有極強(qiáng)的破壞作用。通過(guò)該技術(shù)能把多種難以降解的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物。

對(duì)于有機(jī)污染物含量高、毒性大及多種難以降解有機(jī)物的印染廢水處理和化工、醫(yī)藥和洗滌等行業(yè)中表面活性劑廢水處理，該技術(shù)都具有較好的應(yīng)用效果。

5.2VBF技術(shù)

VBF即蚯蚓生物濾池技術(shù)，是一種新型的污水處理技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的生物濾池而言，其環(huán)保性更高、處理效果更佳。該技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單，整個(gè)處理流程既不需要建設(shè)初沉池和二沉池，也不需要配套的曝氣池，降低了建設(shè)和運(yùn)行成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)采用蚯蚓生物濾池技術(shù)簡(jiǎn)化了處理流程，并且減少了剩余的污泥量，減輕了二次污染。不僅降低了能耗，而且不會(huì)產(chǎn)生臭味?？梢栽诔鞘屑形鬯幚韽S應(yīng)用，也適用于各個(gè)污染源處。

5.3超聲波聯(lián)用技術(shù)

超聲波在水中可以傳送很遠(yuǎn)的距離，且具備殺菌和消毒的作用。在對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，可利用超聲波的空化、彌散及機(jī)械等作用。作為一種新型污水處理技術(shù)，其既可單獨(dú)使用，也可與其他處理工藝聯(lián)用。與零價(jià)鐵聯(lián)用，可使PCP降解速度獲得大幅度提升，使廢水中苯胺的去除率達(dá)到90％以上；與光催化聯(lián)用，可以使其反應(yīng)有效面積大幅度增加，有助于光催化反應(yīng)活性的提升。二者在功能上相互補(bǔ)充，能夠?qū)OC的去除率提升到62％左右；與臭氧聯(lián)用，可以使臭氧降解有機(jī)物的能力得到顯著提升。在降解廢水中的結(jié)晶紫時(shí)，通過(guò)兩種技術(shù)聯(lián)用能使TOC的去除率達(dá)到89％以上。

6　結(jié)論

對(duì)于大紡織占有較大比重的柯橋而言，污水處理廠作為處理污水的重要場(chǎng)所，其采用的技術(shù)先進(jìn)與否直接關(guān)系到污水處理效率和效果。在進(jìn)行污水處理的同時(shí) ，若條件允許，應(yīng)在現(xiàn)有處理工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和完善，引入一些新的處理技術(shù)。同時(shí)做好地下水保護(hù)，不但能夠給污水處理廠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且還能提高社會(huì)效益和環(huán)境效益。

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