隨著近幾年中小城市發展進程的加快,城市中日益暴露出各方面的問題與弊端,污水治理問題顯得尤為突出和嚴重。污水排放大量增加對我國中小城市水環境造成了嚴重的污染和破壞,因此對污水處理技術的選擇與考量十分迫切。基于我國國情,我國是發展中國家,財力有限。因此用于基礎設施上的資金在大城市和中小城鎮之間的分配比重嚴重失衡,中小城鎮污水的處理率相對較低。這就決定了中小城鎮在選擇污水處理技術時,首先要考慮的因素必須是經濟、高效、節能和簡便易行。
1 我國污水治理現狀
美國 “世界觀察研究所 ”曾在 20 世紀 90 年代對全球范圍的水資源進行了調查和研究,在《在缺水的年代重新考慮水源管理》報告中指出:“由于浪費和過量開采,21 世紀世界各國將面臨一場類似 20 世紀 70 年代能源危機那樣的水資源危機。很多國家(包括中國)和地區的工農業生產和人民生活將受其嚴重影響。”而造成世界性水荒的原因無外乎以下幾點:生活用水量劇增、工農業用水量暴漲、水資源時空分布不均、污水排放與日俱增等。因此,加大污水治理力度對緩解世界性水荒同樣具有重要作用。
1.1 大城市治理現狀分析
我國現有城市污水處理廠80%以上采用的是活性污泥法,其余采用一級處理、強化一級處理、穩定塘法及土地處理法等。
“七五 ”、“八五 ”、 “九五 ”國家科技攻關課題的建立與完成,使我國在污水處理新技術、污水再生利用新技術、污泥處理新技術等方面都取得了可喜的科研成果,某些研究成果達到國際先進水平。同時,借助于外貸城市污水處理工程項目的建設,國外許多新技術、新工藝、新設備被引進到我國, AB 法、氧化溝法、 A/O 工藝、 A/A/O 工藝、 SBR 法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術由過去只注重去除有機物發展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業市場,如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備與裝置。
目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術之一。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝,由我國自行設計、全套設備國產化,已有成功實例。
DE 型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。多種類型的SBR 工藝在我國也均有應用,如屬第二代SBR 工藝的 ICEAS 工藝,屬第三代的 CAST 工藝、 UNITANK 工藝等。
1.2 中小城鎮污水治理現狀
相對于大中城市而言,小城鎮人口少,工業產業相對單一,用水量標準較低,污水處理規模小。同時由于各個小城鎮的工業布局、地理位置以及經濟狀況差異大,受雨季影響及用水量時變化系數較大,因此污水水量、水質變化較大。由于小型分散式污水處理廠也必須達到大型污水處理廠的處理標準,即要求小型分散式污水處理廠的排放量之總和小于或等于大型集中式污水處理廠的排放量,所以從整體投資上考慮小城鎮污水處理費用更高。目前資金的嚴重不足制約著小城鎮污水處理工藝的建設與運行。再者我國目前大部分小城鎮雨污水收集系統不健全,有些城鎮甚至連管網都沒有,在城鎮的邊緣地區,還有相當地域采用散排的方式排放污水及雨水,這樣就對污水的集中處理造成了一定的困難。此外人員素質差、維護管理技術人員及運行管理經驗嚴重缺乏等也在一定程度上增加了小城鎮污水處理的難度1。2CRI 工藝技術在我國中小城鎮的普及與應用人工快滲污水處理技術(CRI )工藝在我國小城鎮生活污水處理中取得了良好的效果。具有運行簡單、自動化程度高、運行費用低、出水效果好等特點。
2.1CRI 工藝發展情況
為解決我國中小城鎮及農村污水處理中存在的污水集中收集難,污水處理廠建設成本高,處理成本高,管理復雜,技術力量薄弱,產生污泥多且會有二次污染等諸多問題,通過多年努力研發出的人工快滲污水處理系統工藝(Constructed Rapid Infiltration System ,簡稱 CRI 工藝),特別是針對這些問題而研發的新型污水處理技術,盡可能地提高污水處理水質效果、節省基礎建設投資、簡化工藝流程、降低污水處理成本和管理維護成本,非常適合廣大農村地區,特別是冰凍期較短的南方地區的使用。
CRI 工藝源于原始土地處理法中的快滲工藝(Rapid Infiltration ,簡稱 RI 工藝),是通過人工回填砂質填料而替代天然土地,并且添加了多種為改善微環境的礦物質填料(以鈣系礦物為主),從而改善了微生物生長條件,同時使污水處理負荷比原始的RI 工藝提高了 10~100倍,不僅保留原RI 工藝管理方便、運行費用低、沒有污泥產生的特點,而且還具有防止地下水污染、操作環境衛生等優點。目前已經在生活污水和河流污水處理上取得了廣泛的應用
2.2CRI 工藝的優點
通過 CRI 工藝技術在中小城鎮的運用與實施,可以總結其有如下優點:
出水效果穩定。 CRI 工藝處理出水水質可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GBl8918-2002 中一級 A 標準,對氨氮、 COD 、SS、BOD 等,有非常高的去除效率。CRI 系統繼承了土地處理工藝中抵抗沖擊負荷效果好,出水水質穩定。成本低、費用低、且易于管理。CRI 工藝流程簡單,不采用曝氣、不用污泥回流、不用處理污泥,污水經過一級處理沉淀后就可以直接進入快滲池進行二級生化處理,二級生化處理中沒有任何污泥產生,所以避免了建設污泥處理設施的成本,通常污水處理廠采用傳統工藝的污水處理設施建設中有40-50%用于污泥處理設施的處理,人工快滲工藝只有少量的初沉池污泥(泥沙)產生,所以既不用建設過多的污泥處理設施,通常只要簡單干化即可完成對污泥的處理,閃此人工快滲工藝建設成本較低、管理方便,最終構成了噸水處理成本較低。綠色環保。系統除了初沉池有少量泥沙外。二級生化系統沒有任何污泥產生,從根本上徹底杜絕了二次污染問題,對周邊環境影響較小,表現在污水自由水面與空氣接觸時間較短。
3 結論
人工快滲污水處理系統工藝(CRI)是在為解決我國污水收集較難、需要分散處理的中小城鎮及農村小型污水處理廠的工藝選擇的問題而產生的新型工藝,非常適合一般中小城鎮及新農村小型水處理廠應用,最大限度的解決了由于地域偏遠、規模小、管理水平低、運行復雜費用高、污泥處置易引發二次污染等造成的污水處理困難的問題。再加上人工快滲污水處理系統工藝具有運行簡單、自動化程度高、運行費用低、出水效果好等特點,成為了偏遠地區、經濟發展緩慢的中小城鎮及農村污水處理廠首選的污水處理工藝。






