粪便污水处理技术的研究现状 4页

'万方数据170广东化工、】l，、vw．gdchem．tom2011年第4期第38卷总第216期粪便污水处理技术的研究现状雷芳(广州市污水治理有限责任公司，广东广州510655)睛要】介缬j1．致夷匿家翱日本对粪便污水的处理技术，熏点介绍了禽孱粪便污水的处理现状和几种处理工艺技术。【关键潮粪便污水；模式；城市i中翻分樊粤Fa【文献标识码】A【文章编号]1007·1865(2011)04·0170-03ResearchStautesofBlackWaterTreatmentTechnologyLeiFang(GuangzhouSewageTreatmentCo．，Ltd．，Guangzhou510655，China)Abstract：IntroducedtheblackwatertreatmenttechnologiesinEuropeanandAmericancountriesandJapan，introducedemphaticallythetreatmentsituationsofblackwaterandseveralkindsofwastewatertreatmentprocessesinChina．Keywords：blackwater；model；city国外把粪便污水又称为黑水(blackwater)，与黑水相对的另一概念是灰水(graywater)。国外的黑水定义有两种，一种定义为含有粪便物质的生活污水；另一种定义为厕所污水，包括冲厕水和粪便【lJ。粪便污水中的有机质和氮、磷等物质若直接排放，会造成水体枵染和富营养化，影响水体生态平衡；粪便污水中含有大量病原体，容易引发大规模传染病的流行；粪便污水因含有大量有机质可供繁殖孽生媒介疾病的蚊、蝇、蚤、老鼠等；粪便污水中有机质腐烂分解后产生有毒有害气体，发生恶臭。所有这些都严重污染了土地、水体、大气和生物群落，导致城乡生态恶化、疾病传染，影响人民身体健康¨J。城市粪便主要来源于城市公共厕所，对于粪便无害化处理在发达国家已基本解决，并且做到了资源化、稳定化和减量化；但是对于发展中国家来说，城市粪便的处理还处于初期阶段，大多是采用城市粪便连接到城市污水管网，输送到城市污水处理厂进行处理。这种方法提高了城市污水的污染负荷，增加了城市污水处理厂的处理负担。而且对于城市粪便的单独集中处理我国还处于试验研究阶段。各国粪便污水处理技术，按粪便污水收运和处理方式不同，大致可以分为欧美模式、日本模式和发展中国家模式。欧美模式以城市污水管网和污水处理厂作为粪便荇水收运和处理基础，即城市污水、粪便污水合并处理的高成本模式；日本模式是除合并处理之外，还采用车辆收运单独集中处理和现场净化池分散处理相结合的粪便污水单独处理的中成本模式；而发展中国家模式则是多样化的粪便污水处理系统的低成本模式【⋯。1欧美国家粪便污水处理技术欧美国家因早期对城市下水道建设的重视，因而都有较完整的污水排放设施和污水处理系统，粪便污水由水冲厕所通过化粪池排入下水道至污水处理厂统一处理。欧美国家下水道普及率在70％～90％，多数城市几乎达到100％；其中，英国已普及到农村。按每座污水厂的服务人数算，瑞典和法国为5000人，英国和德国为7000～8000人，美国为10000人；按城市人口计算人均下水道长度，英国为4．51m，德国为3．35m【2J。美国至90年代，下水道和城市污水处理系统的服务人121普及率均达到80％。其处理模式如图1、2所示。(1)距污水厂较近的粪便接收站：(2)远离污水厂的粪便接收站图1处理工艺流程Fig．1Processflow图2处理工艺流程Fig．2Processflow[收稿日期】2010—12-10【作者简介】雷芳(1984-)，女，甘肃人，硕士，主要从事环保相关工作。 万方数据2011年第4期第38卷总第216期广东化工www．gdchem．com171欧美国家采用特殊处理与污水治理相结合的方法，采用城市污水、粪便污水集中处理的技术，实现粪便污水的无害化处理。2日本粪便污水处理技术日本1988年下水道普及率仅32％，为弥补这一不足，日本在没有下水道及污水处理厂的地方均设有净化池，进行小范围处理，目前日本按服务人口普及率计一J，粪便排入下水道的只占35％，采用净化池(600多座)的占35％，使用旱厕的占30％。对净化池污泥和旱厕粪便，依靠单独收集处理系统进行清运(吸粪车28000辆)、处理(处理厂1200多座)及最终处置。⋯日本的粪便污水处理技术发展较早，始于1954年【“。最早的处理技术是好氧／厌氧消化一活性污泥法，处理前粪便需要稀释20倍，经该工艺处理后出水的BOD5和ss浓度分别为30mg／L和70mg／L，但对氮和磷几乎没有去除作用。1975年后，生物除氮技术用于处理粪便污水，可去除其中高浓度的氮。处理工艺有两段生物反硝化一絮凝一臭氧一过滤等忡J。1980至1985年期间，日本进一步发展了高效反硝化-絮凝-砂滤-活性炭柱工艺，利用该工艺处理粪便污水时，处理前不需稀释，处理后出水不需二次处理。1986年，日本将膜过滤技术应用到粪便污水处理中，克服了重力或离心脱水方式污水分离的缺点，从而使膜技术在粪便污水处理中的应用逐渐发展起来。现在日本每年约建造25个粪便处理厂，其中大约50％的处理厂在处理工艺中采用超滤技术，处理厂规模一般能达到50-100in3／d。几种典型膜处理工艺流程如图3-5所示。(1)高效生物反硝化一超滤：(2)高负荷反硝化一超滤图3高效生物反硝化一超滤工艺流程Fig．3Highdenitrification—ultrafiltrationprocess(3)高负荷活性污泥一超滤图4高负荷反硝化一超滤工艺流程Fig．4Highloaddenitrification—ultrafiltrationprocess图5高负荷活性污泥一超滤工艺流程Fig．5High-loadactivatedsludge-ultrafiltrationprocess3我国粪便污水处理技术我国大多数人居住在农村，广大农村几乎没有下水道，全是各种类型的旱厕，除了极少数沼气厕所具有无害化处理功能外，大多数粪便未经处理直接用于农田。大城市以水冲厕所为主兼有旱厕，中小城镇以旱厕为主兼有水冲厕所，由于我国城市排水设施不足(有近40％的城市缺乏完善的排水管网)，污水处理系统严重欠缺，化粪池达不到应有效果，全国绝大部分的粪便枵水得不到及时、有效的处理就直接排入江河湖海，导致城市水体污染。我国目前的粪便污水处理技术是多种模式的混合：极少数发展较快的沿海城市(如深圳和珠海)模仿欧美处理模式，且已接近美国80年代初水平；另有极少数大城市(如广州和上海)正沿着日本粪便污水处理厂的模式在发展，但还未达到日本70年代中期水平；绝大多数城市与其它发展中国家粪便污水处理技术多样化模式类似，但在技术水平上甚至还低于部分发展中国家。我国已有的几种粪便污水处理技术工艺如下l，J：(1)粗过滤与市政管网排放相结合的工艺。在上海、北京的一些粪便消纳站，对粪便采用粗过滤后，将滤液排入市政管网，滤渣送填埋场作填埋处理。(2)粗过滤、除砂与市政管网排放相结合的工艺。在广州、佛山和上海的一些粪便消纳站，采用粗过滤与除砂相结合的工艺，工艺流程如图6所示。(3)粗过滤、除砂、除泥脱水与市政管网排放相结合的工艺。北京高碑店粪便处理场、北京四季青粪便处理场、北京酒仙桥粪便处理场、北京北小河粪便处理场、嘉兴有机肥场等均采用的这种处理技术，工艺流程如图7所示。(4)粗过滤、除泥脱水与生化处理成独立系统的处理工艺。处理后的水可实现城市下水道排放，而且部分可用于固液分离部分的稀释水脱水设备的冲洗用水或浇灌用水等，从而实现对粪便污水的有效、资源化处理。工艺流程如图8所示。 万方数据172广东化工、】l，、)m．gdchem．com2011年第4期第38卷总第216期图6粗过滤、除砂与市政管网排放相结合的工艺流程Fig．6Coarsefiltration，gritremovalandthemunicipalpipenetworkcombiningprocessemissions图7粗过滤、除砂、除泥脱水与市政管网排放相结合的工艺流程Fig．7Coarsefiltration，gritremoval，inadditiontodehydrationandmunicipalsludgedischargepipenetworkintheprocessofcombining图8粗过滤、除泥脱水与生化处理成独立系统的处理工艺流程Fig．8Coarsefiltration，inadditiontobiologicaltreatmentandsludgedewateringsystemprocessingprocessintoindependent4展望我国粪便处理设施缺乏，粪便的出路存在诸多环境污染问题，粪便无害化处理和资源化利用是发展的必然趋势。一定量的粪便根据需要有控制地投入市政污水中，可使处理系统的有机负荷稳定维持在一个较佳的范围值内，既有助于污水处理厂各项运行设计指标的实现，又能最大限度地利用已建设施的能力处理粪便污水。粪便污水处理厂一级处理与市政荇水处理厂深度处理相结合的工艺，是实现粪便污水无害化的一种高效可行的技术。同时进一步完善粪便好氧堆肥技术、高温厌氧发酵技术和化粪池技术促进粪便资源化技术的推广。参考文献[I]FHammes，YKalogo，WVerstrate．Anaerobicdigestiontechnologiesforclosingthedomesticwater，carbonandnutrientcycles[J]．WatSciTech，2000，41(3)：203—211．【2】徐庆文．城市粪便污染及治理对策【J]．贵州农学院学报，1994，13(1)：83．88．[3】陈朱蕾．国内外城市粪便处理系统模式比较的研究【J】．武汉城市建设学院学报，2000，17(1)：20—23．【4】陈朱蕾．日本粪便处理技术进展【J】．城市环境，1990，5(2)：74—76．[5]Toshihiro，Tanaka．UltrafiltratioaaidsJapanesetreatment[J]．WaterQualitryInternational，1997，3(7-8)：26-27．【6]JoneM，Kalbermatten．AppropriateSanitationAlternatives[M】．TheJohnsHopkinsUniversityPress，1982．[7】章海疆．关于城市生活粪便处理工艺方案的探讨[J]．城市环境与城市生态，1993，4(2)：22-24．(本文文献格式：雷芳．粪便污水处理技术的研究现状【J】．广东化工。2011。38(4)：170—172)(上接第167页)[11]关卉，杨国义，李丕学，等．雷州半岛典型区域土壤有机氯农药污染学报，2004，41(3)：414-419．探查研究【J】．生态环境，2006，15(2)：323．326．【5]史双昕，周丽，邵丁丁，等．北京地区土壤中有机氯农药POPs残留状[12]龚钟明，王学军，李本纲，等．天津地区土壤中DDT的残留分布研况研究【J】．环境科学研究，2007，20(1)：24-29．究[J】．环境科学学报，2003，23(4)：447—451．[6】史双听，邵丁丁，周丽，等．安徽省土壤中有机氯杀虫剂的残留状况研『13]CrimaltJoanO，VanD．Persistentorganchlorinecompoundsinsoilsand究[J]．环境科学学报，2007，27(9)：1534．1540．sedimeritsofEuropeanhighaltitudemountainlakes[J1．Chemosphere，2004，[7】李倦生，陈一清．湖南省土壤中有机氯农药的残留规律研究[J]．环境科54(25)：1549—1561．学研究，2008，21(5)：85—90．[14]Hater，WidemanJL，JantuneLMM。eta1．Residuesoforganochlorine[8】张天彬，饶勇，万洪富，等．东莞市土壤中有机氯农药的含量及其组成pesticidesinAlabamasoils[J】．EnvffonmentaPollution，1999，106(3)：323．332．【J]．中国环境科学，2005，25(Suppl)：89．93．[9]CAVANAGHJE，BuRNSKA，BRuNSKILLGJ，eta1．OrOanochlorinepesticideresiduesinsoilsandsedimentsoftheHerbeftandBtlrdeknRiverRegions，NorthQueenslandImplicationsforeontaminationoftheGreatBarrierReef【J】．MarinePollutionBulletin，1999，39(1一12)：367—375．[10]MCGD．OrganicmicropoUutantandtraceelementpollutionofIrishsoils[J1．SciTotalEnvimn，1995，(164)：125．133．(本文文献格式：刘茂胜，区辉．蔡跃鹏．广州地区菜地土壤有机氯农药残留与分布[J】．广东化工，2011，38(4)：166—167) 粪便污水处理技术的研究现状作者：雷芳，LeiFang作者单位：广州市污水治理有限责任公司,广东,广州,510655刊名：广东化工英文刊名：GUANGDONGCHEMICALINDUSTRY年，卷(期)：2011,38(4)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdhg201104083.aspx'