摘要：針對(dui)分散點源的排放特點，推廣應用了(le)無動(dong)力(li)式(shi)生物凈化槽、人工(gong)潛流(liu)濕地、土壤滲濾系統等技術(shu)，介紹(shao)了(le)在北京市分散點源污水處理與回(hui)用方(fang)面(mian)取(qu)得的成功實踐。　　

關鍵詞：分(fen)散點源污染(ran)　無(wu)動力生物處(chu)理技術　中水回(hui)用

隨著我(wo)國(guo)社會、經(jing)濟的(de)迅猛(meng)發(fa)展，水資源(yuan)緊張的(de)局面日益嚴(yan)峻。分(fen)散(san)點(dian)源(yuan)污染由(you)于點(dian)多面廣，對飲水安全和水環境污染產(chan)生(sheng)(sheng)了(le)(le)直接影響(xiang)。農(nong)民生(sheng)(sheng)活(huo)和生(sheng)(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)近(jin)二十年發(fa)生(sheng)(sheng)了(le)(le)重大(da)變化，農(nong)村生(sheng)(sheng)活(huo)污水成了(le)(le)當地分(fen)散(san)點(dian)源(yuan)污染的(de)主要原因。北京(jing)市近(jin)年來在實施(shi)水源(yuan)保(bao)護、水土保(bao)持、京(jing)津風沙源(yuan)治(zhi)理、新農(nong)村建設(she)、小(xiao)城鎮建設(she)等活(huo)動中(zhong)開(kai)展了(le)(le)大(da)量的(de)點(dian)源(yuan)治(zhi)理工作，積累了(le)(le)許(xu)多有(you)益的(de)技術和管理經(jing)驗。

一、分散點源水污染的危害

分散點源水污(wu)染(ran)排放單位包括村鎮(zhen)、賓館、飯店、軍隊(dui)、湖庫(ku)管理機構等等。分散點源污(wu)染(ran)具有如(ru)下特(te)點：

（1）大部分(fen)點(dian)源人(ren)口較少，分(fen)布較廣，水量(liang)、水質不穩定，污水收集管(guan)網很難建設和(he)管(guan)理(li)，只宜(yi)就近(jin)單獨處理(li)，排放或回用。

（2）分布分散隨機，動力系統接(jie)入(ru)不便，經濟力量薄弱(ruo)，很(hen)難有足(zu)夠、持續的運營管理經費(fei)投(tou)入(ru)。污水(shui)處理應充分考(kao)慮造價低、運行費(fei)用少、低能耗或無能耗的工(gong)藝。

（3）位置偏遠(yuan)，規(gui)模較小，操作管理不便，且缺(que)乏(fa)污水處理專業人員(yuan)，所選工藝(yi)應運行(xing)管理簡單，維護方便。

（4）雨(yu)污混流，污染物濃度低，常規生物處理技(ji)術啟動和穩定(ding)運(yun)行(xing)困難。

因此，分散點源(yuan)污(wu)(wu)染(ran)治理(li)成本高(gao)，管理(li)難(nan)度(du)大，加之財(cai)政渠道的(de)資金來源(yuan)不足，導致大量污(wu)(wu)水(shui)未經處理(li)直(zhi)接(jie)排放，造成河湖、水(shui)庫(ku)水(shui)體(ti)及地下水(shui)污(wu)(wu)染(ran)，一方面(mian)，危及人民的(de)飲(yin)用水(shui)安全，另一方面(mian)，水(shui)體(ti)中氮(dan)、磷(lin)等營養(yang)物質的(de)增加使得水(shui)體(ti)富營養(yang)化(hua)的(de)程度(du)不斷加重，水(shui)環境質量持(chi)續(xu)惡化(hua)。

二、開展“三道防線”建設

按照“保護水源、改善環境、防治災害、促進發展”的總體要求，北京市圍繞主要水源地，開展了“三道防線”建設工作。為解決水源保護問題，將小流域劃分為“生態修復、生態治理、生態保護”三道防線，綜合應用多種治理措施進行生態環境建設，保護水土資源。
第一道防線：生態修復防線，位于遠山(shan)中山(shan)及人煙稀少地區，土層淺薄，遇(yu)暴雨易造成嚴重的水(shui)土流失，并且泥石(shi)流、滑坡等自然災害時有發生。

第二道(dao)防線：生(sheng)態治理(li)防線，位于山麓、坡腳等農業種植區及(ji)(ji)人類(lei)活(huo)動(dong)頻繁地區，生(sheng)態環境(jing)脆弱，水土流失嚴(yan)重，是(shi)(shi)泥沙的(de)主要來源；同時是(shi)(shi)村鎮及(ji)(ji)旅游業集中區域，生(sheng)活(huo)污水排放(fang)(fang)和(he)垃圾堆(dui)放(fang)(fang)量大；因開發建設(she)活(huo)動(dong)等人為造成的(de)水土流失嚴(yan)重。

第三道(dao)防線：生態(tai)保護防線，位于河（溝）道(dao)兩側及湖庫周邊(bian)，是挖沙、采沙及廢棄物投(tou)棄的主(zhu)要區(qu)域；同(tong)時由于濕地萎縮(suo)，水體自然凈化能力差。

在(zai)三道防線的建設過程(cheng)中，北(bei)京市有(you)計劃、分階段(duan)建設了(le)許(xu)多分散點源水污(wu)染治理工(gong)程(cheng)，確保北(bei)京河湖及(ji)水源水質安全。

三、主要技術思路

針對分散點源的(de)污水排(pai)放特點，貫(guan)徹可(ke)持續發展、節約能源的(de)理念，筆者在北京市分散點源污水處(chu)理中大量推廣應用了無動力式生(sheng)物凈化(hua)槽、人工潛(qian)流濕地(di)、土壤滲(shen)濾(lv)系統等無動力生(sheng)物及生(sheng)態技術(shu)。這些技術(shu)都主要體(ti)現了以(yi)下理念：

（1） 以(yi)人(ren)為本：充分考(kao)慮各分散點(dian)源(yuan)的操作管理水(shui)平及污水(shui)排放(fang)特點(dian)，推動應用無人(ren)值守技(ji)術(shu)；

（2） 長(chang)效機制(zhi)：使用(yong)節能乃至無動力技術，盡量不需(xu)要電力接入(ru)，追求低運行費用(yong)，不需(xu)要后(hou)期投入(ru)；

（3）污(wu)水資源化：就地處理，就地回用；

（4） 景觀美感：使環保設(she)施與周圍(wei)的(de)環境生態融為一體，打造新的(de)綠色景觀。

1、無動力式(shi)生(sheng)物凈化槽技術

無動力式(shi)生(sheng)物(wu)(wu)凈化(hua)槽(cao)技術(shu)(shu)是好氧與厭(yan)氧結合(he)(he)的(de)一(yi)體化(hua)結構，核心技術(shu)(shu)為混合(he)(he)流膨脹床(chuang)厭(yan)氧生(sheng)物(wu)(wu)濾池。厭(yan)氧生(sheng)物(wu)(wu)濾池是在(zai)過去幾十年(nian)中新發展起來(lai)的(de)污(wu)水(shui)生(sheng)物(wu)(wu)處理技術(shu)(shu)，并(bing)在(zai)厭(yan)氧領域得到應用，其典型技術(shu)(shu)為厭(yan)氧濾池（Anaerobic Filter,簡(jian)稱AF），其系統內能保持(chi)高污(wu)泥濃度，有機負(fu)荷(he)高，進而(er)耐(nai)沖擊負(fu)荷(he)能力強，水(shui)力停(ting)留時間(jian)短，占地(di)小而(er)得到廣泛應用[1]。筆者通過多(duo)年(nian)的(de)實(shi)踐探索，解決了(le)(le)混合(he)(he)流膨脹床(chuang)厭(yan)氧生(sheng)物(wu)(wu)濾池在(zai)生(sheng)活污(wu)水(shui)等(deng)低濃度有機廢水(shui)處理領域啟動難(nan)、效率低等(deng)技術(shu)(shu)難(nan)題，從而(er)實(shi)現了(le)(le)有0.4米(mi)以上落(luo)差的(de)場所真正的(de)無人工動力接入、不(bu)用人員操作值守等(deng)以人為本的(de)技術(shu)(shu)特點。

筆者應(ying)用實踐(jian)表明(ming)，對(dui)城市污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)（含雨污(wu)混流），厭(yan)氧(yang)生(sheng)物濾池(chi)COD去除(chu)率＞80%，BOD去除(chu)率＞85%（水(shui)(shui)(shui)(shui)溫≥15℃），對(dui)氨(an)氮、總(zong)氮也有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)效果。基于(yu)大部分污(wu)染物已(yi)被厭(yan)氧(yang)濾池(chi)去除(chu)，好氧(yang)段的(de)(de)(de)(de)跌(die)水(shui)(shui)(shui)(shui)曝(pu)氣(qi)復氧(yang)迅速，硝(xiao)化(hua)反應(ying)徹底(di)，出水(shui)(shui)(shui)(shui)基本達到中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質標準。設施建設時可(ke)與生(sheng)態(tai)護(hu)岸組(zu)合使用，有條件的(de)(de)(de)(de)場所可(ke)加裝太陽(yang)能曝(pu)氣(qi)、風能曝(pu)氣(qi)或水(shui)(shui)(shui)(shui)下曝(pu)氣(qi)機[2，3]。系統僅需要0.4米的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)頭(tou)落差即可(ke)運(yun)行，適用于(yu)絕大多數點源排(pai)放(fang)場所。系統采用了土地法處理厭(yan)氧(yang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體，解決了沼氣(qi)排(pai)放(fang)問題。該技術能將高效、低耗、低運(yun)行費(fei)用的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理后(hou)作(zuo)為中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回用，節約利用水(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源。

2、人工(gong)潛(qian)流濕(shi)地技術(shu)

人工濕地技術(shu)(shu),是利(li)用人工水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)系統(tong)內多(duo)級生(sheng)(sheng)物的稀釋降(jiang)解作用來去除(chu)或(huo)削(xue)減水(shui)(shui)(shui)中污(wu)染物的方法[4]。目前,我國許多(duo)地區已利(li)用該(gai)技術(shu)(shu)處(chu)理(li)小城鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)(shui)、污(wu)染河道水(shui)(shui)(shui)、村(cun)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)(shui)及面源污(wu)水(shui)(shui)(shui)的實例。人工潛(qian)流濕地系統(tong)適合(he)不同的處(chu)理(li)規模,基建(jian)費用低廉,處(chu)理(li)構筑物由各種天然生(sheng)(sheng)態(tai)系統(tong)或(huo)經(jing)簡單修(xiu)建(jian)而成,沒(mei)有復雜(za)的機械設備, 易于運行(xing)維護與管(guan)理(li)。但(dan)該(gai)技術(shu)(shu)需要(yao)有足夠(gou)的預處(chu)理(li)設施，否則濕地壽(shou)命(ming)短，環境衛生(sheng)(sheng)狀況差，冬季(ji)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質無(wu)法保障。

3、土壤滲濾系統

土(tu)(tu)壤(rang)滲(shen)濾系(xi)(xi)統是經過預處(chu)理(li)，將污水(shui)投配在土(tu)(tu)地上，通過“土(tu)(tu)壤(rang)—微生(sheng)物—植(zhi)物”系(xi)(xi)統，進行一系(xi)(xi)列(lie)物理(li)、化(hua)學及生(sheng)化(hua)作(zuo)用(yong)，使(shi)污水(shui)得到凈化(hua)的處(chu)理(li)工藝。污水(shui)土(tu)(tu)地處(chu)理(li)成本低廉，基建投資省(sheng)，運行費(fei)用(yong)低；運行簡便，易(yi)于操作(zuo)管理(li)且節省(sheng)能源。

在土地滲濾系統中，投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向深層擴散。污水中的污染物質在擴散過程中被土壤阻留、吸附、微生物降解、植物吸收等一系列作用被去除。由于土地滲濾系統負荷低、停留時間長，水質凈化效果非常好，而且穩定。該系統適宜于小規模的生活污水處理，尤其是獨戶或幾戶居民的污水處理，推廣利用前景較為廣闊。
土地(di)滲(shen)濾系統具有以下明顯的優點：

1）工(gong)藝流程簡(jian)單，運行可靠，管(guan)理方便。土地滲濾系統對預處理水平要求低(di)，化糞池(chi)出水即(ji)可，而(er)且不產生一般(ban)生物處理中(zhong)所需要處置的污泥。

2）處(chu)理效果穩定。出水水質可以達到排放和回用水質標準，不會對(dui)地下水造成危害。

根據不同的排放和(he)回用(yong)要求，以上技術可(ke)以組合使用(yong)。

四、無動力式污水處理技術工程實踐

北京(jing)市各級水務部門近年來大規(gui)模開展了(le)(le)分散點(dian)源(yuan)污水治理與回用工作(zuo)，取得了(le)(le)豐碩(shuo)成(cheng)果。筆者積極(ji)參與了(le)(le)門頭溝(gou)、延(yan)慶、昌平、房山(shan)等區縣的無動力(li)技(ji)術推廣(guang)應(ying)用工作(zuo)，建設(she)了(le)(le)近百座治污設(she)施(shi)，并不斷總(zong)結、改進和(he)完善。有(you)的污水站已運行五年以上，處理效(xiao)果非(fei)常(chang)穩定，沒(mei)有(you)使用電(dian)力(li)、藥劑(ji)等，沒(mei)有(you)經過排泥等任何維護措施(shi)。

2003年底(di)，北(bei)京市白河堡水庫管理(li)(li)(li)處采用(yong)無動(dong)力式(shi)生物凈化(hua)槽設備建設了(le)污水處理(li)(li)(li)及回用(yong)工程，處理(li)(li)(li)規模(mo)25噸/天，污水處理(li)(li)(li)后排入灌溉(gai)水池(chi)，用(yong)于綠化(hua)、灌溉(gai)等。

從監測結果來看，僅厭氧段COD去除率已達70%以上，厭氧段出水水質已達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB/18918-2002）二級標準。
整個工藝流程COD去除(chu)率(lv)大(da)于90%，最終排水指標(biao)(biao)達到《城市雜用水水質標(biao)(biao)準》（GB/T 18920-2002）規定的中水回(hui)用條件，符合《北(bei)京市水污染排放標(biao)(biao)準》（DB11/ 307-2005）一(yi)級(ji)限制B級(ji)標(biao)(biao)準。

2007年10月(yue)北京(jing)市門頭(tou)溝區淤白村(cun)采用(yong)無動力式(shi)生(sheng)物凈化槽設(she)備建設(she)了污(wu)水處(chu)理(li)工(gong)程，對生(sheng)活(huo)污(wu)水收集、處(chu)理(li)并達(da)標排(pai)放。部分監測數據見(jian)表(biao)2。

從(cong)系統監測結(jie)果看，整個工藝(yi)流程COD、SS去除率達80％以上，BOD5、COD、SS排水(shui)已達到符合《北(bei)京市水(shui)污染排放標準》（DB11/ 307-2005）一(yi)級(ji)限制B級(ji)標準。

到目前(qian)為止，兩系統均(jun)沒有使用(yong)任(ren)何電力(li)和藥劑，沒有剩余(yu)污(wu)泥(ni)排放(fang)，沒有進(jin)行任(ren)何操作和維護措施，無(wu)專人值守，即(ji)使冬季水(shui)溫下降及發生停水(shui)現象，系統仍能(neng)保持穩定的處理效果。

五、無動力式生物凈化槽技術應用分析

目(mu)前(qian)生活(huo)污水(shui)處理(li)使用較(jiao)多的工(gong)藝為活(huo)性(xing)污泥法( 好(hao)(hao)氧(yang)法) ,但(dan)其存在占地大、能耗高、運(yun)行管(guan)理(li)復雜等弊端(duan)。而目(mu)前(qian)大部分(fen)地點分(fen)散(san)、污水(shui)量小的生活(huo)污水(shui)點源位置偏(pian)遠,動力(li)介(jie)入不便, 難以(yi)保證好(hao)(hao)氧(yang)法的能耗需求； 同時點源污染規模(mo)較(jiao)小, 不便設立專業(ye)人員值(zhi)守和(he)(he)操作管(guan)理(li)。采用厭氧(yang)和(he)(he)好(hao)(hao)氧(yang)串聯的無動力(li)式(shi)生物凈化(hua)槽一體化(hua)構筑物, 則具有很大的優勢：

(1) 充分借(jie)助地勢, 在污染物集中排放的渠道上選取相對于受納水體具有(you)落差優(you)勢的地點建設此設施,使得構筑物中不用泵(beng)、電機(ji)等(deng)動(dong)力設備, 實現無(wu)動(dong)力要求、無(wu)運行(xing)費用壓力、免值守維(wei)護。

(2) 常(chang)規的好(hao)氧反(fan)應因供氧管(guan)理(li)、水(shui)(shui)質水(shui)(shui)量變化等系統容易失常(chang)現象, 且需建設管(guan)理(li)用房和冬季取暖(nuan)設施(shi)。而(er)本工藝中主(zhu)要(yao)以厭(yan)氧為(wei)主(zhu)，厭(yan)氧技術不(bu)需要(yao)外來能源(yuan)，抗沖(chong)擊負(fu)荷能力強，運(yun)行管(guan)理(li)便利。

(3) 厭氧和好氧處理串(chuan)聯的流程(cheng), 具有節約投資、節省(sheng)能耗、污泥(ni)產量少、進水水質好、能夠脫氮除(chu)磷、運行穩(wen)定等一系(xi)列的優(you)點。

(4) 分散排污口雨污混流, 污染物(wu)濃度低, 常規(gui)生物(wu)處理技術(shu)啟動和穩定運行困難, 此工(gong)藝(yi)核心技術(shu)為(wei)厭氧，當系統停止進水一段時間后，容(rong)易自動恢復。

(5) 一(yi)般厭(yan)氧設(she)備產生(sheng)的沼氣(qi)需設(she)沼氣(qi)收集處(chu)理(li)裝置, 該系(xi)統(tong)設(she)備均為密封單元, 水處(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong)產生(sheng)的有味、難聞氣(qi)體(ti)采(cai)用土地(di)吸附處(chu)理(li), 保證系(xi)統(tong)運行(xing)安全, 無空氣(qi)二次污染。

(6) 若出(chu)水回用時(shi)需(xu)要消(xiao)毒處理, 可靈活安裝自動式投藥系統。

在開展(zhan)社(she)會(hui)主義新農村建(jian)設污水(shui)(shui)治理中, 該技(ji)(ji)術廣(guang)泛應用(yong)(yong)于城鄉(xiang)地區的(de)基(ji)礎設施建(jian)設, 因其(qi)無動力消(xiao)耗、無運行和(he)(he)(he)(he)維護(hu)費(fei)用(yong)(yong)、無需人員(yuan)值守且(qie)治理效(xiao)(xiao)果(guo)顯著的(de)優勢, 有效(xiao)(xiao)解(jie)決(jue)了當地的(de)水(shui)(shui)污染治理和(he)(he)(he)(he)中水(shui)(shui)回用(yong)(yong)問題(ti)，節約(yue)了大(da)量的(de)財政(zheng)支出。現已完成(cheng)標準化(hua)、成(cheng)套化(hua)開發(fa)，經過兩次(ci)升級(ji)換代，在北京市、天津等(deng)地大(da)批量投入(ru)使用(yong)(yong)，取得了很好的(de)經濟效(xiao)(xiao)益(yi)、環境效(xiao)(xiao)益(yi)和(he)(he)(he)(he)社(she)會(hui)效(xiao)(xiao)益(yi), 受(shou)到廣(guang)大(da)用(yong)(yong)戶的(de)普遍贊譽，該技(ji)(ji)術已被(bei)有關部(bu)門(men)列為發(fa)展(zhan)循環經濟重(zhong)點產業化(hua)技(ji)(ji)術和(he)(he)(he)(he)火炬(ju)計劃(hua)推廣(guang)項(xiang)目。

六、結語

無動力式污水處理技術科學地將生物技術和生態技術用于分散點源污水處理場合，具有工藝簡單、投資及運行費用少、處理效果好、無人值守、中水可回用等諸多優勢, 體現了以人為本、環境友好的治污理念，是我國實現清潔小流域、保護水資源、污水資源化的適宜技術手段。
 

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