德國(guó)等歐洲國(guó)家在小城鎮(zhèn)污水處理上更傾向于使用半集中式和分散式的處理模式。集中式、分散式、半分散式三種污水處理模式具有不同的工藝特點(diǎn)和流程。
通過對(duì)不同的技術(shù)工藝做了投資成本和運(yùn)營(yíng)成本的分析，分散式處理具有節(jié)省管網(wǎng)投資等優(yōu)點(diǎn)。分散式處理模式的成功推廣上也得益于德國(guó)的國(guó)情，即不同規(guī)模的污水處理設(shè)施執(zhí)行不同的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，在選擇合適的技術(shù)工藝時(shí)，需要考慮區(qū)域、投資運(yùn)營(yíng)成本、法律法規(guī)等多種因素等，選擇合適的處理模式。
表1德國(guó)不同規(guī)模污水廠的排放標(biāo)準(zhǔn)
德國(guó)在分散式城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇上具有獨(dú)到的經(jīng)驗(yàn)。
圖1德國(guó)南部不用水處理工藝的應(yīng)用比利
1、多種水處理工藝在小城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了改良和推廣。
如圖1所示，在德國(guó)的南部地區(qū)，序批式反應(yīng)器(SBR)和活性污泥工藝占主要地位，使用率分別達(dá)為47%和占20%。目前德國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理以二級(jí)處理為主，其中一級(jí)處理包括初沉池、化糞池等，二級(jí)處理包括穩(wěn)定塘、人工濕地、膜生物反應(yīng)器、生物濾池等等。其中，德國(guó)針對(duì)膜生物反應(yīng)器等多種工藝都成功推廣了小型化和設(shè)備化的工程改進(jìn)（圖2）。
圖2設(shè)備話的SBR反應(yīng)器（左）和活性污泥反應(yīng)器（右）
2、在眾多技術(shù)選擇中，德國(guó)基于長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，基于生態(tài)設(shè)計(jì)的人工濕地技術(shù)在造價(jià)、處理效果等綜合成本比較上具有優(yōu)勢(shì)。
具體來說，如圖3（左）所示，對(duì)于好氧污泥工藝、厭氧系統(tǒng)等技術(shù)路線，在處理規(guī)模較小時(shí)投資費(fèi)用將明顯上升。然而，處理規(guī)模對(duì)人工濕地的單位投資費(fèi)用影響有限，換言之，對(duì)于小型污水處理設(shè)施，人工濕地在投資上具有優(yōu)勢(shì)。此外，如圖3（右）所示，人工濕地技術(shù)維護(hù)費(fèi)用和能耗費(fèi)用非常低，且無污泥產(chǎn)生，沒有污泥處理問題。報(bào)告介紹了以戶為單位的人工濕地建設(shè)和運(yùn)行方式。目前這種濕地工程在德國(guó)數(shù)以萬計(jì)。
圖3不同工藝在不同規(guī)模下的投資費(fèi)用（左）和不同工藝維護(hù)費(fèi)用的比較
3選擇合適的污水處理技術(shù)工藝應(yīng)該考慮多種關(guān)鍵因素。
總結(jié)如下：能否找到合適的專業(yè)技術(shù)人員；是否具有適當(dāng)?shù)膱?chǎng)地；是否可重復(fù)利用；是否適應(yīng)氣候和土壤條件；是否有充足的電力供應(yīng)條件；地下水位和季節(jié)變化；投資和運(yùn)營(yíng)成本；使用壽命等。
德國(guó)分散式城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)在很多方面對(duì)于中國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理有啟示性的作用。以沈陽和太湖為例。目前人工濕地在冬季低溫條件下運(yùn)行效果差是制約其推廣應(yīng)用的主要瓶頸。而沈陽案例的長(zhǎng)期運(yùn)行，證實(shí)了基于生態(tài)設(shè)計(jì)的人工濕地工藝路線適合中國(guó)北方地區(qū)低溫的要求。宜興的案例建于太湖周邊，同樣選擇人工濕地技術(shù)。通過與公園設(shè)計(jì)相結(jié)合，選擇了多種綠色植物，在周邊社區(qū)中贏得了良好口碑。該案例的成功則說明人工濕地的技術(shù)路線也可以適用于水質(zhì)敏感區(qū)的小城鎮(zhèn)污水處理。
來源:中宜環(huán)科環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究
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