一种生活污水处理工艺在高层建筑中的应用

【摘要】众多高层建筑的兴建，成为地区经济发展的明显特点。无论是商业办公楼还是住宅楼，高层建筑给排水设计标准高，功能齐全，设施完备，再加上人流大、排水负荷较重，已形成集中的废水和污水源。本文介绍一种理论可靠、实践有效的小型无动力生活污水处理工艺，具有投资省、能耗低、处理效果好等优点。

【关键词】生活污水处理；工艺；高层建筑；应用

高层建筑的生活污水排放会对周围环境产生较大的影响，所以必须与大楼同步进行污水处理设施的设计、施工和运行。一幢百余米高层建筑的污水处理工程投资往往上百万元。建成后还需投入人力，物力维持正常运行。所以，合理选择污水处理工艺，保证处理效果，控制一次性投资和经常性运行费用，是环境与经济协调发展的客观要求。

1 工艺流程：沉淀池—厌氧消化池—厌氧生物滤池—拔风管—氧化沟—进气出水井。在沉淀池之前，可以视具体情况设置调节池几格栅井，对于大楼内厨房等部位排出的含油废水，宜经隔油池处理，保证含油量≤20~40mg/L，然后进入沉淀池。

2 工作原理：沉淀池主要起到预处理作用。去除污水中一些比重较大的颗粒状无机物和相当部分悬浮状有机物，以减轻后续生物处理工艺的负荷。对于一般生物污水，经沉淀池可以去除约30%的BOD5和55%的悬浮颗粒。

沉淀池出水进入厌氧消化池。厌氧消化池起到水解和酸化功能，复杂的大分子有机物被细菌胞外酶水解成小分子溶解性有机物。同时由于酸性细菌活性强，繁殖迅速，对水体中的有毒、有害有机物有较强适应能力，使之结构、性质发生变化，大大提高污水可生化性。在有机物浓度和细菌浓度都很高的情况下，细菌对有机物的吸附作用显著，使厌氧消化池对有机负荷具有较强的缓冲能力，能适应生活污水的冲击负荷。

厌氧消化池出水进入兼性厌氧生物滤池 。在拔风系统作用下，生物滤池处于兼氧状态，设计溶解氧浓度在0.3~0.5mg/L。

由于一定溶解氧存在，阻止了废水中甲烷细菌的产生，厌氧消化过程的产甲烷化倾向得到控制，所以废水仍处于酸性阶段，整个系统产生的气体以H2和CO2为主，没有大量有害气体如CH4产生。另一方面，有专利发明的独特滤料在滤池内形成良好的导流体系，适合细菌生长，并有助于截留废水中的有机物，形成兼性厌氧生物膜。与好氧生物膜相比，兼性厌氧生物膜的好氧层更薄，而以内层的兼氧菌和厌氧菌为主。

在兼氧生物滤池内，一方面好氧层很薄，有机物得以穿透该层而供给内部的兼氧和厌氧菌。另一方面表层吸附的较高浓度有机物足以供给生物膜消化。良好的倒流体系使水流稳定，生物膜能保持较厚的厚度而不被冲落，整个系统产生的污泥显著减少。最终，兼性厌氧生物滤池形成稳定的吸附和生物降解过程，生物降解仍以水解和酸化为主。溶解性有机物被兼性或专性厌氧菌转化为有机酸、醇、醛和CO2、H2等。

出水再通过氧化沟进一步好氧处理。拔风系统使空气流通，使氧化沟的水层表面与空气充分接触，由于设计使沟内的污水呈薄膜状流过，只要保持空气流通即可保证充氧效果。一般氧化沟内DO可稳定在1.5~2.8mg/L。在这个阶段，有机物在好氧菌作用下得到较彻底分解。最终形成CO2、H2O、NH3、SO42-、PO43-等各种无机产物。

3 主要优点为：

3.1 不耗能，整套装置无水泵，鼓风机等机电设备，从进水口至出水口全部依靠位能，水头损失小于0.5m。

3.2 新型滤料和先进的导流体系，挂模块，72h内可达到设计要求。滤料不易堵塞、不必更换、反冲和再生。

3.3 造价低，管理简单。

3.4 无噪声，无异味。

3.5 不占地表面积。由于人工操作的工作量很小，基本没有常规操作，适合布置在地面以下。利用绿化、道路、停车场等地下空间，节约地表面积。

4 主要局限：

4.1 整个系统的厌氧和兼氧段需要较长停留时间，一般在24h以上，氧化沟内的停留时间在20min以上，所以占地面积较大，达到0.6~0.8m2/m3水，对于废水量很大而周围空地较小的高层建筑，其实用性受到限制。

4.2 拔风系统是处理过程的关键，目前有两种拔风方法。一种是将拔风管接入大楼雨水管，依靠雨水管拔风。但雨水管在暴雨时满流设计。管内为有压流，在大雨时拔风或排水将受到影响。而高层建筑的雨水管往往是分段布置的，每一段负责若干层雨水排放，没有从底到顶的雨水管，雨水管的高度不够，就不能保证拔风充氧能力。另一种方法是设置单独的拔风管升到高空，但高层建筑内往往难以就此找到不影响美观和使用功能的合适位置。