??????? 摘要:從污水在下水道中的流經(jīng)時間、流動狀態(tài)、微生物存在情況、其中水質(zhì)變化規(guī)律等說明下水道的污水凈化能力,指出污水在下水道中的流經(jīng)時間、流動狀態(tài),具備了類似自然界中水體凈化所必需的條件;下水道中水質(zhì)變化規(guī)律雖與河流凈化機理及活性污泥反應(yīng)動力學(xué)模式等不盡相同,但變化客觀存在,可將其與污水處理廠視作一個整體。
??????? 關(guān)鍵詞:下水道流經(jīng)時間流動狀態(tài)微生物生物轉(zhuǎn)化
??????? 1.前言
??????? 城市排水系統(tǒng)由排水的匯集、輸送、提升、處理和附屬設(shè)備等所組成[1]。一般,排水管網(wǎng)系統(tǒng)(下水道)與污水處理廠等各自的功能十分明確。以往人們對下水道的認(rèn)識,一般只停留在水力學(xué)方面,僅僅是污水處理廠的污水供應(yīng)系統(tǒng);污水處理過程中污染物的去除和轉(zhuǎn)化效率被認(rèn)為是取決于污水處理廠的運行管理。然而,事實上污水處理過程涵蓋了整個排水系統(tǒng),污水在漫長的下水道中的輸送過程中同樣會發(fā)生水質(zhì)變化,而這種水質(zhì)凈化作用,往往被人們忽略,因此,對下水道進行重新認(rèn)識,將其和污水處理廠視為一個整體,是非常必要的。
??????? 2.下水道的污水處理能力
??????? 下水道的污水處理能力一般可考慮為以下3個方面:1污水的流經(jīng)時間;2污水的流動狀態(tài);3污水及下水道中的微生物存在情況[2]。
??????? 2.1流經(jīng)時間
??????? 下水道的鋪設(shè)長度決定污水的流經(jīng)時間。以虹口區(qū)為例,2000年市政設(shè)施統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:在該區(qū)境內(nèi)的污水總管長度為66246米,管徑450~1200mm不等。假定某污水塊流經(jīng)管道的距離為總管長度的1/20,那么,污水從排放口至污水處理廠的流經(jīng)距離約為3312.3m。根據(jù)TJ14-74中關(guān)于污水管在設(shè)計充滿度下的最小設(shè)計流速的規(guī)定,取0.8m/s估算,污水平均流經(jīng)時間約1.15h。
??????? 表1流經(jīng)時間與二級生化處理時間的比較項目流經(jīng)/處理時間(h)流經(jīng)時間/處理時間(%)標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法[3]6~819.2~14.4A-B法[3]A:0.5~0.75B:2.0~4.0A:230~153B:57.5~28.8污水在下水道流經(jīng)時間1.15
??????? 從表1可以看出,與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法及AB法的處理時間比較,污水在下水道中流經(jīng)時間比較長,意味著將下水道作為污水處理設(shè)施利用起來是完全可能的。上海中華造船廠利用污水在長距離的下水管道中相當(dāng)可觀的過水表面積,足夠的流經(jīng)時間,稍加改變建成了下水道式“隔油池”[4],監(jiān)測數(shù)據(jù)表明:處理前含油濃度100mg/L,經(jīng)過處理后始終小于10mg/L。
??????? 2.2流動狀態(tài)
??????? 一般,污水中含有較多的有機物、無機物雜質(zhì),但這些物質(zhì)所占的比例很小,污水中的主要成分是水(約占99%以上),因此,將污水按一般水看待,符合一般水力學(xué)的水流運動規(guī)律。
??????? 污水在下水道中流動,流量是變化的,又由于流行水流轉(zhuǎn)彎、交叉、變徑、跌水等水流狀態(tài)的變化,流速也在變化,這和自然河流的流動狀態(tài)極為相似。正是污水這種流動狀態(tài),具備了類似自然界中水體凈化所必需的條件。從這一點來看,下水道作為污水處理設(shè)施來利用是可行的。
??????? 2.3微生物
??????? 自從A-B法污水處理工藝出現(xiàn)以來,人們對下水管道中水質(zhì)的生物凈化有所認(rèn)知[5]。GutekLlnst、Lnschkn等對受到重金屬或氯代烴污染的下水道系統(tǒng)中的生物膜曾有過研究,發(fā)現(xiàn)這些污染物以吸附的方式粘著在生物膜上。Guteunst報告了有關(guān)受到輕微污染的生活污水或受重金屬污染的工業(yè)廢水的下水道中生物膜的細(xì)菌、原生動物和后生動物的數(shù)據(jù)[6]。但國內(nèi)外研究下水道中的微生物對有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律還是較少,對影響下水道中污水水質(zhì)的物理、化學(xué)和生物過程缺乏足夠的了解和認(rèn)識,研究下水道中微生物對污水的轉(zhuǎn)化作用以及所需的環(huán)境條件更是鮮有報道。
??????? 人們對下水道中微生物的研究僅僅停留在利用其作為原始菌液方面,經(jīng)過了篩選馴化后的菌種再利用到污水處理工藝中,而沒有將下水道作為污水處理設(shè)施來處理,下水道充其量是菌種的富集地。如任源等[7]采取某農(nóng)藥廠下水道中的污泥進行苯胺分解菌的馴化篩選研究;李湛江等[8]利用下水道中的污泥篩選分離馴化得到了硝基苯降解菌。
??????? 但是從以上的研究結(jié)果可以看到:下水道中的微生物比較豐富,而且經(jīng)過篩選、馴化后能應(yīng)用于污水處理工藝。這也意味著,對下水道結(jié)構(gòu)稍加改造,直接在下水道中利用其污泥中的微生物進行馴化,把下水道作為污水處理的預(yù)處理場所成為可能。