西安泰源環(huán)保科技有限公司

隨著我國風電項目的快速建設與發(fā)展，特別是大規(guī)模風電場的逐年增多，風電場升壓站生活污水處理問題也逐漸變得嚴重，我國水資源污染日益嚴重，引發(fā)一系列相關問題，被社會高度重視。經過調查，在風電場建設及運行過程中，絕大多數風電場的生活污水經過隔油池、化糞池的簡單處理后排放到自然環(huán)境中，污染了周圍環(huán)境。隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入，國家環(huán)境質量標準、排放標準的不斷完善，原有簡單的處理工藝已經無法滿足需要，所以要求對風電場升壓站生活污水進行更進一步的處理。

　　1 處理工藝比較

　　對于風電場升壓站污水處理工藝的選擇，需要考慮的主要因素有經濟承受能力的強弱、管理水平的高低、規(guī)劃對污水處理程度的要求、占地面積的大小、地形地勢條件、氣候條件、污水排放的狀況、受納水體的狀況以及污水的再利用水平等。目前，由于風電場地理位置相對較偏遠，不在區(qū)域市政污水管網的覆蓋范圍內，致使風電場升壓站產生的生活污水是直接排入江河湖泊等水體中，從而導致水體的大面積污染。根據風電場升壓站生活污水排放的特點，結合現有技術水平，對升壓站生活污水的污水處理工藝的選擇，主要考慮技術可行、較少、出水水質穩(wěn)定達標、易于管理、見效快的處理工藝。結合工程的建設經驗，對風電場升壓站生活污水處理提出以下幾種工藝，即凈化沼氣池工藝、一體化生活污水處理工藝、人工濕地污水處理工藝和人工快速滲濾工藝等進行比較。

　　1.1 凈化沼氣池工藝

　　凈化沼氣池是一種小型的、分散式地對污水進行處理的有效裝置，該工藝是在傳統的化糞池和沼氣池的基礎上，經過不斷地研發(fā)產生出來的，是一種采用厭氧消化和氧過濾相結合的處理工藝。凈化沼氣池由三部分基本結構組成，分別是預處理區(qū)域、前處理區(qū)域、后處理區(qū)域。生活污水中含有大量的有機物，該工藝使大部分有機物在厭氧發(fā)酵反應后產生沼氣，經過發(fā)酵后的生活污水再進入該工藝的兼性消化過濾池，生活污水剩余部分未分解的有機物在此階段將會進一步降解。在整個過程中，由于沉淀，剩余的小部分有機質和產生的活性污泥一同回流到厭氧發(fā)酵池內，可以提高厭氧發(fā)酵過程的處理效果，終達到對生活污水進行凈化處理的目的。該工藝具有少、運行工程中不需要能源消耗、管理簡單、產生清潔能源沼氣等優(yōu)點。

　　凈化沼氣池工藝具有諸多優(yōu)點的同時，也具有其相應的局限性，其局限性主要表現在：該工藝是以產生沼氣并加以利用為主要目的，由此導致處理后的出水水質差，同時也不能有效地去除生活污水中的氮和磷，處理后的出水也不能再進行中水回用，因此不滿足污水的達標排放要求。除此之外，該工藝只有當冬季地下的水溫保持在5℃以上時，含有畜禽養(yǎng)殖廢水及種植廢水的處理效果才會較好。

　　1.2 一體化生活污水處理工藝

　　一體化生活污水處理工藝是20世紀80年代以來興起、應用比較多的一種小型污水處理工藝，該處理工藝以當代比較可靠、成熟的“A/O”二級生化處理工藝為主要組成部分，主要組成部分為：一次沉淀池、Ⅰ/Ⅱ級接觸氧化池、二次沉淀池、污泥濃縮池，該工藝包括使生物降解氧化、污水污泥沉降、氧化消毒等先進工藝，而且具有較少、占地面積少、出水水質穩(wěn)定達標、污泥產生量較少、抗沖擊能力強、易于操作、管理簡單等諸多優(yōu)點。

　　一體化生活污水處理工藝具有諸多優(yōu)點的同時，也具有其相應的局限性，其局限性主要表現在：生活污水處理量較小，如鼓風機、水泵等設備位于地下且與污水接觸，導致設備易被腐蝕破壞，由于如鼓風機、水泵等設備的運行產生噪音較大，土建的施工技術要求相對較高。

　　1.3 人工濕地污水處理工藝

　　人工濕地污水處理工藝是20世紀末發(fā)展并廣泛應用的污水處理工藝，該工藝發(fā)源于美國、加拿大、德國、法國、英國、西班牙、瑞典、瑞士、挪威、奧地利、意大利、芬蘭等歐美國家。人工濕地污水處理工藝是由人為的建造，并對其進行控制運行的具有沼澤濕地特點或與其地相類似的地面，將需要處理的污水、污泥在人為控制情況下，有規(guī)律地投配到經過人工建設改造的人工濕地上去，使污水與污泥沿一定方向流動，在這個過程中進行處理，該過程主要利用的是土壤介質、人工介質、植物介質、微生物介質的物理、化學、生物三方面的相互協同作用，對流入的污水、污泥進行有效處理的一種污水處理工藝。該工藝具有脫氮除磷能力較強、處理出水水質好、整個過程運行維護簡單方便、易于管理、少、運行費用低等優(yōu)點。

　　人工濕地污水處理工藝在具有諸多優(yōu)點的同

　　時，也具有其相應的局限性，其局限性主要表現在：

　　1.3.1主要制約因素：土地的可利用性。人工濕地污水處理工藝去除污水的負荷率只是污水常規(guī)處理工藝的負荷率的1/10，甚至可能是幾十分之一，但占用的土地面積大，而風電場土地資源十分緊張，因而無法利用。

　　1.3.2影響人工濕地污水處理工藝有效運行的重要因素是氣候條件。我國南方地區(qū)冬季、夏季氣候變化相對較小，所以對該工藝影響相對較小，但是在北方地區(qū)，冬季、夏季氣候變化劇烈，尤其冬季氣溫低，導致植物大量死亡、土壤和水中微生物大量死亡，使得人工濕地污水處理工藝運行效率低。

　　1.3.3 由于污水、污泥能夠通過土壤的滲透作用，進入到土壤和地下水，導致土壤和地下水的污染。 　　1.4人工快速滲濾污水處理工藝

　　人工快速滲濾污水處理工藝是以傳統的土地滲濾污水處理工藝為基礎，結合物理、化學、生物技術的發(fā)展而發(fā)展起來的。該工藝通過采用滲透性能更好的滲濾介質，比如天然河砂、陶粒、、煤矸石等作為滲濾介質，代替?zhèn)鹘y工藝中的滲濾介質——天然土壤層，從而使系統的水力負荷得到了有效提高。人工快速滲濾污水處理工藝把傳統的土地滲濾工藝和人工濕地工藝的原理相結合，該工藝一般會采用淹水與落干相互交替運行的方式，達到使其內部淺層濾料層保持厭氧環(huán)境與好氧環(huán)境相互交替的環(huán)境，為氧化還原反應創(chuàng)造有利條件，從而使該處理系統具有其他處理工藝所不具備的污染物凈化處理功能。人工快速滲濾污水處理工藝作為一種新型的污水處理技術，該工藝的污染物處理機理還沒有被完全研究透徹。經過許多工程的實際運行經驗以及研究人員的相關研究表明：人工快速滲濾污水處理工藝對污水中的COD、BOD、NH3-N、SS的處理效果很好。人工快速滲濾污水處理工藝的水力負荷相對較高，可達到1～3m3/d，與傳統土地滲濾系統相比，具有顯著縮小工程占地面積的特點；而且運行過程中通過干濕交替運行方式，使整個系統內的氧氣通過自然充氧進行補充，去掉人工曝氣環(huán)節(jié)，使運行過程中能耗相比傳統工藝要低，同時減少了噪聲對環(huán)境的污染，從而運行費用相對較低，在一定程度上克服了傳統工藝如土地滲濾系統滲濾的諸多缺點（如處理負荷低、處理過程中容易堵塞、容易對土地和地下水產生污染等）。

　　人工快速滲濾污水處理工藝具有其相應的局限性，其局限性主要表現在：對污水、污泥中的TN、TP的去除效果較差。

　　1.5 其他

　　除上述四種工藝外，還有很多傳統的污水處理工藝，如傳統活性污泥法、奧貝爾氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、接觸氧化及MBR等工藝方法。傳統工藝方法具有處理效率高、效果好等優(yōu)點，但也具有建筑物基建技術水平要求高、建筑物基建成本高、運行維護管理相對復雜、占地面積龐大、能耗相對較高等缺點。

　　2 處理工藝選擇

　　近期，根據實地調查及以往的工作經驗，對風電場升壓站生活污水的特點及組成有了一定的了解，總結出風電場升壓站生活污水的主要特點：人口集中，且人數不超過40人，管網收集系統不健全（基本無市政污水管網），粗放型排放；用水量小，排放量小，約超過10m3/d；水質及水量隨季節(jié)、晝夜波動不大；只包含生活污水，污水水質簡單，如表1所示；COD、氮、磷等營養(yǎng)物質含量較高，污水可生化性好。

　　根據不同處理工藝的比較以及風電場升壓站生活污水的水質特點，選擇一體化生活污水處理工藝。該工藝具有占地少、出水水質穩(wěn)定、污泥產量少、抗沖擊能力強、易于管理等優(yōu)點。符合風電場項目的實際情況，滿足風電場升壓站生活污水處理的需要。

　　以新建風電場為例，本風電場升壓站污水排放量為10m3/d，污水濃度見表1。要求污水處理后達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

　　根據升壓站生活污水的特點，本項目全套生活污水處理設備主要包括調節(jié)池、水解酸化兼氧池、接觸氧化池、二沉池、消毒池、污泥池等，同時還應包括相應的水泵、管路、閥門、填料、電氣自控裝置等。

　　2.1 工藝流程

　　2.2 工藝流程特點

　　2.2.1 工藝簡單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進行大量污泥回流。

　　2.2.2 運行周期靈活可變，耐沖擊負荷性

　　能強。

　　2.2.3 能實現同時硝化/反硝化以去除污水中CODCr，并能實現過度生物氧化，處理效率高，出水水質好。

　　2.2.4 調節(jié)池設置事故旁通，以供緊急、特殊情況下使用。

　　2.2.5 通過對沉淀池表面負荷、有效水深、滑泥斗傾角等設計參數合理選擇，從而提高了固液分離的效果。

　　2.2.6噪聲源主要來自機電設備，本設計采用先進的液下潛污泵，并采取有效的消聲、隔音、減振等措施，噪聲能控制在城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準的二類標準（白天≤60dB，夜間≤50dB）。

　　2.2.7 整套系統實行全自動免維護控制，節(jié)省人員費用。

　　2.2.8 設計的各個水池均是全封閉結構，廢氣通過管道集中高空排放。

　　本工程的實踐表明，一體化生活污水處理工藝與其他處理技術相比，具有占地面積小、出水水質好、抗沖擊能力強、運行安全可靠、便于管理、運行費用低等優(yōu)勢，同時也遵循了節(jié)能

化原則，因此更適用風電場升壓站生活污水處理。此外，在對風電場升壓站生活污水處理的同時，還要充分考慮污水回用的可能性，可再生水可用作景觀或環(huán)境用水，實現水資源的循環(huán)利用。

　　3 結語

　　風電場升壓站生活污水處理在我國水污染的控制工程中占有舉足輕重的地位。選擇適合風電場升壓站生活污水處理的技術，具有非常重要的意義。結合國內風電企業(yè)財力普遍比較雄厚、技術管理水平普遍比較高的現實狀況，風電場升壓站生活污水處理技術的選擇應以占地面積小、出水水質好、抗沖擊能力強、運行安全可靠為原則，兼顧便于管理、運行費用低等優(yōu)勢。因此一體化生活污水處理工藝是相對適宜的技術選擇，但是不排除選擇處理效果更為優(yōu)良的生活污水處理技術，因地制宜，亦不排除本文所述處理技術以外的可行技術。