PASG技术在生活污水处理系统的研究与应用-智能科学技术论文发表
PASG技术在生活污水处理系统的研究与应用
罗旭
前言：随着近年来的经济飞速发展着实给民众带来了实惠，但城市基础设施滞后于经济发展，特别是城市污水处理设施更是远远满足不了日益恶化的水环境要求，城市的污水问题日益突显。每种污水处理模式都有其适应性问题．因地制宜地选择适合的污水处理工艺非常重要。本文对生活污水处理系统(PASG)的工艺、特点、设计、运行和处理效果等进行了分析和研究，为处理分散式污水工艺设计提供参考。
关键词：生活污水；地埋式；园艺化；PASG 工艺；城市污水处理
前言：目前，我国的水污染问题非常严峻，水污染情况已经严重危及到我国人民的基本的正常生产与生活，水环境治理已经迫在眉睫。同时由于小区处理水量小，管理水平有限，所以尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以避免因污泥处理不当造成二次污染。为此，现已有许多学者致力于分散式处理模式的研究，并取得了较为理想的效果.
一、 PASG的简介
地埋式园艺化高效污水处理系统简称PASG（P:地埋式，A:以厌氧处理为主体，S:以综合生物滤池为辅助措施，G:花园式园林式），是由成都瑞一达科技有限公司联合相关高校共同开发并完善的新型污水就地分散处理技术，采用能耗最低、剩余污泥量少的二级生化处理工艺路线，能够大幅降低运行费和基本上消除二次污染，增强系统对各种污水水质的适用性，确保出水水质的稳定性。2001年1月，PASG首次成功运用于“成都市亲水公园公共厕所污水治理工程”，已经连续稳定运行了8年以上。
二、PASG技术工艺流程、技术原理
PASG技术的工艺流程见下图：
因综合污水的水质较为复杂，在前设立调节隔渣池，后接初级沉淀系统，以确保后续工艺的顺利进行，且如遇突发情况还能起到抗负荷冲击的作用。通过除渣并均匀混合后的污水由水泵提升至厌氧池处理进行厌氧生化处理，厌氧生化池内装放填料，并加入高效优势菌种。厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水推流通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作用下，废水中的有机物被降解，并产生少量沼气，沼气从池顶部溢出。第一级厌氧生化池对于废水中的COD去除率能达到60%-80%。第一级厌氧生化处理后的一部分废水通过格栅冲洗泵返回对调节隔渣池和厌氧生化池的格栅网进行冲洗，另一部分废水通过工艺控制泵提升后进入第二级综合生化池。
综合生化池内主要填充颗粒状硬质催化填料，并加入优势菌种及菌种载体。综合生化池的硬质催化填料中，含多种金属混合体，其微弱的电池效应缓慢释放金属离子。有不少的酶含有金属离子，而且金属离子往往是酶活性中心的组成部分，对酶的催化功能起重要作用。例如：α-淀粉酶的Ca2+，谷氨酸脱氢酶的Zn2+，过氧化氢酶中的Fe2+等等。通过增加或改变酶分子中所含的金属离子，主要是二价金属离子。例如：Ca2+，Mg2+，Mn2+，Zn2+，Co2+，Cu2+，Fe2+等使酶的特性和功能发生改变，置换修饰，可使酶的活力提高并增加酶的稳定性，并可控制优势菌群的生长方向，向有利除氮脱磷的方向偏离，向有利减缓生长繁殖的方向偏离，使综合生化系统达到既能有效的除氮脱磷，又安全不会引发堵塞问题出现。
综合生化池设置风机一台，以无压的方式对该段工艺进行供氧，并由自动控制系统控制供氧量。通过控制污水的溶解氧量，在综合生化池中营造出溶解氧梯度分布环境，实现菌膜的厌氧、兼氧、好氧三种共生状态，以去除污水中的NH3-N并深度去除COD；同时培养原生动物，使污水中的P得以富集并最终脱离水体。综合生化处理系统具有很强的生物脱氮能力，对低浓度的生活污水处理效果尤为突出，经综合生化处理系统处理后的出水达标排放。
考虑到出水部分最后作为景观用水，其余排放至小流域，如果长期进行消毒的话，水体里会残留有一定的余氯，对河道生物可能会造成一定影响，所以消毒设施应该设立，但不一定随时使用。
三、PASG技术的先进性、创新点
（一）PASG技术的先进性：
PASG技术的特点是以厌氧生化为主，辅以综合生物处理的工艺路线。厌氧生化过程本身是一种不需要供氧、不需要耗能的过程，该过程污泥产量很低，基本没有剩余污泥。同时，某些厌氧菌还有能力降解一些难于被好氧菌降解的有机污染物。在2000年申请PASG技术的专利之前课题组就进行了国内外文献资料的查新工作，国家专利部门经过一年的考查，确认了本技术在国内的先进性。PASG技术将“污水治理工程与景观园林工程同步建设形成生态环保公园”的新理念应用实际，具有污染物去除率高、基本上没有剩余污泥不产生二次污染和投资省、运行维护成本低的优势，在国际上处于先进行列，经济技术指标在国内也处于领先水平。
此外，PASG技术还具有以下优点：
1、本技术由于整套设施可埋于地下，地表土壤可再利用为生态环保绿化或其他用地。因此，该技术使污染治理与生态环保得到完善结合。
2、就地分散处理可利用城镇不规则零星用地，克服了集中处理建设投资大、管理费用高、占地搬迁等弊病。
3、适用性强，处理效果稳定。由于目前生活污水水质复杂，对处理系统稳定运行影响很大。本技术采用一级高效厌氧生化处理，以解决生活污水中混入的难处理、难降解的有机污染物的削减问题。因此，本技术不仅对单纯的生活污水有很好的处理效果，对夹杂少量工业污染物的高浓度生活污水也有极强的降解能力。在利用本技术建成的工程中，有的已稳定运行8年。
4、本技术采用污泥产率低的生化菌种，基本上不产生剩余污泥，可以在数年内不需要处理剩余污泥，减少了二次污泥，降低了运行成本。
（二）PASG技术的创新点：
1、由于通常的厌氧过程是一种非常缓慢的过程，而且对操作条件有较严格的要求。因此PASG技术采用高效生物技术和与之相适应的工艺流程，把生活污水的生物处理过程由低效、高耗变为高效、低耗的运行系统，这在国内处于领先水平。
2、国外已有一些国家开始采用以厌氧为主的工艺技术处理城市生活污水；但是，厌氧处理之后往往还不能达到排放标准，那么，采用什么样的经济有效方法才能使厌氧处理后的出水达到排放标准呢？目前，这个问题在国际上还没有统一的认识，尚在研究之中。我们的PASG技术中的第二级的综合生化处理系统较好地解决了这个问题。
3、通常情况下，厌氧处理后污水的NH3-N的浓度还很高，但是CODcr浓度已经较低了，这种情况不利于NH3-N的去除，因为一般的生物硝化与反硝化反应，需要一定量的糖分参与代谢。我们的PASG技术中二级的综合生化处理系统较好地解决了CODcr浓度较低的情况下去除NH3-N的难题。
4、PASG技术中二级的综合生化处理系统的工艺状况类似人工快渗和滴滤，两者的填料系统都有菌膜生长到一定程度后容易堵塞的问题，我们用筛选的优势菌种和添加缓释催化剂，有效的解决了系统堵塞问题，使系统能放心的埋于地下。在已经建成的系统中，最长已经达到稳定运行8年，完全超越了人工快渗和滴滤的生化系统动态平衡需要的3个月到2年。
四、运行成本及效益
经该技术处理的生活污水出水COD等主要指标优于V类水体水质排放标准。处理费用为0.1~0.15元/m³，比采用常规技术的0.55~0.60元/m³低许多。若以一10000m³/日污水处理项目计算，每年就可以节省费用150万元，加上中水就地回用，其经济效益和社会效益是明显的。其它水处理工艺也可建成地埋式工程，但投资及运行成本偏高，如采用 A/O 法处理“中国第一水乡”周庄古镇生活污水的地埋式工程，投资成本为8714元/吨，污水处理成本为 0.931 元 / 吨。郫县安靖镇雍渡村生活污水 PASG 处理工艺的经济技术指标见表 1。PASG 工艺处理雍渡村生活污水的投资为 2000 元 / 吨，直接运行费仅为 0.11 ～ 0.15 元 / 吨，经济效益极为显著。化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、悬浮物（SS）和总磷（P）的去除率分别达到 96.8%、96.6%、92.3%和 81.1%。正常运行期间，可以减少化学需氧量的排放约为 282.87t/a、悬浮物约为 51.10t/a、氨氮约为 28.12t/a、总磷约为 3.36t/a。雍渡村生活污水 PASG 处理工程对减少污染物排放量、节约土地资源、减轻小流域水环境污染、改善农村生活环境质量起到了积极的推动作用。
五、存在问题及改进方法
（一）PASG技术中二级综合生化系统中的硬质催化填料的加工，有部分需要在现场完成，这样，现场的施工管理质量直接影响到污水处理工艺质量。因此，进一步开发改进本技术中硬质催化填料为定型产品，非常有利于工程工艺质量控制。
（二）PASG技术虽然取得了很好效果，但还有需要改进完善的地方，下一步的工作将从以下两方面展开：1、在最佳水力停留时间确定的前提下，保持污染物去除率在稳定的水平；2、进一步提高TN，TP的去除效率。
六、 小 结
地埋式园艺化高效污水处理系统（PASG 技术）是新型污水就地分散处理技术，能够大幅降低运行费和基本消除二次污染，克服集中处理方式建设投资大、地下排水管网敷设费用高、占用大量耕地、移民搬迁等问题。PASG工艺在四川郫县境内的成功应用，对减少污染物排放量、节约土地资源、减轻小流域水环境污染、改善农村生活环境质量起到积极推动作用。几年的运行实践证明，该工艺的投资省、运行稳定、费用低、抗冲击负荷能力强、维护操作简单等优势逐渐被社会认可，成为一种极具竞争力的污水处理方式，显示出越来越强的生命力。
