下水道——污水处理的良好场所

下水道——污水处理的良好场所 陆永生 胡龙兴 (上海大学环境科学与工程系，上海 200072) 陈玮 (上海鸿程环境工程有限公司，上海 200083) 摘要：从污水在下水道中的流经时间、流动状态、微生物存在情况、其中水质变化规律等说明下水道的污水净化能力，指出污水在下水道中的流经时间、流动状态，具备了类似自然界中水体净化所必需的条件；下水道中水质变化规律虽与河流净化机理及活性污泥反应动力学模式等不尽相同，但变化客观存在，可将其与污水处理厂视作一个整体。 关键词： 下水道 流经时间 流动状态 微生物 生物转化 1.前言 城市排水系统由排水的汇集、输送、提升、处理和附属设备等所组成[1]。一般，排水管网系统（下水道）与污水处理厂等各自的功能十分明确。以往人们对下水道的认识，一般只停留在水力学方面，仅仅是污水处理厂的污水供应系统；污水处理过程中污染物的去除和转化效率被认为是取决于污水处理厂的运行管理。然而，事实上污水处理过程涵盖了整个排水系统，污水在漫长的下水道中的输送过程中同样会发生水质变化，而这种水质净化作用，往往被人们忽略，因此，对下水道进行重新认识，将其和污水处理厂视为一个整体，是非常必要的。 2.下水道的污水处理能力 下水道的污水处理能力一般可考虑为以下 3 个方面： 1 污水的流经时间； 2 污水的流动状态； 3 污水及下水道中的微生物存在情况[2]。 2.1 流经时间 下水道的铺设长度决定污水的流经时间。以虹口区为例，2000 年市政设施统计数据表明：在该区境内的污水总管长度为 66246 米，管径 450～1200mm不等。假定某污水块流经管道的距离为总管长度的 1/20，那么，污水从排放口至污水处理厂的流经距离约为 3312.3m。根据TJ14-74 中关于污水管在设计充满度下的最小设计流速的规定，取 0.8m/s估算，污水平均流经时间约 1.15h。 表 1 流经时间与二级生化处理时间的比较 项目 流经/处理时间（h） 流经时间/处理时间（%） 标准活性污泥法[3]6～8 19.2～14.4 A-B法[3]A：0.5～0.75 B：2.0～4.0 A：230～153 B：57.5～28.8 污水在下水道流经时间 1.15 从表 1 可以看出，与标准活性污泥法及AB法的处理时间比较，污水在下水道中流经时间比较长，意味着将下水道作为污水处理设施利用起来是完全可能的。上海中华造船厂利用污水在长距离的下水管道中相当可观的过水表面积，足够的流经时间，稍加改变建成了下水道式“隔油池”[4]，监测数据表明：处理前含油浓度 100mg/L，经过处理后始终小于 10mg/L。 2.2 流动状态 一般，污水中含有较多的有机物、无机物杂质，但这些物质所占的比例很小，污水中的主要成分是水（约占 99%以上），因此，将污水按一般水看待，符合一般水力学的水流运动规律。 污水在下水道中流动，流量是变化的，又由于流行水流转弯、交叉、变径、跌水等水流状态的变化，http://www.chinacitywater.org中国城镇水网流速也在变化，这和自然河流的流动状态极为相似。正是污水这种流动状态，具备了类似自然界中水体净化所必需的条件。从这一点来看，下水道作为污水处理设施来利用是可行的。 2.3 微生物 自从A-B法污水处理工艺出现以来，人们对下水管道中水质的生物净化有所认知[5]。GutekLlnst、Ln schkn等对受到重金属或氯代烃污染的下水道系统中的生物膜曾有过研究，发现这些污染物以吸附的方式粘着在生物膜上。Guteunst报告了有关受到轻微污染的生活污水或受重金属污染的工业废水的下水道中生物膜的细菌、原生动物和后生动物的数据[6]。但国内外研究下水道中的微生物对有机物质的转化规律还是较少，对影响下水道中污水水质的物理、化学和生物过程缺乏足够的了解和认识，研究下水道中微生物对污水的转化作用以及所需的环境条件更是鲜有报道。 人们对下水道中微生物的研究仅仅停留在利用其作为原始菌液方面，经过了筛选驯化后的菌种再利用到污水处理工艺中，而没有将下水道作为污水处理设施来处理，下水道充其量是菌种的富集地。如任源等[7]采取某农药厂下水道中的污泥进行苯胺分解菌的驯化筛选研究；李湛江等[8]利用下水道中的污泥筛选分离驯化得到了...