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【关键词】 分散式污水处理技术 中小型污水处理厂 运用分析
近年来,未纳入城市市政管网覆盖范围的区域出现了严重的水污染问题,从而对区域环境治理提出了新的要求。而这些区域的污水排放具有分散和量小的特点,需要运用分散式中小型污水处理技术满足污水处理需求。
1 分散式污水处理技术发展现状分析
分散式污水处理系统由群集系统和在线系统构成,前者是能够为2个及2个以上住户提供污水收集和处理的系统,覆盖范围不超过社区范围大小,后者是为个人住户提供生活污水收集和处理服务的自然系统。从国外发展情况来看,分散式污水处理技术在发达国家使用比较广泛。在美国,大量分散式污水处理系统用于回收污水中的资源和能源。而早在上世纪60年代,日本就开始使用该技术处理城市周边区域排放的污水,并已形成完善的法规体系和技术标准。但从国内发展情况来看,分散式污水处理技术在国内尚未得到深入研究,仅被当作实现污水处理厂小型化的技术手段。上世纪80年代,南京大学完成了“地下湿地与高负荷地下渗滤技术”的研制,由此推动了分散式污水处理技术的发展。近年来,国家虽然在分散点源生活污水治理方面取得了一定成就,但是研究进展较为缓慢,仍然无法满足农村实际用水需求,也尚未解决这些地区存在的污水处理缺少运行管护资金等问题。
2.1 技术应用需求
目前,由于污水厂配套管网运营管理滞后,国内有大量污水处理厂并未实现满负荷运行。随着城市的开发建设,市政设施建设严重滞后的问题逐渐突显出来,一些已经启用的建筑开始出现缺少污水管道的问题。建设分散式中小型污水处理厂,则能改善这一局面。其次,采用分散式中小型污水处理技术,能够节省管网铺设造价,有利于减少污水管网投资[1]。比如在公园和小区等区域,产生的污水量较小,如果接入市政污水管网将产生较高的运行费用。建设中小型污水处理厂,不仅能够降低污水处理费用,同时还能实现污水的就地处理和中水的回收利用。再者,使用分散式中小型污水处理技术就地处理污水,无需利用管道进行污水和中水的输送,所以有利于实现节能减排建设。此外,从全球范围来看,中小型污水处理技术在流量小于200m3/d的污水站和人口当量在2000人以下的地区应用较广。因此,我国应顺应国际发展趋势加强分散式中小型污水处理技术的应用研究。
2.2 技术发展需求
作为一个农业大国,我国农村村落较集镇多,且成分散式分布状态,无法实现污水的集中收集运输。在这一背景下,我国农村污水处理只能采取小型化、分散式和就地化的处理手段。受这一需求推动,分散式中小型污水处理技术将得以发展。就目前来看,国内使用分散式处理技术处理的污水量将占到污水处理总量的30%以上。随着经济的发展,污水排放量将不断增长,因而分散式污水处理厂的需求量也将增加。其次,随着高速公路建设事业的发展,公路服务区修建了大量中小型污水处理设施,以满足服务区生活污水处理需求。再者,随着旅游事业的发展,景区内也将修建更多中小型污水处理设施,以满足景区污水处理需求[2]。因此,在集中式污水处理技术不适用的情况下,分散式中小型污水处理技术将取得进一步发展。
3 分散式中小型污水处理技术的运用分析
3.1 工艺技术的运用要求
运用分散式中小型污水处理技术,需要满足一些特殊工艺技术要求。首先,从工艺角度来看,该技术主要用于处理分散点源水量小、水质波动大和水量不稳定地区产生的污水,所以需满足布置灵活、抗冲击能力强等要求。其次,在工设备运行管理方面,考虑到环境的特殊性,很难配备专业人员进行分散式中小型污水处理设施的维护管理,所以需确保设备具有操作管理简便的特点[3]。再者,考虑到采用分散式中小型污水处理技术的多为经济发展落后地区和非营利场所,还要加强设备设施运营费用的管理,以确保技术具有一定的实用性。
3.2 不同种类技术的运用
就目前来看,能够满足分散式中小型污水处理技术运用要求的技术有几种,具体包括人工湿地污水处理技术、厌氧无动力污水处理技术、膜生物反应器和速分生物处理技术。人工湿地污水处理技术是利用人工湿地中介质、土壤、微生物和植物的共同作用完成污水、污泥处理的一种技术。人工湿地是人工建造的类似沼泽的地面,采取人工方式进行运行控制。利用其进行污水处理时,可以将污水、污泥有控制地投配到湿地上,并使其沿着一定方向流动[4]。不同类型人工湿地用于污水处理的设计参数如表1所示。在实际应用该技术时,需建造由土壤层、承托层、防渗层、卵石承托层和人工填料单元层构成的污水处理系统,系统进水必须先完成大颗粒杂质的滤除,以免堵塞湿地滤料。
厌氧无动力污水处理技术是利用微生物进行污水处理的一种技术,需要在厌氧条件下培养兼性厌氧和厌氧微生物群体,并利用这些微生物将污水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳。在处理装置上,需使用初沉池、厌氧生物滤池和污泥床接触池[5]。将该种工艺技术与人工湿地联合使用,能够得到更好的污水处理效果。利用膜生物反应器进行污水处理,可以利用膜分离单元和生物处理单元完成污水和污泥处理。在该反应器中,二沉池被膜组件替代,能够保持高活性污泥浓度。在处理污水时,需利用好氧生物池中的膜分离设备完成活性污泥和大分子有机物截留[6]。在实际操作中,该技术需要与其他工艺组合使用,才能达到较强的脱氮除磷效果。速分生物处理技术是利用流体流离原理实现污水处理的技术,使用的反应器内部拥有流离球多孔微生物载体,能够提供微生物所需的生存环境,捕获悬浮颗粒[7]。在流离作用下,流入装置的污水将发生固液分离,水中悬浮物和剩余污泥流入多孔微生物载体间隙,从而实现水中无机物、有机物和污泥的有效分离、积累。
3.3 技术运用效果的比较
不同技术的运用效果比较表2所示。通过综合比较四种分散式中小型污水处理技术可以发现,利用人工湿地进行污水处理能够获得较好的处理效果,并且工艺技术本身具有污水缓冲容量大、操作管理简单的特点。该种工艺装置运行费用较低,但占地面积较大。使用厌氧生物处理技术进行污水处理,可实现有机物的高效去除,但在氨氮、磷和SS等物质的去除方面效果较差,在低温条件下启动较慢,需要与其他工艺技术组合使用。使用膜生物反应器处理污水,能够获得稳定的出水水质,且占地面积小,能轻松实现扩建,但需要较高的投资建设成本[8]。使用速分生物处理技术可实现污水自动化处理,且运行费用较低,使用寿命较长,在缓解环境污染方面能发挥重要作用。
4 结语
通过研究分散式中小型污水处理技术的运用需求可以发现,分散式污水处理技术拥有广阔的发展前景。而在实际建设分散式中小型污水处理厂时,具体运用何种技术还要从技术水平、经济条件和环境因素等方面综合考虑。相信随着国家政策的出台,能够实现技术创新运用的企业必将在市场竞争中获得较大优势。
参考文献:
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[6]吴歆悦.浅谈中国西南农村地区生活污水分散式处理现状[J].四川环境,2015(05):99-105.
【关键词】生物生态;生活污水;处理
随农村生活水平的不断提高,农村生活中所产生的污染物质数量和种类都再不断地增加。长期以来,由于工业化程度低、人口密度较小、环境容量较为富余。我国农村环境问题并不显著。近年来,我国的城市环境逐渐优化,以此同时农村污染问题却逐渐向农村转移,这种情况在城镇化程度较高的发达地区的农村尤为突出。各种污染严重的威胁了人类的健康,给他们的生活带来了不可估量的影响。
1、国外农村污水处理现状
目前,对城市生活污水的集中式处理工艺主要有A2O、UCT、SBR、氧化沟等f1:且均能达到较好的处理效果。我国农村生活污水的特点恰恰是以分散式为主,但对分散式生活污水的研究较少,因此要处理好农村生活污水,必须加强对分散式生活污水的处理工艺研究。在欧洲和北美有20.30%的人口利用小型污水处理系统。欧美国家使用的稳定塘特别适用于小型污水处理,1983年稳定塘数目就达7000座以上,其中90%建在人口少于5000的小城镇,但基本不具备除磷脱氮功能。
日本[1]从1977年开始实行农村污水处理计划。日本采用的小型污水处理系统多为日本农村污水处理协会研制的JARUS模式,共有15种不同型号装置。我们可以把它们分为两种类型:一类采用生物膜法,污水通过塑料制成的滤层,上面附有微生物,通过生物膜后可去除污水中的BOD、SS、TP;另一类是采用浮游生物法,通过漂浮在污水中的微生物氧化作用,去除污水中的BOD、COD、SS、TN、TP。两类方法都可使污水中污染物大幅降低。但该工艺投资较大,程序复杂,且没有除磷效果,对改善水体富营养化效果不明显,不适用我国农村的现状。
2、国内农村污水处理现状
我国从上个世纪80年代开始开展生活污水分散处理技术的开发和研制工作,在农村配置了许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置,但目前该分散技术的使用率较低,并且存在着许多问题[3]。一方面,生物处理效率较低,尤其表现为氮磷去除率很低,氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因。另一方面,目前实施的分散污水处理只是初步实现了分散污水的收集、处理和排放,远未实现分散处理的真正目的—再利用(Reuse),即将污水就地处理和就地回用,实现污水资源化。目前我国农村污水处理主要有以下几种措施:
(1)厌氧沼气池处理技术
在我国农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益相结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,从而达到了净化目的;产生的沼气可作为浴室和家用能源;厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料:农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明:农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高4-5倍;沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加20%:通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼渣),碳、磷、钾的营养成分没有损失,且转化为可直接利用的活性态养分—农田施用沼肥,可替代部分化肥。沼气池工艺简单,成本低廉(一户约需费用一千元左右),运行费用基本为零,适合于农氏家庭采用。结合农村改厨、改厕和改圈,可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料,沼液集中净化处理后达标排放。
(2)稳定塘处理技术
在我国,尤其是在干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来我国着力推广的这项技术。与传统的二级生物处理技术相比,高效藻类塘有其非常独特地一面,农村土地资源丰富,但是技术非常落后,因此这一技术有非常高的推广价值。高效藻类塘系统在处理太湖地区农村生活污水[4]的案例中,CODcr的平均去除率在70%以上,氨氮的平均去除率高达93%,磷的平均去除率为55%。跌水塔式生物滤池是处理系统中的主要构筑物,它是由一个多层呈塔状的圆形构筑物构成,设计塔筒本身可以形成拔风作用[5],从而增加塔料中氧气的传输效率。不同塔层之间的流体输送主要以跌水的形式进行,同时达到预曝气的目的[6]-[8]。塔体自上而下塔径变大,污水的处理负荷降低,形成高、中、低三个负荷区。高负荷区由于水力负荷较大,滤池不易堵塞,但处理程度低,适于对污水进行“粗”处理 [9]-[11]。中、低负荷区水力负荷降低,污水停留时间延长,有利于对污水的“精细化”处理。不同塔层装填不同塔料(沙砾和人工土)[12],不同的装填高度[13]-[14],培养多层次的生物系统。
(3)土壤渗滤技术
地下土壤渗滤法近年来越来越被重视。中科院沈阳应用生态所“八五”、“九五”期间的研究表明,在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法进行污水处理是可行的,且出水能够作为中水回用:清华大学在2000年国家科技部重大专项中,首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统,并取得了良好效果[15]:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别人于80%、90%、90%和98%。除此以外,浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试,也都取得了一定的进展。
目前,我国对农村生活污水处理技术的研究尚处于起步阶段。我国对农村污水的处理应“因地制宜”,尽可能的采用经济、简易、节能和有效的处理技术。其中经常使用的处理技术或方法包括高效藻类塘、生态系统塘、土地处理系统等。其中,土地处理系统中的人工湿地技术应用发展较快,且该工艺运行简单,处理效果良好,不仅能去除COD、BOD等有机物,而且还有很好的除磷脱氮效果,对防止水体的富营养化有着较大的作用。
参考文献
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关键词 人工快渗污水处理工艺(CRI);中小城镇;应用
1 总论
1,1当前我国市政污水处理事业主要现状
当前,我国的水环境保护面临着三大矛盾:我国环境问题日益严重与增长方式转变缓慢的矛盾突出,协调经济与环境关系的难度越来越大;人民群众改善环境的迫切性与环境治理长期性的矛盾突出,环境问题成为引发社会矛盾的焦点问题;污染形势日益严峻与环保要求越来越高的矛盾突出。
虽然大城市对污水处理工作做得比较好,但是决定我国环境质量整体提高的矛盾是水污染强度日益增大水处理的普及程度低,我国中小城镇及农村污水处理基础设施不到位,污水收集普遍采用合流制管网收集,2006年有96%的农村没有污水处理设施,基本处于空白。中小城镇的污水由于各种原因未经处理任意排放已经对城市饮用水安全和村镇居民生存环境构成了严重的威胁,因此包括中小城镇污水处理工作在内的城镇环保工作非常重要,国家“十一五”规划纲要中明确要求2010年污水处理率不低于70%。
长期以来困扰我国环境保护发展的一个重要的瓶颈因素是水环境保护成本较高,污水处理工作作为水环境保护的关键环节,通常污水处理厂建设后往往因为较高的污水处理运行费用较高地方财政难以支付而导致许多污水处理厂陷于停产状态,我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态,污水处理厂的实际运转率不超过50%,我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的设计能力,不能充分发挥其全部功能,不仅浪费了大量的基础建设资金而且起不到应有的效果,加之我国小城镇污水管道建设不能满足城市化发展的需求,由于这些小城镇和大城市经济发展水平、排水体制、基础资料、融资渠道等有很大的不同,因此不可能也不应该把大城市的污水治理工艺、技术装备等搬用到中小城镇的污水处理厂中去,不能通过建设大型污水处理厂集中收集并处理污水,所以不能发挥出预期的功能。
这些因素就决定了应用于中小城镇的污水处理技术必须经济、高效、节能、简便易行。决定污水处理各种因素的关键是污水处理工艺的选择。因此,研究和开发的新工艺改造和替代传统工艺成为我国目前急需解决的问题。同时,发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术,是我国当前污水治理领域的一项主要任务。
1,2适宜小城镇及农村使用的污水处理工艺应具备的特点
结合我国小城镇及农村的实际情况,走简易、高效率、低能耗的技术路线才是适合我国的基本国情的必然途径。目前我国乃至世界范围内在高效率低能耗污水处理技术方面的研究已取得了不少进展。也开发出了一些经济实用高效低能耗的污水处理技术。高效低能耗是针对传统污水处理方法的工艺流程存在的问题而提出来的,总体上应具有以下特征:
1,2,1基建投资省。
我国农村地区,污水处理设施建设成本是制约中小城镇及农村污水处理发展的关键因素,所以必须投资省以减少地方经济负担。
1,2,2运行费用低。
运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一,在污水处理厂全部投入中包括建设和25年的运行中,运行费用总和是初期基础建设投入的数倍,因此运行费用成为污水处理厂内否正常运行的一项关键因素。
1,2,3抗冲击负荷强。
因为小城镇及农村污水水量水质昼夜、季节波动较大,而且长时期以来排人市政管网(排污河道)的工业废水处理效果并不理想,特别是中小城镇普遍采用合流制排水系统,末端的污水处理厂雨季可能会长期收到高浓度的冲击负荷的影响。
1,2,4管理简单、运行稳定、维修方便。
这一点对于中小城镇及农村尤为重要,因为农村地区往往管理水平低、技术力量比较薄弱,污水处理工人平均素质往往远低于城市大型污水处理厂,对于水处理工艺设备构筑物的使用理论技术均不充足,往往造成污水处理厂运行参数控制有误或设备不能得到有效维护而导致运转不正常。
1,2,5产生污泥、废气少,对环境影响小。
目前随着我国对环境影响评价环境规划等一系列的规章制度出台逐渐对市政污水处理厂的要求也越来越高,通过近年来出台的一系列法律法规政策也一再要求污水处理厂的副产品包括污泥、废气的安全处理,二级生化污水处理厂通常产生大量的剩余污泥,如果直接填埋处理不当则会对当地的地下水造成非常严重的威胁,产生严重的地下水污染事故,这种二次污染治理难度更大,甚至是在数十年内无法恢复。
2 CRI工艺发展背景与特点
2,1 CRI工艺发展背景
为解决我国中小城镇及农村污水处理中存在的污水集中收集难,污水处理厂建设成本高,处理成本高,管理复杂,技术力量薄弱,产生污泥多且会有二次污染等诸多问题,通过多年努力研发出的人工快渗污水处理系统工艺(Constructed Rapid Infiltration System,简称CRI工艺),特别是针对这些问题而研发的新型污水处理技术,尽可能地提高污水处理水质效果、节省基础建设投资、简化工艺流程、降低污水处理成本和管理维护成本,非常适合广大农村地区,特别是冰冻期较短的南方地区的使用。
CRI工艺源于原始土地处理法中的快渗工艺,Rapid In―fihration,简称RI工艺,是通过人工回填砂质填料而替代天然土地,并且添加了多种为改善微环境的矿物质填料(以钙系矿物为主),从而改善了微生物生长条件,同时使污水处理负荷比原始的RI工艺提高了10~100倍,不仅保留原RI工艺管理方便、运行费用低、没有污泥产生的特点,而且还具有防止地下水污染、操作环境卫生等优点。目前已经在生活污水和河流污水处理上取得了广泛的应用。
快渗池采用间歇式的进水方式,每日对快渗池布水四次,间隔周期一般6小时。人工快渗工艺基本流程图如下:
其基本原理是采用间歇式运行方式,将经过一级处理后的污水直接布满快渗池,污水竖直向下渗入快渗池填料,经过人工配制的砂质填料,填料上生长的微生物首先对水中的污染物进行截流吸附,当填料中的污水水逐步下降,填料层能产生负压,使空气进入填料层-,微生物与空气相结接触,吸收其中的氧气通过生化反应后,从而降解水中的污染物。通过较低水力负荷,增强了各种污染物的处理能力,所以可以做到没有污泥产生。当运行一段时间后,会发生临时性的堵塞,只要通过对快渗池表层30cm填料层的翻晒,一般需要一天的时间,就可以使人工快渗池的渗透性恢复,而且恢复后不会影响
水处理效果。
2,2 CRI工艺特点
通过多年研究和实践工程的广泛应用表明CRI工艺具有以下特点:
2,2,1出水效果稳定
CRI工艺处理出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GBl8918―2002中一级A标准,对氨氮、COD、SS、BOD等,有非常高的去除效率。CRI系统继承了土地处理工艺中抵抗冲击负荷效果好,出水水质稳定。
2,2,2建设成本低、管理方便、运行费用低
CRI工艺流程简单,不采用曝气、不用污泥回流、不用处理污泥,污水经过一级处理沉淀后就可以直接进入快渗池进行二级生化处理,二级生化处理中没有任何污泥产生,所以避免了建设污泥处理设施的成本,通常污水处理厂采用传统工艺的污水处理设施建设中有40~50%用于污泥处理设施的处理,人工快渗工艺只有少量的初沉池污泥(泥沙)产生,所以既不用建设过多的污泥处理设施,通常只要简单干化即可完成对污泥的处理,因此人工快渗工艺建设成本较低、管理方便,最终构成了吨水处理成本较低,一般污水处理厂吨水建设成本在900~1000元/吨。
2,2,3绿色环保的污水处理工艺
系统除了初沉池有少量泥沙外,二级生化系统没有任何污泥产生,从根本上彻底杜绝了二次污染问题,对周边环境影响较小,表现在污水自由水面与空气接触时间较短(
2,2,4易分割模块化施工规模弹性大
主要的构筑物一快渗池形状可以自由灵活调整,适应各种地块形状,采用土地处理工艺使其水力负荷可以在一定范围内灵活控制;抗水量冲击负荷能力强,可以应变突然的水质波动,而且长期停水后依然可以迅速恢复使用功能,无需重新培养微生物。
3 应用实例――大林镇污水处理站
3,1项目概况
四川双流县大林镇位于四川成都市南郊50公里处的龙泉山脉东南端。全镇幅员面积56平方公里,总人口2.7万。辖3个场镇居委会和20个行政村,是双流县有名的农业大镇。该镇为当地风景旅游区,更是新农村建设“全国环境优美乡镇”的重点乡镇。
污水处理站进水处理对象为大林镇石庙村生产生活废水,服务人口2500人。采用人工快渗污水处理系统工艺(CRI)处理规模为350t/d,污水主要为生活污水,包括居民排水、商业设施(如农家乐)排水、绿色农业排水、公共设施排水及部分养猪废水,含动植物油脂较多。由于是新农村建设项目,管网设施比较完善,污水收集率较高,该污水水质主要以有机污染物为主。
设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918―2002)一级A标准:
工艺流程采用人工快渗污水处理系统工艺,考虑到农家乐污水排放油脂类较多,其余污水水质比较单纯,采用简单工艺流程,具体流程如下:
本项目污水处理设施净占地450平方米,总投资为49.23万元,自2007年8月开工,10月底竣工,11月通水,12月调试结束并环保验收合格。
3,2工艺参数
3,2,1格栅池
格栅用以截留废水中较大颗粒的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物,保证后续处理构筑物的正常运行,减轻后续处理单元的处理负荷,采用人工格栅。
工艺参数:B=0.5m b=10mm
3,2,2隔油池
由于考虑本项目农家乐较多,污水含油量大,因此采用两级隔油池设计,以减轻油污对快渗池运行的影响。
工艺参数:V=3m
3,2,3调节沉淀池
用于汇集来自生活污水收集管网的生活污水,调节水量。安装污水提升泵,污水经一次提升,后续处理工艺污水均为重力自流。调节池采用便携式污泥泵排泥,视具体运行情况定期排泥。
工艺参数:设计最小水力停留时间=2.0h;面积负荷=0.6m/h
3,2,4配水泵池
用于调节供水量,满足储存一次快渗池布水所需要的水量。内装液位自动控制开关,与快渗池电动阀通过自控系统可以实现联动白控。
工艺参数:Vo=22m
3,2,5人工快渗池
人工快渗是本处理设施中的主体工艺单元,主要是利用快渗池的物理、化学和生物反应去除水中的COD、SS、氨氮、总磷等。
工艺参数:
渗池数量及尺寸;4座,由配水池配水
水力负荷:1.23/(m2・d)
COD负荷
氨氮负荷
3,2,6污泥干化池
贮放来自调节沉淀池排泥与砂滤池的反冲洗污泥,并具有干化作用;干化后的污泥外运填埋处理,滤液回流到格栅池。地上钢筋混凝土式,分2格。
有效使用面积;6m2
3,3运行情况参数
格栅平均每天清理垃圾一次,沉淀池平均每周排泥两次,快渗池间歇式运行每个快渗池平均每6小时布水一次,每天配水池自动布水24次。全厂操作可以实现自动控制,运行工人仅一人,每天工作一班,日常主要是清理垃圾以及清理调节池干化池的污泥。
全厂污水处理直接运行成本仅0.27元/t。
2008年4月18日委托成都市城市排水监测站进行水质检测,进出水情况如下:
4 结论
关键词:农村及小城镇 污水处理 生态稳定塘系统 优缺点 应用前景
随着大中城市在污水处理上面取得的效果越来越广泛和显著,加强对农村及小城镇的污水处理问题也越来越紧迫和重要。近几十年来,一些欧美发达国家在对农村及小城镇生活污水的处理问题上就十分重视,且通过一系列先进的处理措施取得了很好的效果。农村及小城镇的污水处理不同于城市污水处理,而是属于“小型污水处理”的范畴。目前,国内对于小型污水处理的关注度越来越高,不断地加大投入以促进小型污水处理技术的发展。由于我国是一个农业大国,农村及小城镇的面积也远远大于城市面积。所以在不久的将来,小城镇污水处理厂的数目将远远超越大中型污水处理厂,成为一项新的备受关注的工程。
一、我国农村及小城镇污水处理的现状
随着改革开放以来我国农村及小城镇的飞速发展,小城镇的规模不断扩大。一些企业也在小城镇建立了工厂。这些变化使得小城镇的污水排放量大量增加。虽然近些年来小城镇的污水处理问题逐步得到重视,但依旧无法适应小城镇迅速发展的需要。除了某些关键的水源保护区附近的农村及小城镇的污水处理得到一些根本的解决外,其他小城镇的污水排放依然威胁着居民生活质量,同时也严重制约了这些小城镇经济发展。目前,一些地方政府针对这些情况已经拟定了项目来解决人口较为集中、经济较为发达的重点乡镇的污水治理问题。
二、农村及小城镇污水处理与城市污水处理的区别
1.农村及小城镇的污水排放量较城市来说要小很多,但是波动却比城市的污水排放要大。且还具有很强的季节性,所以治理关键时期不同。
2.农村及小城镇的污水排放中的污染物的浓度比城市的要低。且多是有机农药等可以进行降解的有机污染物,比较好处理,且可以进行再利用。
3.农村及小城镇的排水管网没有城市的完善,而且和城市的排水管网的距离较远。由于污水管网系统的投资费用较高,所以对污水的收集和处理较为困难。
三、生态稳定塘系统的运行原理及优缺点分析
生态稳定塘系统的技术起源于美国,在经历了一段时间的发展之后,又出现了一段时间的停滞状态。现在又重新开始发展和完善。生态稳定塘系统的运行原理是把最易得到的太阳能作为初始能源。然后在池塘中饲养一些水产和水禽,同时种植大量的水生植物。通过这样一个模式所形成的人工生态系统可以在太阳能的帮助下实现在这样一个生态塘里面的食物链进行转化和能量传递。这样一个人工生态系统可以较为有效的降解和转化那些进入塘中的污水中的污染物。当然,光是降解和转化还不能算是生态稳定塘系统的关键作用所在。生态稳定塘系统可以将这些污染物进行回收,作为再生的水资源进行再利用。从而实现了污水处理的资源化。在这一点上,普通的生物稳定塘是不能比的,普通的生物稳定塘在处理污水时常常因为排放达不到要求导致藻类滋长,从而造成二次污染。
1.生态稳定塘系统的优点
1.1结构比较简单,充分利用了有限的地形且建造费用低
生态稳定塘系统由于自身结构比较简单所以其建造对地形的要求不高,因此,在沼泽、峡谷、河道、废弃水库等地形较复杂的地方也可以建造。且因为大多采用土石为原材料,所以工程周期较短,建造的费用较低。可以降低投资的费用增加实际效益。
1.2可以实现污水的循环再利用,获得经济效益
生态稳定塘系统不但可以将污水进行处理,还能实现污水的循环再利用和资源化。具体就是将污水用于农业灌溉和对水生植物及水禽等生物的养殖。这样一来,本来可能危害无穷的废弃污水在生态稳定塘系统的处理下转化为了有利资源,为人们提供了新的食物和用品。做到了在节约水资源的过程中获取了经济利益。
1.3污泥产量少
生态稳定塘系统的污泥产量很少,通过专门的污泥处理系统可以有效将污泥送至一些例如藕塘等需要污泥养殖的农田。这样一来,污泥被成功转化为有机肥。且还有一些系统可以把其余污泥通过一些方法来使其酸化、发酵和水解。这样到最后,污泥产量接近于零。
1.4成本及处理能耗低且便于运行和维护
生态稳定塘系统以风能为主要的辅助能源,由于风能的易于获取,稳定塘的能源消耗很低,达到了节电的效果。并且稳定塘的运作不需要高端复杂的机械设备,既便于运行操作和长期维护又降低了成本,且保障了稳定的处理效果。
1.5有很强的抗冲击能力
无论面对浓度多少的污水,生态稳定塘系统都能很快适应对其实施处理,尤其对于浓度较低、波动较大的农村及小城镇生活污水有着很好的适应和抗冲击能力。
2.生态稳定塘系统的缺点
2.1占地面积一般较大,有时需要很大的空地来建造,建设不恰当将会浪费土地。
2.2由于生态稳定塘系统是以太阳能为主风能为辅的生态系统,所以对气候的要求和依赖性很大,一旦气候无法达到标准就很难运作。
2.3由于稳定塘中水生植物和水产等较多,容易产生臭味和引来一些害虫。
2.4虽然生态稳定塘系统的设计和运作都较为简单方便,但一旦设计运作不到位,不但不能起到污水处理的作用,反而还会造成二次污染。
四、生态稳定塘系统处理农村及小城镇生活污水的应用前景
生态稳定塘系统在运作的过程当中为了在污水处理中实现对水资源的再利用必须确保水质的处理妥善。这样一来,就可以建立一个安全的食物链,从而使稳定塘本身既是污水处理单元又是水资源利用单元。生态系统的概念被充分的推广和应用。目前这种保护生态的概念在许多西方发达国家广泛推广。生态稳定塘系统也在那些国家被广泛运用。在德国、美国、法国、日本等国家更是出现了大量的生态稳定塘系统,总数量已经超过了几万。这些国家都是经济发达且十分重视农业的国家,他们普遍选择了生态稳定塘系统这样一个生态系统来帮助中小乡镇和农村的污水排放处理,充分体现了生态稳定塘系统的可行性和优越性,所以,以目前的情况来说应该是,生态稳定塘系统应该是最先进最环保且优势最大的污水处理系统。
五、结束语
生态稳定塘系统通过人为地建立一种稳固而安全的食物链来使污水在被处理之后转化为了有利的水资源,从而造福于人。这种先进的塘处理系统克服了许多传统的塘处理系统中存在的致命的缺点,将先进的生态系统概念引入其中,从而使系统内部的每个部分都能按部就班、合理分工。构建出了一个良性循环的内部系统。生态稳定塘系统在将来会被改造成更正规、更高效的污水处理系统。
我国一直以来都把环境保护和生态治理工作作为各项战略任务的重中之重。没有一个好的生活环境就没有好的发展空间。尤其对于正在发展最关键时期的广大农村及小城镇,如何将他们的环境问题处理好考验了当地政府的能力和当地居民的接受水平。从目前的状况来说,我国大部分的农村及小城镇的污水处理技术还不高,甚至很多都还处于一个初级阶段。当然,也正是因为处于初级阶段因而更好进行新技术的普及和推广。农村里有大量的用地可以适应生态稳定塘系统对用地面积的需要,农民娴熟的农业技术也完全可以胜任对于生态稳定塘中水生植物的种植和水产的养殖。通过大家的一致努力,生态稳定塘系统在我国广大农村和小城镇的普及不会只是一个遥不可及的梦想,而是很快就能实现的事情。
按照环保部、省环保厅对农村环境综合整治项目环保设施运行情况进行摸底调查工作的安排和部署,我局对各市、区环保局层转了《环保部办公厅关于对农村环境综合整治项目环保设施运行情况进行摸底调查的通知》,并对2008-2013年已验收农村环境综合整治项目中涉及生活污水处理设施和生活垃圾收集处理设施的摸底调查工作提出了具体要求。
各市、区环保局根据文件要求,认真开展摸底调查工作。一是组班子。各市、区环保局成立了由环境监察、农村(生态)、规划财务、各乡镇主管副职为成员的工作领导小组,领导小组办公室设在各市、区环保局,负责摸底调查工作。二是明责任。分解细化目标任务,明确分工,责任到人。
二、摸底调查基本情况
1、生活污水处理设施
我市自2008年至2013年底开展的农村生活污水整治工作,全市共累计完成367个村,生活污水治理覆盖农村点469个,采用集中式独立设施的318个,建成小型分散式污水处理设施317套。其中正常运行的603套,不正常运行的32套(其中因设施问题的23套,配套问题的9套)。我市积极探索委托第三方市场化的运行管理机构对农村分散式污水处理设施的运行管理,目前已将完成验收的216套污水处理设施交由第三方有资质、有能力的专业化运营公司负责日常运行管理工作,各市、区住建局或水务局负责运营公司日常监管工作。
2、生活垃圾处理设施
我市目前生活垃圾实现了全治理。一是各市、区共建设垃圾焚烧发电厂4个,设计生活垃圾焚烧量5450吨/日,实际生活垃圾焚烧量5300吨/日。二是各市、区都建设了无害化生活垃圾填埋场,对部分生活垃圾实行无害化填埋处理,填埋量约1400吨/日。
三、下阶段工作