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1、在生物性的滤池中设置上填料,通过进行人为的供氧在填料的上面就会长出大量微生物,利用这些微生物来达成对污水的处理目的。这种处理流程的装置包含滤床,布气,布水,排水等装置,最主要的是曝气设备,能够使小气泡被反复的切割,从而达成对曝气的微控。
2、还有一种流程主要是处理富营养化污水的,一般这种污水中含有大量磷及氨氮,处理这种污水的重点就是除磷,一种方式主要是投放药剂来进行,但是成本较高,且会产生大量污泥,另一种方式则使用微生物来除磷,费用比较低但是一般难以达到标准流程要求。
3、还有一种生活污水处理的流程是AO生物池,这种处理流程比较适合小城镇的污水处理,一般会有着比较低的费用支出,并且有着非常稳定的技术,且操作和管理都很简单。
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【关键词】生活污水处理;技术开发;问题探讨
【中图分类号】U664.9+2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)09-0376-01
1、技术开发
住宅小区生活污水处理技术的沿革,经历了从单一工艺到组合工艺的过程。从是否需氧的角度考察,则沿着“厌氧好氧厌氧+好氧厌氧+缺氧”的轨迹发展。从去除对象来看,早期技术仅能去除SS物质,而现在的工艺还具备脱氮除磷功能。下面介绍几种目前常用的处理技术和设备。
1.1 生物接触氧化法。生物接触氧化法,是一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术,兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池,池内充填填料。已经充氧的污水以一定的流速流经被其浸没的填料,在填料上形成生物膜。污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的作用下,有机污染物得到去除,污水得到净化。由于池内具备适于微生物栖息增殖的良好环境条件,因此,生物膜上生物相丰富、食物链长、微生物浓度高、活性强,不产生污泥膨胀,污泥生成量少,且易于沉淀。生物接触氧化法具有多种净化功能,除有效地去除有机物外,如运行得当,还能够脱氧和除磷。生物接触氧化法的关键部位是填料。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞,现在常采用吊挂式软性填料和悬浮或半悬浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面积较大,处理效果好。生物接触氧化法是住宅小区生活污水处理较早的采用的技术之一,其主体工艺流程为:原污水初沉池接触氧化池二沉池消毒池排放初沉池、二沉池均为竖流式沉淀池,上升流速分别为O.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝气,气水比为10:1~12:1,停留时间为2.5~3.3h。设计进水平均BOD5=200mg/L,出水BOD5+20mg/L。
1.2 两段活性污泥法。两段活性污泥法,简称AB法。该法把污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统。其工艺特点是:不设初淀池,A段高负荷,B段低负荷,A、B两段污泥分别回流,充分利用污水管道中的微生物,为不同时期生长的优势微生物种群创造良好的环境条件,让其充分发挥作用,耐冲击负荷能力强,处理效果稳定。其主体工艺流程为:原污水格栅顶曝气调节池A段曝气池A段沉淀池B段曝气池B段沉淀池排放该类设备,采用自吸式射流曝气机、无支架的污泥悬浮型生物填料、侧向流坡形斜板沉淀池等先进技术。BOD5去除率为90%,COD去除率为80%。
1.3 序批式活性污泥法。序批式活性污泥法,简称SBR法。原则上,SBR法的主体工艺设备只有一个间隙反应器,在一个运行周期中,按运行次序,分为进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段。SBR法的关键设备滗水器的研制,已取得长足的发展。目前常用的滗水器,有虹吸式、旋转式和套筒式三种。SBR法工艺简单、节省费用,理想的推流过程使生化反应推力大、效率高,运行方式灵活,脱氮除磷效果好,没有污泥膨胀,耐冲击负荷、处理能力强。其主体工艺流程为:原污水调节池SBR反应池消毒池出水
采用该工艺流程的上海某污水处理站设计平均流量750m3/d,进水水质BOD5200mg/LSS50mg/L,TN 40mg/L,NH4+50mg/L,出水水质达到黄浦江上游污水排放标准,即BOD5
1.4 厌氧生物滤池。厌氧生物滤池是—种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。厌氧微生物附着载体的表面生长,当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时,在厌氧微生物作用下,污水中的有机物得以厌氧分解,并产生沼气。厌氧生物滤池有多种变型,填料的发展迅速,其工艺流程为:进水沉淀池厌氧消化池厌氧生物滤池拔风管氧化沟进气出水井排水
污水经沉淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化,可提高污水的可生化性,为后续处理创造条件。在拔风系统作用下,生物滤池处于兼氧状态,阻止了污水中甲烷细菌的产生,使整个系统仍处于酸性阶段,而氧化沟内溶解氧一般可稳定在1.5~2.8mg/L,污水在此进一步好氧处理。该工艺的实质类似于A/O法,但兼性厌氧生物滤池使厌氧段得到强化。拔风系统是处理过程的关键。其主要优点是不耗能、造价低、管理简单、无噪声、无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定。
2、问题探讨
住宅小区生活污水就其处理技术而言,可以采用目前城市污水处理的成熟技术和工艺,但住宅小区生活污水处理,有其自身的特点,应予考虑。
2.1 住宅小区污水流量小,可生化性好,宜优先采用生物膜法处理技术。生物膜法具有生物相丰富、微生物浓度高、食物链长、不会发生污泥膨胀、污泥沉降性能好等优点,适用于小量的污水处理。过去担心的堵塞问题,在采用新型填料后已基本解决。
2.2 住宅小区用地紧张,应优先考虑占地省的污水处理工艺,并在设计中采取一定措施。现在,一般设计成地下式或半地下式,形成地下为污水处理站,地面为绿地或花坛的格局,可以美化环境。但这样设计时,应注意埋深、提升设备、通风要求和臭气处理等问题。
2.3 由于受小区管理人员人数和专业素质的限制,应优先选用运行维护管理较方便的工艺,并努力提高运行管理自动化程度。
2.4 住宅小区建设工程工期要求紧,污水处理设施由构筑物向设备的转化,似是一种必然趋势。采用装配式污水处理设备,安装简捷,工期短,便于维护。大亚湾核电站引进法国的一种小型污水处理站,主要设备全是散件,现场装配,其中,暖气池和沉淀池由10块小件组成,从土方开挖到开始调试,仅用20天就完工。国内小型污水处理设备的生产厂家如雨后春笋,但良莠不齐。多数生产厂家设计、研究、测试化验力量较弱,很难保证出厂产品的质量,售后服务也比较差。国家应加强这方面的监控管理。
2.5 随着对出水水质要求的提高,单一工艺难以满足需要,组合式污水处理技术和设备得以发展。目前的组合方式,主要有多级好氧处理、厌氧+好氧处理、厌氧+缺氧处理等。从降低能耗、回收生物能方面来看,厌氧生物处理有着广阔的前景。污水中的有机物质本身都具有一定的潜在能量。厌氧处理时,一方面,勿需曝气充氧,可降低能耗;另一方面,其生成物一沼气,可回收利用,供小区采暖和供热,形成小区生态平衡系统,这是比较理想的发展趋向。
关键词:小城镇 农村 生活污水 对策
Abstract: in this paper, the small towns and rural sewage treatment situation of the investigation and analysis, this paper analyses the regional sewage treatment and existing problems, and puts forward the relevant countermeasures on measures.
Key words: rural towns sewage countermeasures
中图分类号:G812.42文献标识码:A 文章编号:
目前我国社会经济正处于高速发展之中,但水质恶化问题也严重困扰着社会经济的可持续发展。近年来,污水处理厂不断兴建,但主要集中在大中城市,但大中城市污染物排放量的大幅削减并不意味着地表水环境质量的根本改善[1]。在南方经济发达地区,人口高度密集,小城镇数量众多,来自小城镇的污染物排放量占有相当大的比重。目前只有极少数小城镇建有污水处理厂,而广大农村地区的生活污水更是未经处理就直接排入各种水体,小城镇和农村地区的生活污水排放造成了当地水环境质量的恶化。本文对小城镇和农村区域生活污水处理现状、存在问题进行调查分析,在此基础上对区域生活污水处理的对策措施进行了探讨。
1区域生活污水处理现状
1.1小城镇生活污水
在小城镇,由于生活水平不断提高,家庭卫生条件改善,生活污水总量在日益增加。目前大多数小城镇内排水体系不健全,而且排水体制为雨污合流。小城镇生活污水处理几乎为空白,生活污水未经处理直接排入河道,对地表水环境造成了较大污染。
1.2农村生活污水处理
目前国家新农村建设正在稳步推进中,农村生活污水处理作为新农村建设的重要内容,已受到高度重视。农村生活污水处理已取得一定成效,但大多数村镇仍不能有效的治理农村生活污水,生活污水的直排、乱排现象依然普遍,使得农村水环境质量恶化,对村民的生活环境和卫生状况造成很大影响[2]。
2存在的问题及原因分析
2.1小城镇生活污水处理问题
(1)经济规模偏小
小城镇经济发展较快,但相对而言经济规模仍偏小。其污水处理设施建设、运行的投资和技术相对薄弱。建设污水处理厂和配套管网需要巨资,且日常运行费用也非常高昂,因此大多数小城镇不具备建设和运行污水处理厂的经济能力。
(2)对专业技术人员吸引有限
小城镇与大中城市相比,经济发展水平相对较低,对专业技术人员不具备较强的吸引力,这也会影响污水处理厂的管理和维护工作,污水处理厂正常运行的保证率较低。
(3)经济效益不明显
由于小城镇人口数量较少,2000年江苏省中心乡集镇平均人口1.67万人,普通乡集镇人口0.53万人[3]。这种人口规模决定了小城镇生活污水水量大多在5000t/d以下。污水处理厂规模较小,难以获得规模效益和投资回报。
2.2农村生活污水处理问题
(1)经济力量薄弱,政府投入较少
多数村落经济实力薄弱,没有力量建设生活污水处理设施。且由于投资大,见效慢,导致融资渠道单一,造成农村生活污水处理率较低。
(2)生活污水的处理工艺推广困难
农村生活污水的处理技术在理论上已经很纯熟,但在实践方面目前还处于试验阶段,未积极推广。现有的一些处理模式基本是套用大中城市的模式,未能与农村的实际情况结合,治理效果并不理想。
(3)未有效利用现有资源处理污水
部分农村地区建有标准的三格式化粪池,在正常情况下污水经过三格式化粪池后,可去掉污水中近一半的COD和BOD[4],但大多数污水却不经化粪池处理而直接排放,化粪池并未发挥应有的作用。此外,农村也具有建设氧化塘、人工湿地的条件,目前这些资源也未得到充分的利用。
(4)环境保护机构不健全,缺乏专业人才
目前在农村工作中仍普遍存在重经济而轻环保现象,并没有专业的环保人才进行环境管理,使得生活污水的污染问题突出。
(5)环保意识较为淡薄
农村居民的生活水平在不断提高,但环保意识却没有得到相应的增强。对环境危害的源头和危害程度认识不够,对生活污水随意排放所造成的潜在环境危害往往忽略。
(6)外来人口增加,加大负担
在南方部分农村,外来人口已占有相当分量的比重,上海市部分村落外来人口约占63%[2]。他们居住的房屋多为本地居民私建的出租房,没有配套的卫生设备,致使许多村落周边河道变成了天然垃圾场。另外由于外来人口居住相对分散,在管理上也造成了较大的困难。
3区域生活污水处理对策探讨
小城镇和农村地区的生活污水处理应与当地经济水平、地理条件相结合,因地制宜,采取合适的污水处理方式,并尽可能实现污水资源化,从根本上改善区域水环境质量,保证经济社会的可持续发展。
3.1小城镇生活污水处理对策
(1)污水处理厂的工艺选择
适合小城镇污水处理的工艺包括普通活性污泥法、氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法、生物滤池、人工湿地等。选择合适的处理工艺是污水处理系统高效运转的关键。在工艺选择时应满足以下几方面的要求:
①处理工艺适应性强,耐冲击负荷,处理效果稳定,对COD、BOD、氮、磷等污染物的去除效率高,确保处理出水达标排放;
②工艺高效节能,长期运行费用低;
③自动化程度高,操作管理方便;
④基建投资合理,适合中小规模的污水处理厂建设。
(2)运营机制
资金是小城镇污水处理的最主要问题。许多学者探讨BOT模式融资建设小城镇污水处理系统的可行性[5],但这种模式仅适合乡镇工业发达、以处理工业废水为主的小城镇,并不适合普遍意义上的小城镇污水处理。因此对于以生活污水为主的小城镇,还须依靠政府投资、融资还贷,企业集资等多种渠道结合,筹集基建资金。
(3)区域集中处理的可能性
在地理条件具备的情况下,可在某一个区域中心的小城镇建设污水处理厂,将两个或两个以上小城镇的生活污水通过管道输送进行统一处理,以避免小规模污水处理厂的重复建设,并可降低运行和管理成本。城市周边的小城镇也可考虑通过管道将污水直接输送至城市污水处理厂进行处理。这些处理方式需要在城镇污水处理规划中进行综合考虑和协调。
(4)利用湿地处理的可能性
利用湿地处理生活污水具有能耗低、投资少、出水水质较好的优点。在南方地区,湿地资源比较丰富,利用自然和人工湿地对生活污水进行处理具有广阔的发展前景[6]。
(5)污水资源化的可行性
生活污水中的氮、磷等污染物对于农业而言是农作物的营养物质。宰松梅等对污水用于农业灌溉的现状与展望进行了研究探讨,指出污水灌溉是解决农业灌溉水源不足和治理环境污染的一项重要而有效的措施[7]。在南方,由于具有较为充裕的水资源量,污水灌溉一直未得到重视,生活污水经处理后直接排入河道,造成水环境质量恶化,也造成了资源的浪费。在今后的社会发展过程中,生活污水经处理后用于农业灌溉应是一条切实可行的出路,但在技术上必须使处理后的出水满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)。
3.2农村生活污水处理对策建议
(1)加强宣传,提高农民环保意识
在南方,很多农村居民没有缺水的危机感,认为水是取之不尽,用之不竭的资源,用水浪费,造成了污水排放量的增加。另外农民环保意识的薄弱,也是造成了农村污染的重要原因。要加强节水宣传,调动农民节水的积极性,减少污水排放量;同时加强环境教育,使农民充分认识到农村水环境质量逐步恶化的现状,提高环保意识,自觉的加入到防治水污染的队伍中来。
(2)建立农村环境保护的法律法规
在现行的法律体系中,对农村的环境保护问题涉及得很少,即使有也都局限于原则性的规定,未把农村、农业和资源的保护统一起来[8]。农村环境保护法律法规的建立可以明确管理体制,明确相关机构的职能,为农村环境保护工作提供法律支撑。
(3)加大投资力度,构建多元化资金保障体系
目前农村生活污水处理中最主要的是资金问题,必须采取多种融资形式,加大资金投入力度。相比较大中城市、小城镇建设污水处理厂而言,农村污水处理所需资金相对较少,可从财政预算中拿出一定资金设立农村环境保护专项资金,用于生活污水处理设施的建设等。还可鼓励村镇自筹资金,鼓励民间资本加入等,多渠道投入,建立长效的资金保障机制。
(4)选取合适的污水处理技术
大多数村镇居住分散,适合建立污水就地处理设施。由于农村生活污水中主要含有机物及氮、磷等营养盐,因此在选取污水处理技术时要考虑对上述污染物是否具有良好的处理效果,同时尽可能满足污水资源化的标准。我国农村常用的污水处理工艺见表1[2]。
表1农村常用生活污水处理工艺
处理工艺 处理原理 工艺流程 处理效果 优点 缺点
地下渗滤技术 污水投配到具有一定构造和良好扩散性能的土层中,利用土壤毛细管浸润扩散原理,通过生态系统的物质循环和能量流动,逐级降解、净化。 生活污水―化粪池初沉淀池―地下渗滤系统。 总氮、总磷和COD的去除率分别为80%、90%和80% -90%。 基建投资低、运行费用低、操作管理简便、不扩散臭气、处理效果稳定。 进水预处理效果不好,易出现堵塞现象,降低水力负荷。
人工湿地 污水、污泥流经人工建造的湿地上,利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理。 生活污水―栅格―沉淀池―稳定塘―人工湿地―达标排放。 BOD5、COD去除率为85% -95%和80%,TN、TP去除率为60%和90%。 运行费用低、运行维护方便、管理简单、处理过程能耗低、具有良好的景观效应。 占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。
慢速渗滤土地处理系统 污水投配到天然土壤或种有植物的天然土壤表面,污水垂直入渗地下,通过过滤、吸附和微生物降解等十分复杂的综合过程,使污水得以净化。 生活污水―预处理池―植物地块―达标排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分别可达到96%、87%、50%、80%、81%、90%左右。 管理简便、经济效益高。污水净化效率高,出水水质好,基本不产生二次污染。 污水投配负荷一般较低,渗滤速度较慢。
快速渗滤土地处理系统 污水投配到具有良好渗透性能的土地表面,在污水向下渗滤的过程中,在过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列的物理、化学及生物作用下,使污水得到净化处理。 生活污水―预处理池―植物地块―达标排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分别可达到95%、 90%、71%、80%、79%、 89%左右。 高效、低耗,处理效果好,基建投资、运行费用低,管理方便。 占地面积大、需要较大的渗滤速度和消化速度,对污水预处理要求高。
氧化塘 由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化。 生活污水―栅格―沉淀池―氧化塘―达标排放。 能有效去除污水中的有机物和病原体,达标排放。 基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、无需污泥处理。 占地面积大,处理效果受气候影响,设计运行不当时,可能形成二次污染。
在选取工艺时应考虑以下几个因素:一是满足当前达标处理与今后再生利用需要;二是处理技术要经济适用;三是运行操作简便,日常维护管理简单。
(5)加强污水处理站的管理力度
应根据当地实际情况,农村小型污水处理站的运营可由专业化的公司负责,进行企业化管理,同时制定科学合理的收费政策。环保部门对出水水质进行监督和监测,加强管理。各部门紧密合作,以保证污水处理站的持续稳定运行。
(6)加强农村环保专业人才的建设
需要建立引进和培养相结合机制。政府要从完善激励机制入手,引进一批愿意在农村基层从事环境保护工作的专业人才,使其愿意为农村环境保护贡献力量。同时要对农村干部开展环境保护教育培训,加强干部的环保意识。两方面结合才能将农村环境建设好,使农村水环境质量得到改善。
参考文献:
[1]汪磊,高超.江苏省小城镇生活污水处理的问题与对策[J],生态经济(学术版),2007,2(345-346).
[2]梁卓,何国富,刘伟等.城郊农村生活污水排放现状分析及对策研究[J],安徽农学通报,2009,15(5):78-80.
[3]李新.苏南人口密集地区城镇化过程中的环境特征分析[J],长江流域资源与环境,2005,14(5):595-599.
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[5]吕宏德,杨万东.BOT方式建设小城镇污水处理厂的探讨[J],广州大学学报(自然科学版),2006,5(2):63-66.
[6]张毅敏,张永春.利用人工湿地治理太湖流域小城镇生活污水可行性探讨[J],农业环境保护,1998,17(5):232-234.
[7]宰松梅,王朝辉,庞鸿宾.污水灌溉的现状与展望[J],土壤,2006,38(6):805-813.
关键词:农村生活污水;污水处理;人工湿地
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)17-0091-03
1 广东地区农村生活污水处理现状
广东地区农村水环境污染,主要来自于厕所冲洗、洗涤、沐浴、厨房炊事等活动产生的生活污水,具有处理率低、分散、面广、浓度低、来源多等特点。而农村生活污水中含有大量的有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵;无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等,其特点是氮、硫、磷含量高,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。据相关的统计资料显示,广东地区农村每天所产生的生活污水高达300万吨以上,而这些生活污水仅有很少部分得到集中处理,大部分生活污水并没有经过集中的排水渠道和污水处理系统有效处理。而未经处理的生活污水,直接排放到地下水体或周边河流、湖泊等,结果造成影响区域广泛的水环境污染。水环境污染对广东地区的农村生态环境,已造成了严重的威胁,农村群众的身体健康及农村经济的发展,都受到很大的限制和制约。基于上述情况,广东地方政府在进行新农村建设、宜居生态村庄建设过程中,都必须注重农村生活污水处理,并加强对相关技术层面特别是生物处理技术的探索,以提高新农村建设、宜居村庄建设、生态村庄建设工作的层次和水平。
2 广东地区农村生活污水处理技术探讨
2.1 采用生活污水地下自动连续处理技术
生活污水地下自动连续处理技术,是将每户人家的生活污水就地进行独立处理的技术,是针对每一家或者说独立用户使用的。每一户的生活污水直接排放到地下之后,通过地下装置系统,经过分离、沉淀、微生物的吸收、降解、渗滤、水解、腐化等综合作用,以达到去除污水中的病毒、细菌、磷、氮等,达到规定的排放标准之后,渗入到地下水循环系统之中。生活污水地下自动连续处理技术较为适用于农村居民居住分散的模式,该模式导致生活污水无法集中处理;或者由于居住区的人口较少,无法承担建设污水处理厂的巨额费用,而不得不采用生活污水地下自动连续处理技术。该技术的一大优势就是能够直接处理单独住户的生活污水,无能源消耗,较少的受到温度、天气的限制,在平原和山区均适用;另外,该技术具有不占用土地资源、建设快速、没有运行费用等综合优点,因而较为适合广东一些经济发展水平较低的农村地区。生活污水地下自动连续处理技术的不足之处就是对地下水深度和地下土质结构具有较高的要求,因而在设计施工之前,要对施工现场的地下土质结构进行勘察与了解,如果达不到要求,则需要在设计的过程中,追加一定的设施。使用生活污水地下自动连续处理技术要求用户定期对分离水解池中的污泥深度和水位进行检查,平均3~5年检查、清理一次,并将分解池中的污泥清走。目前,这种技术在国外已经发展得较为成熟,例如美国,有1/4的家庭使用这种技术系统,每天大约有150亿吨的生活污水经过该技术处理后,进入到地下水循环系统之中。
2.2 采用生活污水土地处理技术
生活污水土地处理技术,是将污水有控制性地投入到具有良好的扩散性能和一定的构造结构的土层之中,利用土壤的毛细管扩散浸润原理,利用生态系统的能量流动和物质循环方式,达到逐级降解污染物、净化污水的效果。生活污水土地处理技术,顾名思义,就是利用土地的自然净化能力,将生活污水中的污染物质进行分解与吸收,从而达到净化污水的目的,某些有条件的地区利用生活污水土地处理技术能够取得较好的效果。该技术具有基础建设投资低、管理操作简捷、系统稀释性好、抗冲击负荷能力强、运作费用低等优势。因此,对于广东一些土地资源较丰富的偏远地区而言,具有很强的适用性。另外,生活污水土地处理技术能够利用污水中的水肥资源,使得污水处理与环境绿化相结合,达到改善和美化区域生态环境的目的。我国天津市某一科研单位与澳大利亚合作,在天津市武清县建立占地面积为2hm2的试验区域,将经初级处理后的生活污水进行小麦的灌溉。研究结果表明,COD的去除率为75%~86%,BOD的去除率为93%,总氮的去除率达到了82%~86%,97%~99%的磷肥通过作物及土壤而被吸收利用。
2.3 采用人工湿地生活污水处理技术
人工湿地生活污水处理技术,是一种基于客观原理和科学技术的新方式,它模拟自然湿地的污水自动净化系统构造而成。在建筑物附近,配置一定的坡地填充配料,如常见的沙子、碎石等,在填料的表层土壤中,种植一定的水生植物,该类植物由于具有成活率高、美观、生长周期长、污水处理效果好等优势,能够自动吸收污水中的有机成分,且具有较高的经济价值。例如芦苇,它既可以成为湿地中的重要污水处理生物,又能够增加湿地的经济效益。因此,可以考虑将人工湿地处理技术作为广东地区农村生活污水处理技术的首选。
人工湿地处理技术主要是通过生态污水处理系统内的水生植物和微生物的协调作用,从而实现污水中污染物的去除。污水中的不溶性有机物质通过人工湿地的过滤、沉淀,可以实现快速的截留,从而被水生生物所分解与利用。另外,湿地的水生生物具有很强的溶解性,生活污水中的可溶性物资可以很快地被分解与吸收利用;废水中的可溶性有机物质,能够通过湿地环境下的水生植物的根系,来达到吸收、吸附和生物降解的效果。随着污水处理过程的不断进行,湿地中的微生物也在不断的生长和繁殖,通过对于湿地床填料的不断更换及对湿地植物的清理与重新打理,可以实现对新生有机体的去除与清理。湿地处理技术下的出水效果较好,水质较高,因而较为适合处理饮用水源;或者结合当地的景观设计效果,种植一定的水生观赏性植物,用于改善周边的水质状况;此外,这种污水处理方式所采用的成本费用并不高,因而较为适合大规模的、常规性的污水处理区域。但是,由于其占地面积比传统工艺要大得多,并且,季节因素在很大程度上会限制湿地处理技术的运转。因而,在全国范围内推广使用这种污水处理技术并不是太现实,而广东地区恰恰具有得天独厚的优势。
2.4 采用稳定塘生活污水处理技术
广东地区在进行农村生活污水处理中,可以采用稳定塘技术。稳定塘是一种经过人工修整而形成的污水处理塘,它的主要设施包括防渗层、围堤等,通过利用水生生物系统,依靠水生生物的自然净化功能,从而使得污水得到净化处理。因而,稳定塘技术是实施污水处理、实现污水资源化利用的好方式,它得到了国内外专家学者的广泛支持与推荐。
稳定塘生活污水处理技术在处理生活污水方面,与常规的污水净化处理技术相比,具有基础建设投资小、维护管理方便、出水水质稳定、运行费用低等优点,因而可以在有条件的地区,因地制宜的采用。广东地区在进行生态村庄建设、宜居村庄建设的过程中,面临生活污水的处理难题,结合广东地区的水塘资源丰富的特点,可以考虑选择采用稳定塘技术,来实现农村生活污水处理的生物化和高效化。
但是,当前,稳定塘技术也存在着一定的不足之处,表现之一就是占地面积大、净化效果很大程度上受到气温等自然因素的影响。
当前,广东已经有部分地区采用稳定塘技术来进行农村生活污水的净化处理,例如,某地利用原有的面积不足0.22hm2的水塘,进行生活污水的处理,解决了当地几十户人家的生活污水处理难题。稳定塘采用围隔布的方式进行分割,从而将池塘划分为几个功能不同的区域,具体来讲,有回用水区、水生生物净化区域、填料的强化净化区三个大的综合区域,从而实现了通过梯级净化,保证了出水的质量能够达到地表水的IV类水质标准。
2.5 采用生活污水净化沼气池技术
广东地区在进行农村生活污水处理中,可以采用净化沼气池技术。生活污水净化沼气池技术是一种分散式的污水处理装置。它主要采用好氧过滤与生物厌氧消耗相结合的技术,集物理处理、化学处理、生物处理于一体,采用多层次净化、多种好氧过滤技术,实现对污水中多种污染物去除的目标。生活污水净化沼气池技术将生活污水处理与其自身的合理利用相结合,从而实现了污水的可循环利用。生活污水中的大部分有机物经过厌氧发酵之后,可以产生出沼气;并且,发酵之后的污水已经去除了大部分的有机物质,从而达到了净化的目的;厌氧发酵处理之后的污水在剔除了大部分的有机物质之后,作为新型的水――中水,可以用作浇灌用水或者观赏景观用水;在厌氧发酵过程中,所产生的沼气,可以用作家庭餐饮、烹饪能源。农村中,有着大量的人畜粪便及农作物秸秆,因而,可以就地取材,转化用作沼气发酵的原材料;通过厌氧发酵的沼气材料可以直接转化为活性肽养分,因为发酵之后的沼气原材料中的钾、磷、碳等植物生长所需的化学成分并没有流失,因而,可以直接作为农用沼肥,取代部分的农用化肥。
结合农村已经改变的猪圈、厕所、厨房等基本的生活环境布局,可以将生活污水与猪圈污水合并处理,经过统一的沼气处理技术,进行厌氧发酵过程,转换为农用化肥,沼液经过管网收集之后,进行集中净化,其水质能够达到国家污水排放标准。
生活污水净化沼气池技术成本低、工艺简单,平均每家农户只需两千元钱,而交通运输费基本为零,因而,较为适合农民家庭采用。这种技术很适用于广东地区,因为该技术要求冬季水温在5℃以上的地区,否则当冬季温度过低时,该技术的处理效果将大打折扣;而广东地区处于我国南方,冬季气温普遍偏高,因而,可以将此技术进行广泛的推广与应用。如果偶尔冬季气温出现偏低的现象,则可以采用在沼气池上建立日光温室的方式,以使沼气池内的温度能够达到适应的发酵温度。另外,该技术主要适用于高浓度的生活污水处理,当生活污水中有机物的浓度低于发酵的标准要求时,就会导致沼气池的产气效率较低,从而影响到农户正常的生产生活。因此,就广东地区而言,可以在居民生活较为集中的农村地区,推广使用污水净化沼气池技术。
3 结语
总之,广东地区农村生活污水的处理是关系到该地区新农村建设、宜居村庄建设、生态村庄建设的重要任务,它是改善广东地区农村居民生活水平、提高农村居民身体健康水平的重要途径之一,同时也是构建和谐广东的内在需求,因此,必须加大研究力度。
参考文献
[1] 环境保护部自然生态保护司.农村实用环保技术
[M].北京:中国环境科学出版社,2008.
[2] 辉,郑正,王勇,等.农村生活污水处理技术探讨[J].环境科学与技术,2005,(1).
关键词:农村;生活污水;处理工艺;优选
1农村生活污水特点
1.1农村生活污水水量特点
污水量小,与城市相比,农村生活用水量及排水量较少,约为100L/(人·d);水量分散,在大多农村,居住人口分布广泛且分散,因而导致污水量也较分散,且大部分地区并无污水管网;变化幅度大,在大多自然村或行政村,居民生活作息相近,从而出现农村生活污水排放量日变化幅度大,一般早晚比白天大,夜间排水量更小,甚至可能断流。
1.2农村生活污水水质特点
污水浓度高,农村生活污水所含有机物浓度相对偏高,COD最高浓度平均可达到500mg/L;水质单一,可生化性强,大部分农村生活污水的性质相差不大,水中基本不含重金属和有毒有害物质,但有一定的氮、磷;水质波动大,农村生活习性根据季节、早晚不尽相同,导致水质波动较大,不同时段水质不同;部分可资源化,农村生活粪水水质较差,可用作肥料进行资源化利用。
2农村生活污水处理工艺选择原则
随着农村生活污水处理工程的不断推进,污水处理工艺应满足处理规模、污水特征、出水水质及排放水体等要求。因而,有针对性地选择合适的处理工艺势在必行。
土地问题:近年来农村土地问题也日益紧张,因而系统简单,无需占用大量土地资源至关重要,也更易在农村地区推广;
费用问题:根据建设实例说明,与城市相比,我国农村经济还是相对落后的,因而污水处理设施不仅要求初期投资低,更要求运行管理费用低;
运行维护:当前,我国农村各项技术人才仍比较匮乏,一旦污水处理工艺过于复杂,势必造成系统的后期运行维护较为困难,因而运行维护简便的处理系统才能满足当前农村现状;
氮磷去除:根据各项数据表明,按照当前出水标准,尤其是某些严格的地方标准,氮磷的去除仍是比较困难的,达到稳定的除磷脱氮效果是一项关键指标。
3农村生活污水处理工艺
3.1稳定塘工艺
稳定塘是一种依靠水体自净过程来实现对生活污水处理的工艺。稳定塘又称氧化塘,借助的是微生物、藻类对生活污水中有机物、无机物的利用,能够有效实现对生活污水的净化处理。稳定塘通常被建设成为池塘的外观,内部设置防渗层,四周设置围堤,减少生活污水与周围土地资源、地下水资源的接触,保护土地资源和地下水资源。稳定塘的建设成本和运行成本较低,操作也非常简单,能够有效去除生活污水中的有机物、无机物、病原体,适合建设在农村地区进行就地处理。同样稳定塘也有一定的劣势,那就是处理速度较为缓慢,且容易对逸散出不佳气味,影响周边生活的居民。
3.2生物滤池
生物滤池是生物膜工艺中常见的一种。生物滤池中通常使用碎石块、塑料填料型块作为滤料,滤料堆叠成滤床也就是生物载体,滤床暴露在空气中,滤床下铺设有用砖块、陶块、混凝土块铺成的集水层,集水层与滤池外相连,可排水、可通风。生活污水通过布水器洒在滤床上,逐层通过滤料、集水层,污水中的有机物被生长在滤料和集水层表面的微生物形成的生物膜所附着、降解,有效实现生活污水的净化。布水器是生物滤池中十分重要的一部分,样式主要有两种,分别是固定式的和移动式。在生物滤池的使用中,回转式布水器最为常见。回转式布水器围绕生物滤池的中心旋转,生活污水从对称布置的穿孔管中流出,接触滤料。回转式布水器以一定的速度连续旋转,下方的滤料则间歇接触生活污水,这样的布水方式符合生物滤池的工作需求。生活污水从布水器落入滤料的过程还为生物膜上的微生物提供了空气,辅助附着在滤料和集水层表面的微生物进行物质交换和降解,微生物代谢产出和生物膜碎屑可随着流动的水体流出滤池范围,进行后续的沉淀分离,保证生物滤池的正常运行。深度2m左右的生物滤池容易出现堵塞问题,影响滤池的整体工作效率,可以考虑将生物滤池的深度加深至8m,形成塔式生物滤池,有效解决堵塞的问题;或在成本条件允许的情况下整体使用塑料垫块,也能够有效解决堵塞问题,这样就不需要受到滤池深度的限制,可根据实地情况进行设计和施工。
3.3人工湿地
人工湿地是一种由人为建造的类沼泽地环境,是对自然界中污染物降解过程的加强处理。人工湿地主要利用人工介质、土壤、植物、微生物来实现对生活污水中污染物的截留、吸附、降解处理,提高出水水质,保证生活污水的处理效率。在人工湿地中,生活污水被地势引导定向移动,而不是如自然湿地中一般自然流动,因此,人工湿地建设时需要建设一定的坡度,不可过缓,会影响生活污水的处理效率,不可过陡,会影响生活污水与人工介质、土壤、植物、微生物的接触,影响生活污水的处理质量。生活污水流经人工湿地时,会经历截留、过滤、吸附、沉淀、微生物降解等环节,虽然整个处理过程需要数天的时间,但整体处理效果较高。
3.4一体化污水处理设备
一体化污水处理设备主要包括格栅、调节池、厌氧、缺氧、接触氧化、沉淀、消毒等数个过程,整体来讲是一个A2/O工艺过程,能够有效去除生活污水中的氮、磷等污染物,提高出水的水质。一体化污水处理设备的自动化程度较高,操作简单、管理难度低,且设备整体对周边环境的影响较小,比较适合农村地区生活污水就地处理。一体化污水处理设备可以整套埋入地下,不占用土地资源,设备上方的土地还可以用于物品摆放、绿化、停车等。
3.5好氧生物处理工艺
好养生物处理工艺是将污水进行生物性的氧化。在我国很多农村都在使用这样污水处理的方式,其实通过接触曝气形式将污水进行生物膜处理,这样的技术是介于活性污泥法与生物膜之间的污水处理方式。在污水处理的过程中,在填料的表面进行覆盖有效的微生物,使其在曝气池中与微生物进行物理或是化学性的反应,以此达到处理污水的目的。在污水流动的过程中,经过了生物膜的表面,因为生物膜在生长的过程中会出现新陈代谢的情况,在代谢的过程中将污水中的杂质进行降解,以此达到净化污水的目的。好养生物处理工艺在实施的过程中,其占地的面积比价小,处理的过程比较迅速,而且符合性能比价高,不会产生过多的污泥,人工控制能力比较强,维护起来比较方便简洁,这种方式对于污水量比较小的农村来讲,是非常有效的处理工艺。但是好养生物处理工艺实施过程中,费用要比其它处理工艺高很多,所以在南方比较富裕的农村实用几率比较大,推广的速度也比较快。
3.6农村生活污水建设规划
关于农村生活污水处理方面,要在吸取和借鉴国外先进技术的基础上,有效结合厌氧、好氧生物人工处理技术与自然净化系统,规划与各地农村经济水平、区域特点、自然条件、环境目标相适应的生活污水处理工艺和行之有效的运行管理模式。生活污水治理应与当地的经济结构调整相结合,发展绿色、无公害的产业与产品,在生态治污的过程中有效开发利用动植物资源,实现水的良性循环、水资源的可持续利用以及促进动植物的繁育生长。
结论
在污水处理工艺的选择上,应坚持结合实际情况,因地制宜选用更优更适宜的生活污水处理工艺,加强设备运维管理工作,确保所选用的处理工艺达到改善农村生态环境的目的。
参考文献