第一篇:农村生活污水处理技术
农村生活污水处理技术探讨
摘 要:农村的生活污水, 是造成农村水环境污染的原因之一, 也是造成湖泊富营养化的重要因素。针对中国农村生活污水排放分散、污染物浓度低的特点, 介绍了生活污水净化沼气池技术、稳定塘生活污水处理技术、人工湿地处理技术、土地渗滤处理系统和生物滤池技术等, 以及几种工艺先进、具有推广价值的生活污水处理技术的原理、技术特点, 为农村地区污水治理提供参考。
关键词:农村生活污水 现状 处理技术 对策
随着我国农村经济的发展和农村生活水平的不断提高,农村生活污水引起的环境污染日趋加重。目前,我国农村生活污水排放量每年约为80亿~90 亿t,且不断增加,但处理情况却不容乐观。96 %的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放,造成农村环境的严重污染,成为农村水源地潜在的安全隐患,加剧了淡水资源的危机。因此,对农村生活污水处理技术进行研究,寻找适合农村生活污水的处理工艺和运行模式,具有迫切的现实意义。
1 农村生活污水概述
农村生活污水是指居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水等,此外,还包括一些农村分散养殖过程中所产生的污水。农村生活污水含有机物质、氮(N)磷(P)营养物质、悬浮物及病菌等污染成分,各污染物排放质量浓度一般为: CODCr为250 ~ 400 mg/L,氨氮为40 ~ 60 mg/L,TP 为2.5 ~ 5.0mg/L。与城镇污水处理相比,农村生活污水处理有其自身特点。首先,农村地区技术经济基础薄弱,缺少重组的资金和专业的技术管理人员,污水处理设施的日常运行和维护难以保证。其次,农村生活污水在排放方式、水质和水量方面具有自身特性,主要表现在:面广分散,收集困难;水量变化大,排放不均匀;可生化性好,几乎不含有毒有害有机污染物。
2 农村生活污水处理现状
近年来国外的专家学者对农村生活污水的处理越来越关注,农村生活污水处理技术逐渐成熟,工艺呈现出多样性。现阶段,我国小城镇污水处理率还不到10%,农村地区生活污水的处理率更低,绝大部分生活污水未经处理直接排放。国内对农村生活污水的治理随着三河、三湖污染的加重才刚刚兴起,但农村生活污水治理工程较少,很多处理技术也仅仅处在示范研究阶段。目前农村生活污水的治理存在一个较大的难点,即基建投资以及运行费用较大,农村经济实力以及技术力量很难满足常规城市生活污水处理厂技术要求等。因此,急需要开发高效、低能耗、低成本的污水资源化技术,引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,解决农村生活污水污染问题。
3 农村生活污水处理技术
3.1 技术选择原则
农村地区经济技术薄弱,缺少充足的资金和专业的技术管理人员,因此农村生活污水处理方式不能照搬或套用城镇污水处理模式,须结合农村实情和生活污水特点科学决策。在具体选择农村生活污水处理方式时,一般应遵循以下原则。
(1)因地制宜
农村生活污水处理不能拘泥于一种或几种模式,关键要根据镇村的功能、人口、地形地貌、地质特点、气候、排放要求和经济水平等,通过技术经济分析和比较,因地制宜地选择简单、经济、有效的处理技术。如在经济发达、用地受限的镇村,可以选择由厌氧、好氧组合而成的一体化处理设备;在用地充裕、气候适宜的镇村,可以选择人工湿地、稳定塘等生态处理技术。
(2)维护管理简便
我国农村地区经济技术相对落后,缺乏专业技术人员,往往发生农村生活污水处理设施建成投产后无法实现科学维护与管理的现象。因此,在农村宜选用维护需求量少、日常管理简单的处理技术。
(3)运行费用低廉
目前,我国农村生活污水处理设施运行费用十分有限,缺少稳定经费来源,城镇污水处理中最常采用的好氧处理技术因运行费用高,在农村地区推广应用受到一定局限。因此,在条件允许的地区,应尽可能采用生态或厌氧处理法,做到污水处理能耗的最小化。
(4)工艺流程简单
农村生活污水处理设施规模小,维护管理不容易到位,因此其工艺流程不能太过复杂,要尽量减少工艺环节,以便于运行管理。一般来说,农村生活污水处理系统最好不设初沉池和二沉池,可采用较大体积的均化池代替调节池和初沉池,利用生态处理法或生物膜法省去二沉池。
3.2 技术方法
根据以上农村生活污水处理技术的选择原则,目前适合农村生活污水处理技术主要有生活污水净化沼气池处理技术、土地渗滤处理系统、稳定塘处理系统、人工湿地处理系统、生物滤池技术等。
3.2.1 生活污水净化沼气池处理技术
生活污水净化沼气池处理技术是利用有机物厌氧发酵的原理,在厌氧和兼性厌氧的条件下对污水进行处理的一种技术。这种技术在我国农村生活污水处理的实践中,是最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式。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,达到净化目的; 产生的沼气可作为浴室和家庭用能源; 厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。
在我国,生活污水净化沼气池主要用于取代传统的化粪池,漆贯学等的课题研究认为生活污水净化沼气池技术的主要问题包括工艺设计不合理,运行稳定性
难以保证,处理效果不及二级污水厂等。毛华海对生活污水净化沼气池池型、工艺改进进行了初探,提出了改进生活污水净化沼气池处理效果的3 个方向。目前,生活污水净化沼气池工艺已较为成型,曹军等对其工艺流程及施工流程进行了详细的介绍。
3.2.2 土地渗滤处理系统
土壤渗滤处理系统是利用自然系统的净化功能,将污水有控制地投配到土层中,通过“土壤- 植物”系统的生物、化学、物理的吸附、固定,对污水资源及N、P 等营养元素再利用,对污水中的污染物进行降解。常用的技术有慢速渗滤处理系统和人工快速渗滤系统。
3.2.2.1 慢速渗滤处理系统
慢速渗滤处理系统将废水利用到耕作土壤中,达到处理的目的,同时可以满足作物生长的需要。慢速渗滤处理系统渗滤速度慢,以污水的深度处理和利用水、营养物为主要目标,故污水净化效率高,出水水质优良,基本不产生二次污染。早期的慢速渗滤处理系统的研究主要以玉米- 小麦系统的研究为主,这种工艺对氮的去除率达到70%,磷的去除率达到50%,且具有良好的经济收益。但考虑到传统的慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低,赵建芬等进行了污水慢速渗滤土地处理系统改进的试验研究,研究表明改进的慢速渗滤土地处理系统对悬浮物、有机物( CODCr) 、氨氮、总氮、总磷有很高的去处效果,分别达到了51. 55%、
84. 76%、97. 92%、91. 78%、98. 83%。
3.2.2.2 人工快速渗滤系统
人工快速渗滤系统是在传统快速渗滤基础上发展起来的一项技术,它采用天然河沙作为主要渗滤介质,并掺入一定量的特殊填料,不仅继承了土地处理工艺建设成本和运营成本低,操作方便,管理简单的优点,和传统工艺相比,还大大地提高了水力负荷,不受土地等自然环境的影响,具有较高的工艺实用性,被认为是解决小流量生活污水的最适合、最可靠的途径。人工快速渗滤系统采用干湿交替的运转方式,传统的快速渗滤系统,一般采用1 ~ 3 d 淹水和4 ~ 10 d 落干的方式运行。邵坚等对人工快渗系统的运行方式进行了研究,研究表明通过缩短淹水周期,加大系统淹水和落干的频率,可以明显改善人工快渗系统的污染物去除效果。至今,人工快速渗滤系统污染物的去除机理尚未研究清楚,但普遍认为是在过滤截留、吸附和生物降解的协同作用。
3.2.3 稳定塘处理系统
稳定塘是一种经过人工修整而且设有围堤和防渗层的池塘,它主要利用水生生物系统,依靠自然生物净化功能,使污水得到净化。这种工艺基建费用低,运行费用低,无污泥处理,但同时存在有机负荷低、占地面积大、处理效果受气候条件影响大的缺点。为了提高稳定塘的处理能力和效果,研究者们提出并发展了高效藻类塘,最大限度地利用藻类产生的氧气,充分利用菌藻共生关系,对污染物进行高效处理。目前我国已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的试验研究。
3.2.4 人工湿地处理系统
人工湿地,是一种为处理污水而采用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物,在构筑物的底部,按一定的坡度填充选定级配的填料,如碎石、沙子等,在填料表层土壤中种植一些对污水处理效果好、成活率高、生长周期长、美观以及具有经济价值的水生植物,通过生态处理系统内的微生物和水生植物的协同作用,实现污染物的去除。人工湿地是一种经济、高效的处理系统,可用作处理农村生活污水。它的净化机理比较复杂,植被系统起着重要的作用。Li 等在太湖地区建立了水稻湿地系统,研究表明水稻湿地系统不仅具有对氮有很好的去除效果,而且还能节省化肥的使用和灌溉的水量。同时,填料也是人工湿地的重要组成部分,对于净化磷素污染物有重要作用。以上海市农村地区为例,人工湿地得到了广泛应用,9处垂直潜流人工湿地出水皆能达标排放。
3.2.5 生物滤池技术
生物滤池,是一种内部由碎石或塑料制品等惰性过滤材料填充,材料表面生长生物群落,污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,得以去除的生物反应器。其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池,具有池容小、占地面积小、出水水质好和流程简单等优点。童晶晶等研究表明,高效功能陶粒用作填充材料,生物滤池能取得更好的效果。此外,有研究者将生物物种蚯蚓引入生物滤池构成蚯蚓生物滤池,它是根据蚯蚓具有吞食有机物、提高土壤通气透水性能和促进有机物质的分解转化等生态学功能而设计的。在我国最早是陈旸等对其进行了研究,利用蚯蚓生物滤池处理城市生活污水初步试验的结果表明,当表面水力负荷为1 m3 /( m3·d)时,以细木屑、泥炭、石英砂为滤料,污水的CODCr、BOD
5、SS去除率分别为72. 4%、72. 8%、90. 5%; 以粗木屑、泥炭、石英砂、谷壳为滤料,污水的CODCr、BOD
5、SS 去除率分别为80. 5%、
87. 5%、93. 2%。
3.2.6 组合工艺
任何农村生活污水处理技术都有它的不足之处,为了取得更好的农村生活污水处理效果,往往将两种或多种处理技术进行联用,以期达到处理效果和经济性的最佳组合。唐晶等将生物和生态技术进行组合,对处理农村生活污水进行了研究,利用厌氧/跌水充氧接触氧化/水生蔬菜型人工湿地组合工艺处理农村生活污水取得了较好的去除效果,且处理效果很稳定。在云南泸湖当地的农村地区,也使用到了生物/生态技术,将氧化沟与人工湿地联用处理农村生活污水。吴迪等将厌氧工艺与生物膜技术结合,处理农村生活污水,出水水质良好,可用于农业灌溉和观赏性景观河道用水。武汉大学也有关于组合工艺处理农村生活污水的研究,研究证明了IST( Innovative Septic Tank)+ CMFB( Compound Media Filter Bed) 系统是一种处理生活污水可行的工艺。
4 建议与对策
4.1 加紧相关政策落实
大力推行乡村清洁工程和生态家园富民工程等农村生态环境综合整治工程的实施,落实国家关于新农村建设以及改善农村生态环境的有关政策、规划和措施,为农村生活污水处理提供有力的政策支持和保障。
4.2 加强应急处理能力建设
对农村环境问题上加强组织领导和应急保障,完善应对方案和措施,搞好组织协调、应急物资保障和现场应急处置,积极开展污染源受损情况排查和环境风险评估判断,确保生活污水污染控制在最低限度。加强相关应急能力建设,建立相关组织协调体系,为农村污水处理提供有力的制度保障。
4.3 加快相关技术研发
农村生活污水污染是一个不可忽视的问题,需要迫切解决。目前国内农村生活污水处理技术主要还处于实验模拟阶段,因此,需要联合高等院校以及科研院所科研攻关力量,进行技术交流与合作,加快开发高效、低能耗、低成本的污水资源化技术,提高污水处理效率;引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,为农村生活污水处理提供有力的技术支持。
4.4 加大资金投入力度
农村生活污水的处理只靠单户农民很难实现,政府部门更需要加大农村环境综合整治的投资力度。除了采取国家扶持、地方资助的方式外,还需要多渠道筹集生活污水处理设施与运行的资金,建立专项资金,形成多元化投入,为保证农村生活污水处理工程的顺利运行提供有力的资金支持。
5 小结
为改变农村生活污水无序排放现状,积极开展农村生活污水治理研究是十分必要的,农村生活污水的管网收集是农村生活污水处理的前提,开发投资节省、运行费用低、操作管理简便的适用技术是农村生活污水处理的关键,落实建设资金和运行费用是农村生活污水处理的保障,政府部门应高度重视农村生活污水的有效治理,尽快建立相关标准及技术规范,加大投资力度,确保农村污水治理工程的长期稳定运行。
参考文献
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第二篇:15种农村生活污水处理技术详解
根据住建部2012年5月发布的《中国城镇排水与污水处理状况公报》显示,我国60余万个行政村,对生活污水进行处理的仅占6.7%。污水的直接排放造成严重的“脏、乱、差”现象。据测算,全国农村生活污水排放量约为2300万d/t,BOD为530万d/t,COD为860万d/t,总氮为96万d/t,总磷为14万d/t。我国近3亿的农村人口饮用水不合格,其中1.9亿人的饮用水中有害物质含量超标。
针对农村环境问题,我国提出农村连片整治政策,并出台了《全国农业和农村经济发展第十二个五年规划》、《农村环境连片整治技术指南》和《农村生活污水处理项目建设与投资指南》等指导性文件。
目前我国尚未制定针对农村生活污水处理的国家排放标准,但是地方性标准相继制定和实施,如河北省《农村生活污水排放标准》(DB13/2171一2015)、福建省《农村村庄生活污水排放》(征求意见稿)和浙江省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(征求意见稿)等。
由于我国农村地区自然条件、生活习惯、经济发展等方面差异性大,故需要根据不同地区的具体现状。
水质、水量、排放去向等因地制宜确定处理技术,这样,增加了工作量和处理难度。
1 农村生活污水特点和存在问题 1.1 农村生活污水特点 农村生活曰渐城市化,生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水。根据水中污染物浓度高低,可分为黑水(冲厕水)和灰水(其余排水)2部分。农村生活污水主要特征见表1。
1.2 存在问题
1.2.1 收集难度大
96%以上的村庄没有排水管道,乱泼乱倒现象严重,雨水、污水和尿液大多一起排入坑塘。农村生活污水的收集问题是制约农村污水治理的直接原因。
1.2.2 管理不到位
近年来,我国虽然已经制定了一些农村生活污水处理技术,以及建设了一些污水处理工程,但正常运行的较少。由于管理不到位和技术人员的缺乏,建好后无人看管,导致大部分工程处于瘫痪状态。
1.2.3 地域广阔和资金不足 据统计,截止2013年底,农村人口占全国总人口的50%,表明全国50%的生活污染负荷分布在农村。由于农村经济落后,农村污水的治理过程中需要有足够的资金来源,用于工程建设和后期的运营管理维护,从而成为制约农村污水治理的一大难题。
1.2.4 政策不完善和观念落后
农村环境保护的相关机构不健全和政策不完善,大多是理论性文件,实际操作性能差。
同时,由于生活习惯问题,在起步阶段,由于村民的环境保护意识较差,故实现观念的改变仍需要较长时间。
2 农村生活污水处理模式
我国农村风俗习惯、人口、自然、经济及社会条件差异大,单一的污水处理模式不能达到农村生活污水达标处理的目的。根据我国农村基本国情,生活污水处理大致形成3种模式,即分散处理模式、村落集中处理模式和纳入城镇排水管网模式。
2.1 分散处理模式
分散处理模式,即单户或几户,采用小型污水处理设备或自然处理形式处理生活污水,其适用于人口密度稀少、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄污水处理。目前,庭院式分散处理-街道式局部集中就地处理采用较多。 昌平崔村镇南庄村采取完全分离的生态卫生系统处理生活污水,灰水经简单的土地处理后可回用,尿液与粪便分离后可直接用于农作物施肥,干粪便堆肥返回农田。
2.2 村落集中处理模式
2009年,我国提出“连片治理”模式,连片村庄有如下3种形式:(1)对地域空间相连的多个村庄,通过采取措施实施综合治理。(2)围绕同类环境问题或相同环境敏感目标,对地域上互不相连的多个村庄进行同步治理。(3)通过建设集中的大型污染防治设施,利用其辐射作用,解决周边村庄的环境问题。该模式适用于污水排放量较大、人口密度大、远离城镇的地区。该处理模式,与污水处理站类似,通常采用生物与生态组合处理等工艺形式。
沼山镇采取“五村”环境连片,集中处理生活污水,实现肥田目标,卫生饮水合格率达到98%, 清洁能源普及率达85%。
2.3 纳入城镇排水管网模式
城镇近郊区的农村,经济条件较好,能直接接入市政污水管道的生活污水,可选择纳入城镇污水管网,进行统一集中处理。该方法具有投资省、施工周期短、见效快和统一管理方便等优点。
据统计,截止2011年底,浙江义乌市60%的农村污水已纳入污水处理厂处理,人居环境得到很大改善。
3 农村生活污水单元处理技术 近年来,农村生活污水处理工艺各异,但都是各单元处理技术的不同组合。农村污水处理实用技术包括化粪池、污水净化沼气池、普通曝气池、序批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工湿地、土地处理和生态塘等。根据受纳水体功能要求,结合农村地区经济状况、基础设施、自然环境条件完备情况和排水去向等,选择适合当地的处理技术。
3.1 预处理技术
农村生活污水来源多且分散,建议遵循雨污分流原则。雨水通过管道或排水沟单独收集,然后直接排入生态系统进行处理或灌溉农田等。生活污水的收集和预处理,建议保留化粪池或村民门口附近的坑塘。化粪池不仅可以起到收集污水的作用,同时还可以通过微生物新陈代谢作用除去部分有机质。
于慧卿等开发了新型化粪池,工艺流程为分离池-腐化池-酸化池-氧化池-排放。该工艺无动力、低能耗、占地面积小、出水水质好。但是化粪池存在清掏困难、产生恶臭气体和堵塞管道等缺点。四川的排水主管部门建议用格栅沉砂池代替化粪池,在污水接入市政管网之前起到清除大的杂物和防止堵塞的预处理作用,而污水的可生化性并不受到影响,对村民门口附近的坑塘进行合理的改造,可以较容易实现这一目标。
青志鹏等设计了格栅沉砂池预处理装置,清除大的杂物和沉砂,不仅取得了较好的效果,而且降低了建设成本。
3.2 生物处理技术
生物处理技术是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解态或胶体态的有机污染物转化为稳定的无害物质。农村生活污水有机物含量相对偏高,有毒有害物质含量少。处理工艺常常以生物处理为核心。目前生物单元处理生活污水技术已经较成熟, 而且很多新型工艺不断被研制出来。生物处理技术包括厌氧处理、好氧处理2大类。
3.2.1 厌氧生物处理技术
厌氧生物处理技术无需曝气充氧,产泥量少,是一种低成本、易管理的污水处理技术,能够满足农村生活污水处理的技术要求。农村污水处理中常见工艺有厌氧生物滤池和复合厌氧处理技术。
3.2.1.1 厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是密封的水池,池内放置填料,污水从池底进入,从池顶排出。该工艺能耗少,操作简便,处理能力较强,滤池内可以保持很高的微生物浓度,不需另设泥水分离设备,出水SS较低。存在问题是滤料费用高,滤料容易堵塞,生物膜很厚,须严格控制进水悬浮固体浓度。马传军等在春季低温条件下采用牡蛎贝壳为滤料,研究厌氧生物滤池处理生活污水效果。结果表明,污水温度为14〜16°C,进水COD浓度为500〜600mg/L, HRT为14h时,COD去除率可达83%。
3.2.1.2复合厌氧处理技术
复合厌氧处理技术结合了厌氧污泥床反应器和厌氧生物滤池2种反应器的优点,用于处理集中居住区生活污水的新技术。该技术处理效果好、能耗少、运行费用低、操作管理方便。上海市政工程设计研究总院利用厌氧处理组合工艺模式针对上海农村生活污水所开发的复合厌氧反应器处理效果良好。 3.2.2 好氧生物处理技术
好氧生物处理技术是在有氧条件下,利用好氧微生物(包括兼性微生物)的作用对污染物进行处理的方法,去除率可达到90%以上,一般比较 适合经济条件较好或对出水要求较高的村庄。适合农村生活污水处理的好氧工艺有生物转鼓、生物转盘、SBR、生物滤池、氧化沟等。
3.2.2.1 生物接触氧化池
生物接触氧化池是生物膜法的一种。该技术将污水浸没全部填料,氧气、污水和填料三相接触过程中,通过填料上附着生长的生物膜去除污染物。生物接触氧化池操作管理方便,比较适合农村地区使用。
日本针对分散式农村污水开发的净化槽,其好氧单元采用了生物接触氧化技术。我国在一些用地受限、冬季气温较低、经济条件较好或出水要求较高的镇村,已研究应用了生物接触氧化技术,如广州市萝岗区埔心村、江苏泰州戴南镇董北村和赵家村、宁夏平罗县渠口乡等。
3.2.2.2 SBR
序批式活性污泥法(SBR)也称间歇性活性污泥法,集调节池、曝气池、沉淀池为一体,不需设污泥回流系统。该工艺操作方便、节省投资、效果稳定,污泥不易膨胀,耐冲击负荷强及具有脱氮除磷能力,适于经济较为发达、用地紧张、水量变化大和需要较高出水水质的农村中小型生活污水处理。
张冰等设计类一体化空气提升SBR处理低C/N农村生活污水,出水COD、NH/-N、TN和TP水质指标均可满足GB18918—2002的二级要求。闫立龙等以稻壳为载体的SBR对有机物和氨氮的去除率分别为90.46%和95.64%,表现出良好的同步硝化一反硝化特性。浙江省温州市瓯海区南白象金竹村采用SBR法处理生活污水,工程运行2a的监测结果表明,出水COD、BOD
5、NH3-N和TP的去除率分别达到80.0%、93.3%、90.1%和91.1%,总体运行效果稳定。
3.2.2.3 曝气生物滤池
曝气生物滤池简称BAF,是集生物膜法与活性污泥法两者优点于一身的第3代生物滤池。BAF具有去除有机物、有害物质、脱氮、除磷的作用;占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。
杨文澜等采用升流式曝气生物滤池对农村生活污水进行处理,研究表明,在HRT为3.2h、气水比为5:1的工艺条件下,CODcr、NH3-N、BOD
5、SS均达到GB 8978—1996一级排放标准。
3.3 生态处理技术
生态处理工艺能够很好地结合广大农村地区的自然地理条件,如当地的废塘、滩涂、废弃的土地,因而基建投资低;运行过程无需投加药剂,运行费低;污泥产量少,适当处理还能够达到农业回用标准,减少了2次污染;工艺运行相对稳定,抗冲击负荷能力强,能够使污水稳定达标排放,出水可以直接回用于农田灌溉或农村杂用水。国内外用于农村生活污水处理的工艺主要有人工湿地、地下渗滤、人工快渗、生态塘。
3.3.1 人工湿地 人工湿地主体由土壤和按一定级别充填的填料等组成,并在床表面种植水生植物而构成一个独特的生态系统。国内外已经有很多成功实例。
桂双林等利用生物滤塔-人工湿地组合工艺处理农村生活污水,对有机物及氮、磷去除效果比较明显。
在欧洲应用较多的则是地下潜流系统,种植有芦苇、菖蒲、香蒲等湿地植物,此类系统趋向于近1000人口当量的乡村级社区二级处理。
3.3.2 地下渗滤
地下渗滤是将污水有控制地投配到距地表一定深度、具有一定构造和良好扩散性能的士层中,使污水在土壤的毛细管浸润和渗滤作用下,向周围运动达到净化目的。
上海市宝山区罗店镇张墅村采用地下渗滤系统处理生活污水,出水达到GB 18918—2002 一级B标准,且整个处理系统建造成本低,基本上无需维护。
3.3.3 人工快渗
在快速渗滤系统运行中,污水周期地向渗滤田灌水和休灌,在土壤层形成的厌氧、好氧交替运行状态有利于氮、磷的去除。
陈鸿汉等采用三级串联人工快渗系统处理生活污水,COD和氨氮平均去除率分别为79.65%和94.47%,出水达到GB 18918—2002 一级A排放标准。
3.3.4 生态塘
生态塘是从氧化塘发展而来的污水生态化处理技术,主要进行污水的二级深度处理。它是利用水体自然净化能力处理污水的天然或人工池塘,在太阳能作为初始能源的推动下,借助菌藻共生强化系统去除有机物,以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收,净化的污水也可作为再生水资源予以回收利用,实现污水处理资源化,是生态处理的发展方向。李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水,COD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%。
生态处理技术处理农村污水的优缺点见表2。
4 农村生活污水组合处理工艺
在农村生活污水处理中,单元技术往往都有一定局限性。
目前,国内外由不同技术组合而成的农村生活污水处理工艺形式很多,主要分为4种:“厌氧+生态”工艺、“好氧+生态”工艺、“厌氧+好氧”工艺和“厌氧+好氧+生态”工艺。目前生活污水处理工艺较成熟,各种一体化设备、组合处理技术很多,但我国农村生活污水因其比较分散, 规模较小且不易集中,使其处理不能延用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数,造成工程投资和运行费用过高。
农村生活污水的处理技术必须遵循“低投资、低能耗、简便、高效”的原则,采用智能化、傻瓜化的运行方式。 日本早在20世纪60年代初兴起一种处理中小型分散生活污水的一体化净化槽技术,对改善当时的乡村水环境起到重要作用。
澳大利亚近几年开发出一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再生利用系统”称之为“Filter”技术,集污水处理与农田灌溉需求为—体。
根据报道,目前欧洲和北美有20%〜30%的人口利用小型污水处理系统处理乡镇生活污水,工艺多为改进型氧化沟、A/A/0及其变形等组合工艺。我国农村生活污水处理起步较晚,但发展速度很快。
我国部分农村生活污水处理示范工程运行情况见表3。
5 结语
目前,农村生活污水已经成为农村主要污染源。随着环境污染的加剧,农村已成为我国环境整治的新阵地。 因此,应根据村庄所处地域、人口规模、聚集程度、地形地貌、排水特点及排放要求,结合当地经济承受能力等,采用适宜的污水收集和处理模式进行农村生活污水处理。
靠近城市的城镇或村庄生活污水可以并入城市集中式污水处理厂,远离城市的村庄因其独立性和分散性等特点,可以灵活组合生物+生态处理技术,如“化粪池+潜流式人工湿地”工艺的庭院式污水处理技术或“强化一级处理+生物处理+人工强化生态净化”工艺的分散式处理技术等。
因地制宜,选择合适的工艺,做到“建得起、用得起、管得好”应注重设备美观化,综合生态效益和环境美学效应也是发展趋势。
第三篇:农村生活污水净化池技术
该技术采用多级自流工艺,适合分散处理生活污水,具有投资省、无运行费用、管理方便等特点。该技术不同于传统的沼气池技术,污水经处理后可达标排放。 1.用途和功能
生活污水净化沼气池是分散处理生活污水的新型构筑物,适用于近期无力修建污水处理厂的农村。生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水,其特点有三:一是冲洗厕所的水中含有粪便,是多种疾病的传染源;二是生活污水浓度低;三是生活污水可降解性较好,适用于厌氧硝化制取沼气。生活污水净化池是根据生活污水的上述特点,把污水厌氧硝化,沉淀过滤等处理技术融于一体而设计的处理装置。 2.池型结构和工作原理
生活污水净化沼气池是一个集水压式沼气池、厌氧滤器及兼性厌氧塘于一体的多极折流式消化系统。粪便经格栅去除粗大固体后,再经沉沙池进入前处理区1,在这里粪便进行沼气发酵,并逐步向后流动,生成的污泥悬浮固体在该区的后半部沉降并沿倾斜的池底滑回前部,再与新进入的粪便混合进行沼气发酵。清夜则溢流入前处理区2,在这里与粪便以外的其他生活污水混合,进行沼气发酵,并向后流动经过厌氧滤器部分,附着于填料上生物膜重点细菌将污水进一步进行厌氧硝化,再溢流入后处理池。前处理区1和前处理区2都是经过改进的水压式沼气池,后处理区为三级折流式兼性池,与大气相通,上部装有泡沫过滤板拦截悬浮固体,以提高出水水质。
根据粪便污水和其他生活污水管道为分流制或合流制,将污水流程分成两种。 Ⅰ合流制
室内污水管道为合流制的污水流程如下:生活污水---->格栅截流井---->沉砂井---->前处理区60%---->后处理区40%---->排出或接好氧处理。 Ⅱ分流制
适用于粪便污水和其他生活污水分流的污水处理,污水流程如下:其他生活污水---->格栅截留井---->沉砂井---->粪便污水---->格栅截留井---->沉砂井---->前处理区1(40%)---->前处理区2(30%)---->后处理区(30% )---->排放或接好氧处理。 3.工艺参数
生活污水净化沼气池设计依据每天所处理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右计算,其中冲洗厕所用水量按20~30L/(人•日)计算,其他生活污水量为70~80L/(人•日)。污水滞留期为2~3天,污泥清掏周期为300天。 4.运行管理
合理设计、可靠施工、精心管理是确保生活污水净化沼气池正常运行的三个主要环节。其中日常管理工作必须做到以下几点:a.设立生活污水净化池的地方,应实行专业化施工和承包管理,以保证正常运转;b.建立工程档案和管理记录;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂过滤泡沫板,每10年更新软填料(半软填料可不更换);e.注意安全,避免发生火灾,窒息事故。
二、无动力多级厌氧复合生态处理系统
该技术适用于分散户厨房、洗衣、洗澡等低浓度农村生活污水的处理,尤其适合有地势差异的分散户或2~5联户的农村生活污水处理。眉山市青神县黑龙镇罗出村及龙女村可以使用该技术。
厌氧生物专家G.lettinga教授断言,厌氧处理生物技术如果有适合的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式比传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。 1.基本原理
针对我国当前资金短缺、能源不足与污染日益严重的现状,厌氧处理技术是特别适合我国国情的一项技术。但因为单独的厌氧对氮、磷等营养元素基本上没有去除能力,污水中的氮、磷会使水体富营养化。同时单独的厌氧处理也不能很好地去除病菌,厌氧出水通常情况下不能达到国家的排放标准。因此,单独的厌氧处理还只能作为一种预处理,必须选择合适的后续处理单元。
基于上述背景,针对独户或联户生活污水的处理,基本形成一套成熟的厌氧处理与生态床相结合的处理方法,简称无动力多级厌氧复合生态处理系统。 该系统主要由2~3格厌氧池和1格比表面积较大的砂砾石、细土等为基质的复合生态床组成,其中各池之间靠管道连通,污水在池内停留的时间为5~7天。生活污水经过厌氧处理,生活污水中悬浮物可以沉淀,难降解有机污染物被厌氧微生物转化为小分子有机物。复合生态床表面可种植水生生物。
复合生态床除起到过滤作用外,有机物的床体还能够提高处理效果。一是植物的生长改变生态床的流态,生长的植物根系和茎杆对水流的阻碍作用有利于均匀布水,延长水力停留时间;二是植物的根系创造有利于各种微生物生长的微环境,植物根茎的延伸会在植物根系附近形成有利于硝化作用的好氧微区,同时在远离根系的厌氧区里含有大量可利用的碳源,这又提供了反硝化条件;三是植物生长对各种营养物尤其是硝酸盐氮具有吸收作用。
污水经厌氧“粗”处理后,后续“精”处理单元的负荷相对较小,这样可以节省生态床的占地面积,污水中的悬浮物经厌氧反应器处理后,大部分能被有效地去除,这样也可以防止生态床堵塞。因此,这种组合不但能有效地去除有机物,还能有效解决目前污水处理中难以做到的氮、磷皆能达标的难题。 2.技术流程
无动力多级厌氧复合生态处理系统工艺流程如下:
污水-污水收集系统(管道)-3格厌氧发酵处理池 复合生态床 工艺说明如下: (1)污水收集系统
该系统处理对象一般为厨房和洗浴房产生的污水,将下水道等与污水管道之间采用暗槽连接,并在入井口处设一格栅以去除较大的颗粒物。 (2)处理池由厌氧发酵池和复合生态系统床组成,形成一体化结构 厌氧发酵池由3个格组成。厌氧发酵的第1格主要是用来调节水量,同时在某种程度上也具有均匀水质和初沉的作用;第
2、3格对污水中有机物进行有效降解,有利于复合生态床处理。 处理池总容积的计算 V=Q*T 式中 V-升流池设计容积(m ) Q-预计升流池处理水量(m /h) T-污水在升流池中停留时间(h)
T一般取为6~7天,V-目前在农村示范成功的池型有3 m 和4.5m 。 (3)复合生态床结构 复合生态床是处理系统中的主要构筑物,是一个或两个渗滤池组合而成的矩形的砖结构物。池内装有沙砾和人工土等基质。 (4)沙砾和人工土的组成和厚度
Ⅰ沙砾层由不同粒径沙砾组成,一般分为3~4层 沙砾采用多孔、比表面积大的无机基质。 Ⅱ人工土的选配
土壤中存在种类繁多,数量庞大的各种细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物等,是维持土壤、完成生态系统功能中物质和能量转化不可缺少的组成部分,它们是土壤生态系统中物质和能量循环的分解者和转化者。因此,人工土应选择沙、高肥力的耕层壤质土和草炭为原料。人工土的厚度一般为10~20cm。 3.技术特点
该处理系统工艺流程简单,出水水质好,抗冲击能力强,无需采用人工曝气、污泥回流、混合搅拌等措施,也就不存在大型的处理机械和复杂的操作控制系统,所以运行工作极为简单,不需要大量训练有素的操作管理人员,非常适宜目前我国农村迫切需要经济、高效、节能、技术先进可靠的污水处理工艺和技术。
三、土壤渗滤生态处理系统
该技术为生物-生态组合技术,适用于有土地较少,但土壤条件适宜的农村点。土壤渗滤包括慢速渗滤、快速渗滤两种方法,对于不同的农村可以根据情况选用不同的渗滤方法。
污水就地土壤渗滤处理系统由前期处理化粪池和土壤渗滤两部分耦合而成。 1.工作原理
该系统的基本原理是:生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后,进入分配箱,分流入各土壤渗滤管中,管中流出的污水均匀地向厌氧滤层渗滤,再通过表面张力作用上升,越过厌氧滤层出口堰之后,通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。在上述过程中,水与污染物分离,水被渗滤并通过集水管道收集,污染物通过物理化学吸附被截留在土壤中;碳和氮由于厌氧和好氧过程,一部分被分解为无机碳、无机氮留在土壤中,另一部分变成氮气和二氧化碳散入空气中;磷则被土壤物理化学吸附,截留在土壤中,为草坪或者其他植物所利用。 2.工艺流程
污水-厌氧沼气池-配水池-土壤渗滤处理工艺-集水井-出水 3.工艺特点
土壤渗滤生态处理系统与其他污水处理系统相比,具有以下特点: (1)系统运行稳定、可靠,抗冲击负荷能力强;
(2)出水水质好,对有机物尤其对有机氯化物和氨氮有较好的处理效果; (3)一次性投资小,运行费用低,节省能耗;
(4)在土地处理槽上栽种植物,不但能提高系统净化污水的效率,还可以增强景观效果。 4.存在问题 (1)化粪池的问题
化粪池作为污水土壤渗滤系统的预处理装置,为后续土壤渗滤系统提供污染物浓度较低、生化降解性较高的进水,起着降解污染物和消灭有害细菌的作用,使污水中的粪便得到了一定的无害化处理。目前国内多采用砖砌或混凝土浇筑,造价高,密封性差,生化效果差,施工不方便。随着人们使用的化学用品增加,生活污水成分也变得更加复杂,为了提高污水的净化效果,这些化粪池有待改善。 (2)土壤渗滤问题
污水从渗滤管道中流出进入渗滤沟内的土壤中,一部分向地表移动,可达到植物根系,另一部分向下渗滤,污水在这两部分移动时到达哪部分的深度更深一些,关系到渗滤管在土壤中埋藏的深度问题。 (3)温度对系统的影响
由于土壤渗滤生态处理系统中的微生物基本处于天然的环境状态下,随环境温度气候变化而变化。夏季气温高时,微生物活性大;冬季气温低时,微生物的活性大大降低,系统的污水处理能力大大降低。尤其在北方地区,冬季如何正常运行值得研究。
(4)降水对系统的影响
在进行系统排水设计时必须考虑降水量的影响,以保证及时低将进入系统的降水排出,减少其对水力负荷的影响。 5.发展前景
土壤渗滤生态处理系统是一种适合于处理分散排放生活污水的使用技术,它充分利用了土壤-植物-微生物系统的净化能力,具有不影响地面景观、运行操作管理简单、建设费低、出水水质好等优点。随着我国农村的不断发展,这种污水处理系统可由单纯的“处理型”转化为处理与利用相结合的“利用型”,污水经处理后可用来灌溉等,以缓解农村缺水的问题
第四篇:苏州分散性农村生活污水处理工艺技术现状及适用技术优化
徐乐中1,2,陆爽君1,陈重军1,王建芳1,2,梁奇奇1,吴鹏1,沈耀良1, 2*
(1.苏州科技学院 环境科学与工程学院,江苏 苏州 215009;
2.江苏省环境科学与工程重点实验室,江苏 苏州 215009)
摘要:分散性农村生活污水的处理业已成为我国解决水环境问题的重点和难点。通过对苏州市分散性农村生活污水排放及处理技术的调研分析,充分结合目前主要的适用于分散性生活污水处理工艺技术的分析,并针对苏州各地域的自然和社会状况,对苏州分散性农村生活污水常用处理工艺的技术特征、投资费用、运行稳定性及适用性进行了系统分析比较,提出了适于不同区域环境条件的分散性农村生活污水处理工艺。
关键词:苏州市;分散性农村生活污水;处理工艺;技术分析
中图分类号:X703;X
52Analysis and optimization of Decentralized Rural Domestic Sewage Treatment
Technologies in Suzhou
XU Le-zhong1,2,LU Shuang-jun1, CHEN Chong-jun1,WANG Jian-fang1,2,LIANG Qi-qi1,
WU Peng1,SHEN Yao-liang1,2*
(1School of Environmental Science and Engineering,Suzhou University of Science and Technology,Suzhou 215009,China;
2 Jiangsu Provincial Key Lab of Environmental Science and Engineering,Suzhou 215009,China)
Abstract:The decentralized rural domestic sewage is becoming the key and difficult points in the rural domestic sewage treatment. In this paper, the technical characteristics, engineering investment costs, operating stability and applicability of the typical decentralized treatment techniques were systematically analyzed and compared according to the research and analysis of decentralized rural sewage discharge sources and treatment technologies in Suzhou, and the applicable analysis of the typical treatment technologies to decentralized rural domestic sewage. Meanwhile, the decentralized rural sewage treatment technologies applicable to different sewage discharge sources in the plain are proposed according to the differences in the natural and social conditions of those sources.Keywords: Suzhou;Decentralized rural domestic sewage;Treatment process; Technical analysis
农村生活污水的典型特征是排放分散、水量波动大,难以经济有效地将其纳入城市污水处理系统 [1-2]。近年来,随着国家对新农村建设及农村环境治理工作和生态文明建设工作的日趋重视[3],苏州正在开展大规模的农村生活污水治理和处理设施建设,有效减少了分散性农村生活污水对水体、尤其是太湖和阳澄湖等敏感水体的污染。为此,本文结合苏州市环保科技项目的任务要求,首先开展了苏州农村生活污水处理工艺技术现状的基础调研,对目前采用的分散性农村生活污水处理工艺的技术特征、投资费用、运行稳定性及适用性进行了系统地分析比较,提出了适于不同区域环境条件的分散性农村生活污水处理工艺。
1 苏州农村生活污水治理现状及趋势
基金项目:江苏省高校自然科学研究重大项目(12KJA610002);2013年度苏州市环保科技项目(201309)
作者简介:徐乐中(1962-),男,副教授,从事水污染控制工程方面研究
*通讯作者:沈耀良(1961-),男,教授,博士,从事水污染控制工程方面研究,E-mail:15850072395@163.com,
苏州于2008年开始全面推进农村生活污水的治理工作,至2012年底,以规划保留村庄和受益农户数计算,全市农村生活污水处理率达到60%,其中太湖一级保护区达80%,为区域水环境的改善发挥了重要作用。但据2011年有关资料显示,目前能正常运行的处理设施尚不足80%。以全市实有自然村庄和农业户籍人口计算,农村生活污水有效治理率尚不足30%。根据相关规划要求,“十二五”期间,苏州农村生活污水处理率要达到70%,其中太湖一级保护区、阳澄湖水源水质准保护区范围内则要达到85%。因而,苏州分散性农村生活污水治理的任务还十分艰巨。同时,苏州近年主要治理对象为治理条件相对较好的村落、社区等,或接管或建设独立处理设施,现已基本建设到位,具备集中处理生活污水条件的区域越来越少,所剩的大多为分散性农村生活污水,这部分污水以其在总排量中占有的较大比例及分散性,成为今后苏州农村生活污水治理工作的重点和难点。
2 苏州分散性农村生活污水处理工艺技术分析
2.1 苏州分散性农村生活污水常用处理工艺
目前,苏州分散性农村生活污水常用的处理工艺主要由生化处理技术和生态处理技术组成。好氧生化处理系统运行成本较高,管理频繁,难以适应农村地区实际情况,无动力处理设施处理效果较差,而生态处理系统存在着冬季低温处理效果变差等缺陷。为了充分保证处理效果,并尽可能降低运行成本并易于维护管理,生化-生态处理工艺已成为分散性农村生活污水处理的主流工艺。据统计,目前苏州市所应用的分散性农村生活污水处理工艺有近30种,其中常用工艺有人工生态湿地、毛细管渗滤沟、塔式蚯蚓生态滤池、地埋式微动力氧化沟以及以SBR、MBR等为主体的一体化生化处理反应器等,常用工艺处理量占农村生活污水处理总量的80%以上[4-6]。分散性农村生活污水处理设施在建设时,应考虑当地的收纳水体实际环境条件和可资利用的土地情况,选择具有抗冲击负荷能力强,低耗,运行稳定,维护管理简便等特点的工艺。
2.2 常用农村生活污水处理工艺技术分析
2.2.1 人工生态湿地工艺
人工生态湿地技术综合过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物降解等多种过程的协调作用 [7-8]。其在苏州的应用主要有两种工艺形式。
一是分散式人工湿地。多采用潜流运行方式,多以麦冬和美人蕉为湿地植物,日处理水量在1m3/d以下,适合单门独户使用。该处理设施占地面积小,床体仅需2~3m2,可充分利用农户住房周边的地形特点,在宅前屋后进行建设,建造成本低,无需日常维护,仅需要5年左右时间更换一次填料,基本无运行成本,但处理能力有限。张家港多个村庄应用了该项工艺。
二是潜流式复合人工生态湿地。该工艺中,生活污水首先经化粪池后由管道收集入初沉池进行沉淀、厌氧消化,出水进入一定数量并联运行的垂直流人工湿地,最后进入生态塘深度净化处理。该工艺系统采用间歇及喷流的布水方式,可充分利用自然复氧,减少堵塞、强化有机物的氧化和硝化作用,初沉污泥经污泥干化芦苇床自然干化稳定后,可用于床体土壤的改善[9]。该工艺日处理能力在20~200m3/d之间,在阳澄湖莲花岛、常熟蒋巷村、张家港双山岛渡口村都有应用。该工艺可实现PLC控制,运行维护简便,可稳定运行15年以上[9],但需2~3个生长周期才能达到完全稳定运行,且TN的去除效果不理想。此外,其湿地植物的种类少,且基本属于水生草本,造成湿地植物配置单一,景观效果差[10]。此外,其除磷主要依靠填料的吸附沉淀作用,因而需要频繁更换填料[11]。为此,优先和应用去污景观价值兼备的人工湿地植物及高效除磷填料将是改进此类工艺的研究重点,也是影响该工艺推广应用的重要因素。
2.2.2 毛细管土壤渗滤沟工艺
毛细管土壤渗滤工艺是土壤-微生物-植物复合系统,其主要通过植物、土壤、填料及其表面生长的微生物、小型动物等一系列复杂的物理、化学、生物协同作用实现对污染物的去除。该工艺具有与景观绿地相结合,实现污水处理和美观环境的双重效果,且具有较强的抗冲击负荷能力,易于稳定运行[12-13],适用于地处偏僻、几户或十几户人家的小水量处理,其与人工湿地组合运行时,则可使其处理规模提高至200m3/d。
太仓市协心农庄中3户人家的生活污水采用毛细管渗滤系统进行处理的运行表明,该工艺对COD、TN、TP均有很好的去除效果,并能有效去除污水中的大肠杆菌。但该工艺的NH4+-N的去除稳定性较差,去除率在61.9%~93.1%之间,难以达到相关排放要求。而位于太湖一级保护区的常州雅浦村,采用该工艺与人工湿地组合系统处理后,出水中主要污染物指标均稳定达到相关标准。此外,采用毛细管渗滤沟,通常存在滤料层易板结和下漏、渗滤速度慢以及单位面积日处理量少等问题。为此,该技术应在改善系统通透性、滤料优选、布水方式优化、人为引入适宜环节动物[14]、节肢动物等多方面加强研究,提升系统脱氮除磷效能,以期在扩大处理规模的同时,保证较高的处理效果。
2.2.3 塔式蚯蚓生态滤池工艺
塔式蚯蚓生态滤池技术利用蚯蚓、植物、填料、微生物的协同作用,以模块化结构、梯度塔层、多级单元串联的形式处理污水[15-16]。该工艺适宜处理规模为10~150m3/d,可集中处理规模在20~300户的农村集居点生活污水。太仓市浮桥镇牌楼村生活污水处理工艺采用该技术,工艺前置三格式化粪池进行厌氧预处理,后置潜流式人工湿地以强化处理效果,结果表明该示范工程的两个示范点TN去除率均达80%以上,TP、COD、NH4+-N去除率均在85%以上,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中规定的一级A标准*。
塔式蚯蚓生态滤池工艺可根据具体地形调节其工艺构造型式,具有占地较小、运行灵活、基建及运行管理费用低,除污能力强,维护简便等特点。采用串联叠层布置可增加滤池光照面积,强化滤池植物根部吸附转化及泌氧作用[17]。引入蚯蚓不仅可改善土壤的颗粒结构,提高土壤、滤料的通气透水性能以及处理负荷,并有效解决土壤堵塞、板结和环境卫生问题,同时蚯蚓能与微生物形成良好的共生作用,延长了滤池内的微生物代谢链,提高了滤池对TN、TP和COD等污染物的去除效率[18]。但蚯蚓对湿度要求高,不能长期存活在滞水环境中,因此对水力负荷控制的要求较高[19];此外,蚯蚓不耐低温,冬季可能出现大规模死亡,而影响处理效果。
2.2.4 地埋式微动力氧化沟工艺
地埋式微动力氧化沟是一种依靠自然供氧的地埋式污水处理工艺。生活污水经厌氧段水解、消化,降低有机物浓度,有机氮得到充分氨化后,利用射流泵打入好氧滤池并最后后进入氧化沟进行深度处理,氧化沟由沿沟道分布的拔风管自然供氧[20]。该工艺主体构筑物全部位于地下,适用于用地紧张的集居点,处理规模一般为50~200m3/d,运行费用较低,主要为泵所需电费。但维护不便,且因仅靠自然供氧而影响反应效率。该工艺在璜泾镇新明村的运行结果显示,其对COD和TP的去除率均在70%以上,出水中的COD、SS和TP可达GB 18918-2002一级B标准,但NH4+-N去除率受充氧效果影响较大。
注*:江苏省农林厅于2009年颁布的太湖流域乡村生活污水生态净化处理专项规划暨实施方案。
2.2.5 一体化生化处理反应器工艺
在苏州应用的一体化生化处理反应器工艺主要有A/O、A/O+接触氧化、A2/O + MBR、BAF、SBR一体机等。其中一体化SBR处理工艺具有集成化、自动化程度高、占地少等优点[21],适用于用地紧张的居民集居点或零散农户。但该工艺投资和运行费用高、普适性差等问题。
2.3 常用处理工艺技术参数与经济性比较性分析
表1所列为所选择的典型的6种分散性农村生活污水处理工艺运行特征和工程经济估算情况 [20,22,23]。
由表1可知,该6种工艺各具优势。其中潜流式复合人工湿地及后置人工湿地深度处理的工艺其运行效果和稳定性要优于其他工艺,适用于处理规模较大,排放要求高,需要一定景观效应的村落;地埋式微动力氧化沟及塔式蚯蚓生态滤池具有一定的基建投资优势,但前者处理效果有限,而后者存在冬季处理效果降低的局限,适用于对排放水质要求不高的村庄;分散式人工湿地床及毛细管渗滤沟工艺则具有明显的运行维护成本优势,但仅适用于处理规模较小的场合,且处理效果并不十分理想,适用于排放要求不高的单门独户或几户、十几户农户的污水处理。很明显,在一定的处理规模及效果时,生态处理比生化处理相比,前者维护管理简便,但占地面积较大。
表1 苏州典型分散性农村生活污水处理工艺技术特点分析
工艺技术
分散式人工湿
地床
毛细管渗滤沟 投资 处理规模占地自动化(不含管网)/ 维护管理 3-1/(m∙d) 面积 程度 -3(元∙m) ≤1 ≤10 小 中等 2800~3700 3600~4800
2700~3300 低 低 低 简便 简便 简便 运行成本/ (元∙m-3) 无 0.08~0.12 0.2~0.3 出水水质 ( GB 18918-2002) 一级B 一级B/一级A 一级A
(冬季一级B)
一级A
一级B
一级B 塔式蚯蚓生态10~150 中等 滤池+人工湿地 潜流式复合人工生态湿地 地埋式微动力氧化沟 一体化生化处
理反应器 20~200 大 4500~5500 2400~300010000~39000 一般 一般 高 简便 较复杂 较复杂 0.25~0.3 0.2~0.3 0.35~0.75 50~200 中等 1~250 小
3苏州分散性农村生活污水处理工艺的优选
分散性农村生活污水处理工艺的选择,应充分考虑社会、自然环境和经济发展水平等因素,因地制宜,以发挥处理工艺最大的优势。根据苏州市不同地区农村的自然条件,分析其适用性农村生活污水处理工艺,将为分散性农村生活污水的高效稳定处理提供技术支撑。根据地理位置,苏州农村地区可初步分为北部沿江区,南部低洼圩区和西部丘陵区等三个地区。
苏州北部沿江地带居民集居点规模一般较小,一般少于100户,且沿农田呈线状排布,可考虑集中收集沿程农户污水或以居民小组为单位分区收集后,使用塔式蚯蚓生态滤池-人工湿地组合工艺或并联毛细管渗滤沟组-人工湿地组合工艺进行处理。由于该地区对出水水质仅需满足GB 18918-2002一级B标准,因此在用地紧张的情况下,可单独设置。此外,该地区土壤母质颗粒较粗大,天然通透性较好,对于该地零星的几户或十几户农户排放的生活污水,宜运用毛细管渗滤沟处理工艺,而对于个别规模较大的集居点建议选用地埋式微动
力氧化沟工艺。
苏州湖荡周围及南部低洼圩区,地势平坦,土壤母质颗粒较为细小,村落一般呈块状分布,户数在50~300户不等,且该地区大多位于太湖一级保护区内,对出水要求高,采用潜流式复合人工生态湿地工艺可在此充分发挥其优势。富含铝盐的细小土壤颗粒有利于人工湿地系统通过吸附、沉淀、离子交换、络合反应等物理化学过程除磷,也能为微生物提供更多的附着场所,有利于微生物与污染物的充分接触,减少填料的使用量,适宜的气候与肥沃的土质也有利于系统快速成熟。而对于零星的几户或十几户人家,为保证出水达标,宜采用净化槽或膜生物反应器。
苏州西部丘陵地带居民集居点大多依山而建,因其用地较紧张,宜采用地埋式工艺,如地埋式SBR、A/O+接触氧化等一系列地埋式一体化反应器,地埋式微动力氧化沟,地埋式小型A2/O等工艺。具体工艺应根据出水要求而定。而对于位于山体山坡的零散农户,或因山地土层较浅,无法使用土地处理技术时,建议与旅游景区、高速公路服务区一样优先考虑选择一体化生化处理反应器。
在实际应用中,可根据上述分析,对苏州不同自然环境、人口规模、土地的使用与规划、农户分布格局、所处区位及排放要求下工艺选择的分析,因地制宜,尽量减少管道的铺设,并遵循经济适用及资源利用原则,根据分散性污水排放源的具体境况选择适宜的处理工艺。同时,环太湖地区位于亚热带季风气候区内,气候温和湿润,四季分明,雨水丰沛且地表大部分为新生代第四纪的松散沉积层堆积,土层深厚,土质肥沃,适于运用生态处理技术,而以土地处理技术和人工湿地技术为代表的生态处理技术以其处理效果好、低耗、稳定、抗冲击负荷能力强、运转维护管理简便,并可美化环境、与自然景观融为一体的特点,应将其优先考虑应用于地区分散性农村生活污水的处理中,实现生活污水的资源化,并辅以一定的物理、生物措施保证出水水质。
4 结语
苏州分散性农村生活污水的治理是环太湖地区农村生活污水治理工作的缩影,其分散性农村生活污水的六种代表性处理工艺各具特点,其中潜流式复合人工湿地及后置人工湿地深度处理的工艺具有运行效果和运行稳定性的特性,地埋式微动力氧化沟及塔式蚯蚓生态滤池具投资省的优势,分散式人工湿地床及毛细管渗滤沟工艺具有易于维护的优势。因此,为发挥这些工艺的最大优势,工艺选择时应充分考虑应用地的自然、经济、社会条件,做到因地制宜。
根据苏州环太湖地区地理环境和农村生活污水分散性的特点,应优先考虑以土地处理技术和人工湿地技术为代表的生态处理技术。其中,规模较大时,应优先采用潜流式复合人工生态湿地工艺;而对呈线性分布规模较小的分散性生活污水,则应优先采用塔式蚯蚓生态滤池-人工湿地组合工艺或并联毛细管渗滤沟组-人工湿地组合工艺进行处理;对于依山而建的集居点,应采用地埋式工艺。 此外,优化生态处理工艺的脱氮除磷效能,提高工艺稳定性是经济有效处理农村分散性生活污水的研究重点。因而,诸如人工湿地填料的优化选择和改性以强化脱氮和除磷效能,是促进分散性农村生活污水生态处理技术应用的关键之一。
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第五篇:2018年农村生活污水处理价格?2018年农村生活污水处理方案?
2018年农村生活污水处理价格?2018年农村生活污水处理方案?
我国长期的城乡二元结构导致在污水处理方面城乡之间差别显著:在城市,污水不但有完善的收集、处理技术和设施,而且国家颁布系统的法律法规和标准加以控制;而占全国总面积近0.9的广大农村,0.96的村庄没有排水渠道和污水处理系统。未经处理的生活污水通过点源和非点源排放,将各类污染物带人河流,严重污染各类水源,导致出现了包括蓝藻水华等诸多生态环境问题。
污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后,换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。 对农村生活污水再利用,优点是:节能环保,。
上述想必大家都早有耳闻了,那么小编就直入正题,给大家介绍一下农村生活污水处理设备吧~
农村生活污水主要为冲厕污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡废水。污水中主要是生活废料和人的排泄物,一般不含有毒物质,往往含有氮、磷等营养物质,还有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。因生活习惯、生活方式、经济水平等不同农村生活污水的水质水量差异较大 污水有如下特点和问题:
(1) 污水分布较分散,涉及范围广、随机性强,防治十分困难,管网收集系统不健全,粗放型排放,基本没有污水处理设施; (2) 农村用水量标准较低,污水流量小且变化系数大(3.5~5.0); (3)污水成分复杂,但各种污染物的浓度较低,污水可生化性较强。
由于农村生活污染源分散,不易集中,村镇居民环保意识差,加上经济水平相对落后,治理上也存在较大困难,因此,农村生活污水已成为影响水体环境质量的重要污染源。目前我国0.75的天然和人工水体出现富营养化,而且这一趋势正在不断恶化中。因此农村生活污水处理方案可以分两种方式进行处理:集中式污水处理和分散式污水处理。
分散处理模式,即将农户污水按照分区进行收集,以稍大的村庄或邻近村庄的联合为宜,每个区域污水单独处理。污水分片收集后,采用中小型污水处理设备或自然处理等形式处理村庄污水。该处理模式具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等特点。适用于村庄布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄污水处理。通常在我国中西部村庄布局较为分散的地区采用。
集中处理模式,即所有农户产生的污水进行集中收集,统一建设一处处理设施处理村庄全部污水。污水处理采用自然处理、常规生物处理等工艺形式。该处理模式具有占地面积小、抗冲击能力强、运行可靠、出水水质好等特点。适用于村庄布局相对密集、规模较大、经济条件好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村污水处理。通常适合于在我国东部和华北地区,村庄分布密集、经济基础较好的农村采用。
如今人们对水质的需求越来越高,而处理过程却越来越趋于简便。有趣的是,无论近几年业界所看好的厌氧生物技术还是源分离终的土地灌溉,农村生活污水处理似乎又回到了它初的形式,尽管其中蕴含的科技含量早已不可同日而语。大繁若简,终还是归于自然。以上就是博洋公司给我们提供的农村生活污水处理详细内容,今天小编就介绍到这里,希望可以帮助到大家了解更多的污水处理设施。
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现在,市面上的农村生活污水处理设备五花八门,哪一款农村生活污水处理设备更适合您呢?希望看了上面小编的介绍的能对您有所帮助!