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農村生活污水處理技術(shù)
農村生活污水處理常用技術(shù)
生活污水是人們在日常生活中排出的廢水,如果不經(jīng)處理直接排放到水體中,污染有機物分解腐爛,會(huì )使水體中溶解氧消耗殆盡后發(fā)黑變臭。近年來(lái)農村生活污水的無(wú)序排放,已成為農村環(huán)境的重要污染源,造成農村河道水體變黑發(fā)臭、魚(yú)蝦絕跡、蚊蠅孳生; 生活污水中病菌蟲(chóng)卵還引起疾病傳播,使群眾的身體健康受到極大的影響。
1 農村生活污水的基本情況
農村居民排放的生活污水包括人糞尿及洗滌、洗浴和廚用廢水等。相對城鎮生活污水,農村生活污水具有分布散、污染物濃度相對較高、水量差異大等特點(diǎn)。
農村居民生活用水量受生活條件狀況(給水系統、衛生器具完善程度、水資源利用方式等) 、生活習慣、節氣等因素直接影響。在具體確定用水量時(shí),可參照表1,在調查分析當地居民的用水現狀、經(jīng)濟條件、用水習慣、發(fā)展潛力等狀況的基礎上酌情確定。
生活污水含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等有機物,一般不含有毒物質(zhì),可根據表2 并結合實(shí)際情況確定生活的水質(zhì)。
2 農村生活污水排放要求
目前,農村生活污水尚沒(méi)有統一的排放標準。大部分地區參考執行GB 18918—2002《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》一級B 標準要求。而根據GB 8978—1996《污水綜合排放標準》規定: 排入未設置二級污水處理廠(chǎng)的城鎮排水系統的污水,必須根據排水系統出水受納水域的功能要求分別執行相關(guān)標準。表3 列出了兩種不同污水排放標準常用的污染物指標,各地應根據受納水域的具體功能要求確定排放標準。
3 常用農村生活污水處理技術(shù)
近年來(lái),隨著(zhù)湖泊富營(yíng)養化的程度不斷加劇,農村生活污水的治理越來(lái)越受到人們的重視。目前,在我國農村生活污水處理工程中所選用技術(shù)主要有地埋A/O-人工濕地、地埋A/O-生態(tài)塘、地埋A2/O-人工濕地、生物滴濾-人工濕地、一體化MBR技術(shù),下面就這5 種主要的工藝技術(shù)進(jìn)行介紹,并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比。
3. 1 地埋A/O-人工濕地
地埋A/O-人工濕地技術(shù)是在常規生化處理基礎上增設人工濕地系統進(jìn)行深度處理。人工濕地系統是人為的在有一定長(cháng)寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等) 混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動(dòng)或在床體表面流動(dòng),并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強、生長(cháng)周期長(cháng)、美觀(guān)及具有經(jīng)濟價(jià)值的水生植物(如蘆葦,蒲草和美人蕉等) ,形成一個(gè)“基質(zhì)—微生物—植物”的復合生態(tài)系統,并利用這種復合生態(tài)系統獨特的凈化功能進(jìn)行水質(zhì)高效凈化。適用于地勢條件易于集水污水并能通過(guò)自流出水的且規模適中的村莊,處理規模20~200 t/天。
工藝參數: 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,污泥清理周期180 天,人工濕地水力負荷0. 5 ~1. 0 m3/(m2·d) ,工藝流程見(jiàn)圖1。
人工濕地系統較之傳統處理系統有許多優(yōu)點(diǎn): ①建造和運行費用便宜,易于維護; ②處理工藝效果可靠,不僅能去除常規污染物,而且對營(yíng)養物質(zhì)等具有明顯的處理效果; ③可有效緩沖水力和污染負荷造成的沖擊。
同時(shí),污水人工濕地處理系統也存在一定的缺點(diǎn): 占地面積大,每天處理噸水需要占地5~10 m2 ; 易受病蟲(chóng)害的影響; 生物和水力復雜性,使得設計運行參數不精確,需經(jīng)過(guò)2~ 3 個(gè)生長(cháng)季節,才能形成穩定的植物和微生物系統。
3. 2 地埋A/O-生態(tài)塘
地埋A/O-生態(tài)塘技術(shù)是在常規生化處理后增加生態(tài)塘處理工藝。生態(tài)塘亦稱(chēng)氧化塘或穩定塘,是一種利用天然凈化能力對污水進(jìn)行處理的構筑物的總稱(chēng)。其凈化過(guò)程與自然水體的自?xún)暨^(guò)程過(guò)程相似,通常是將土地進(jìn)行適當的人工修整,建成池塘,并設置圍堤和防滲層,依靠塘內生長(cháng)的微生物來(lái)處理污水。生物塘是以太陽(yáng)能為初始能量,通過(guò)在塘中種植水生植物,進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養殖,形成人工生態(tài)系統,在太陽(yáng)能(日光輻射提供能量) 作為初始能量的推動(dòng)下,通過(guò)生物塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,將進(jìn)入塘中污水的有機污染物進(jìn)行降解和轉化,最后不僅去除了污染物,而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用,使污水處理與利用結合起來(lái),實(shí)現污水處理資源化。該技術(shù)適用于擁有自然池塘或閑置溝渠,地勢條件易于收集污水,并能通過(guò)自流出水的且規模適中的村莊,處理規模20~200t/天。
工藝參數: 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,生態(tài)塘停留時(shí)間不小于24 h,污泥清理周期180天,工藝流程見(jiàn)圖2。
生態(tài)塘較傳統處理工藝基建投資和運行費用低、維護和維修簡(jiǎn)單、管理方便; 但負荷低,占地大,受氣候影響較大,若設計或運行管理不當,則會(huì )造成二次污染。
3. 3 地埋A2/O-人工濕地
A2/O 工藝亦稱(chēng)A-A-O 工藝,本工藝為采用厭氧—缺氧—好氧法生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng),是流程最簡(jiǎn)單,應用最廣泛的脫氮除磷工藝。適用于處理要求較高,四季氣候變化大,氣溫較低的地區。處理規模不小于200 噸/天。
工藝參數: 厭氧池停留時(shí)間不小于2 h,缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,人工濕地水力負荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,污泥理周期180 天,工藝流程見(jiàn)圖3。
地埋A2/O 工藝主要優(yōu)點(diǎn)有: ①脫氮除磷效果好,出水水質(zhì)好; ②工藝穩定可靠,便于集中管理。
但是A2/O 處理工藝也存在一定的缺點(diǎn): 反應池容積較A/O 工藝要大; 需要設置內回流,能耗高; 運行費用高。
3. 4 生物滴濾工藝
生物滴濾法,亦稱(chēng)滴濾池工藝,一般以碎石或塑料制品為濾料,污水噴灑在濾層上部,沿濾料孔隙下滲時(shí),有一部分污水、污染物和細菌附著(zhù)在濾料表面上,微生物便在濾料表面大量繁殖,形成生物膜。污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附、降解,從而得到凈化。本技術(shù)適用于處理要求一般,規模較小,距離居民區較遠的污水處理設施,處理規模10~30 噸/天。
工藝參數: 集水池停留時(shí)間不小于12 h,缺氧池停留時(shí)間不小于12 h,生物濾塔負荷0. 2~0. 3 m3/(m2·d) ,人工濕地水力負荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,污泥理周期180 天,工藝流程見(jiàn)圖4。
生物濾池可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池3 類(lèi)。其中,塔式生物濾池處理效率高、占地面積小,且可通過(guò)自然通風(fēng)供氧節省能耗,適用于處理農村生活污水,污水沿塔自上而下流動(dòng),在自然供氧(動(dòng)力供氧) 的情況下,使好氧微生物在濾料表面形成生物膜,去除污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物質(zhì)。但是,生物滴濾工藝有以下缺點(diǎn): 濾料易堵塞; 產(chǎn)生濾池蠅,散發(fā)惡臭; 若使用風(fēng)機曝氣,則較人工處理費用高。
3. 5 一體化MBR工藝
MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒(méi)式膜分離系統結合的傳統改良型工藝,利用膜組件進(jìn)行的固液分離過(guò)程取代了傳統的沉降過(guò)程,能有效的去除固體懸浮顆粒和有機顆粒,制備無(wú)菌水。系統出水可直接用于生產(chǎn)或生活回用。廢水通過(guò)本處理系統處理排放出水的各項指標均可以達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》的指定標準。該技術(shù)適用于有回用要求或用地緊張的的污水處理設施,處理規模20 ~500 噸/天。
工藝參數: 缺氧反應區停留時(shí)間不小于2 h,MBR區停留時(shí)間不小于4 h,污泥理周期360 天,工藝流程見(jiàn)圖5。
一體化MBR設備具有自動(dòng)化程度高,出水水質(zhì)好,施工周期短,占地面積小,出水水質(zhì)穩定,污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)。
不足之處是投資大,膜組件造價(jià)高; 其次是高強度曝氣,能耗高; 第三是膜污染清洗,需定期更換。具體參見(jiàn)http://www.gdhanbang.net更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3. 6 小結
將農村生活污水處理工程中所選用技術(shù)主適用范圍及各自?xún)?yōu)點(diǎn)一并列于表4,為各農村根據其實(shí)際情況及需求選擇適用的生活污水處理技術(shù)提供參考。
4. 結語(yǔ)
我國“十一五”發(fā)展規劃中指出,要將我國農村建設成生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉風(fēng)文明、村容整潔、管理民主的社會(huì )主義新農村,這是大力推進(jìn)全面小康社會(huì )建設和農民奔小康、享受現代化生活的重要舉措。推進(jìn)農村“三集中”建設,實(shí)現居住區市政公用設施統一規劃、統一設計、統一配套建設,是確保村容整潔的前提。農村生活污水排放實(shí)現管網(wǎng)化,集中凈化,化害為利,才可實(shí)現“清潔水源、清潔田園、清潔家園”,創(chuàng )建優(yōu)美人居環(huán)境。