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农村污水处理承载更多希望

2020-04-28 09:56:02

南昌绿江环境科技有限公司


农村污水处理承载更多希望


南昌绿江环境科技有限公司农村污水处理不能照搬城市污水处理厂的老套路,要与低碳、循环、增产、生态要求相融合,走出新路,这就让农村污水处理承载了更多的希望。


一,更新理念,创新模式。


农村污水治理更新理念,创新模式体现在四个坚持中:


坚持因地制宜,因村而异,分散收集,就近处理;


坚持质量达标,总量控制,系统规划,持续见效;


坚持清洁生产,变废为宝,低碳运行,效益优先;


坚持政府领导,部门合作,市场机制,创新模式。


这四个坚持改变了城市污水集中处理的理念,以分散处理、分散利用为基点,既符合村民居住分散,又体现污水再生利用条件多样的农村环境;突出了农村污水处理工程持续见效的总目标,把厕所改造、源分离、污水输运、分类再生,与质量达标和总量控制共同形成治污大系统,确保系统优;明确了低碳、循环路线,依靠发展清洁生产、变废为宝技术产出再生产品,使环保有收益,实现效益优先,让农民用得起;创新了建设模式,强调政府领导,抓好治污需求和再生产品应用一头一尾两个关键,依托市场机制实现建设运营一体化,先达标后付钱,政府政绩和农民实惠看得见、感觉得到,让政府和农民都放心。


实现四个坚持的途径是做好全面规划,需要跨部门、跨学科的合作。一个村庄的污水不需要输运至另一个村庄,甚至一个村庄内可以规划几个污水处理设施;一个村庄的污水处理标准,可以回用、也可以进入农田成为灌溉水,这就需要增设消毒设备或污水农灌专用设备;另外,一个村庄的污染物源头治理可以将黄水直接灭菌进入农田,也可与黑水一起进入资源化、能源化领域,做叶面肥、有机土壤调理剂、生物有机肥,都需要通过规划把先进技术落到实处,见诸效益,让农民满意。


重要的是,农村污水处理还是一张白纸,好画新美的图画。可以为城市污水处理厂和下水道的革命提供理念、技术,和效益的借鉴,进而实现污水治理农村包围城市的新局面。对此,值得为农村污水治理大显身手。


二,狠抓厕所,源头减负。


城市污水处理厂因为受纳了厕所黑水和黄水,大量消耗能源,白白浪费了农业需要的氮磷营养物,至今因抽水马桶、管网系统的改造困难,难以改变现状,因此农村不能再走城市污水管网的老路。如果在农村旱厕改造中,只求方便,又是一冲了事,不重视源头分离,就会大大增加污染物负荷。


以某村子100户约400人口计算,灰水每日产生量约为50m3。按人均每天排粪约0.5千克;排尿量约为1.5升计算,100户村民每日共排粪0.2吨,排尿0.6吨。根据粪便平均含1%左右的氮,0.5%左右的磷;尿液含0.5%的氮和0.13%的磷计算,每日共排放氮污染物0.017吨,磷污染物0.049吨。


假如厕所采用常规节水便器,按每人每天大便1次,冲水3L,小便5次,单次冲水1.5L估算,厕所的黑水和黄水排水量约为每天5m3。注意,这是新增的高浓度污水。假如这种高浓度生活污水和灰水混合排放,进入污水处理设施,该村每日污水量则达到55m3,更重要的是这种污水含氮污染物浓度超过300mg/L,磷污染物浓度超过80 mg/L,对于农村污水处理设施是很难胜任的。


所以厕所黑水、黄水资源化利用作为农村污水处理设施源头减负一要务,可以推荐的厕所洁具是:


真空源分离便器


真空分离式便器是以真空为驱动力,分别收集粪便和尿液污水的便器。便池前部是小便区,后部是大便区。两个区域分开冲水,大便时,前区与后区同时冲水;小便时,仅前区冲水。前区排污管道可连接真空管道或重力流管道,后区排污管道连接真空管道。冲水量为大便每次0.5~2L,小便每次0-0.5L。


粪尿分集式生态马桶


此马桶的独特设计可把大小便分离处理。当使用者坐在马桶上时,大便垂直落到马桶后半部的内置便桶胶袋里。小便经过马桶前半部的管道流出马桶。内置换气扇迅速把大便的表面吹干。内置双档风扇可把马桶内的臭气和室内的异味悄无声息且快速地排出室外。经单独收集的尿液兑3-8倍的水后用来浇灌花草庄稼;在粪便中加入少量水及土,经发酵2-6个月,使之变成可用于农业种植的肥料土壤。


免水小便斗


免水小便斗使用中不需要水,可以减少水和处理污水的成本,降低了维护和维修的费用;比冲水便斗细菌少5倍,创造了更卫生、无异味的洗手间。以每天使用100人次的普通冲水小便斗计算,约需水量137970升,需电耗105千瓦,免水小便斗通过滤芯省去了对水和电耗的需求,应该成为公共厕所选择。


三,创新技术,低碳运行


适用于农村污水治理的技术,一是运行费,二还是运行费。水处理运行费用必须降到吨水0.3元以下,这应该成为硬指标。南水北调中线水源地曾上马了一些吨水0.8元的技术,就算是国家补贴每吨0.5元,仍旧难以维持持续运行,降低运行费一是降低能耗,二是无人值守,三是延长年限,都是实现低碳运行的要求。在源头减负之后,实现低碳运行就变得容易多了。农村污水的主要指标COD为260mg/L以下,BOD为120mg/L以下,氨氮为35mg/L以下,考虑到农村污水处理再用的条件十分方便,总氮与总磷指标可不在追求指标之列。达到COD 30mg/L、BOD 10mg/L,氨氮 5mg/L的指标,并且实现吨水运行费0.3元的技术,可推荐:


基因改良微生物酶反应处理工艺:


即常规的厌氧、缺氧、好氧复合生化处理工艺,该工艺将微生物酶反应池根据进水水质浓度分成若干个单元池,并添加特制的微生物巢,实现厌氧、缺氧,及好氧水环境条件,在通过微生物降解有机污染物的同时进行水解酸化,有机物分解,硝化和反硝化过程脱氮。前面单元池老化脱落的微生物尸体在后续的厌氧、缺氧及好氧环境中通过水解酸化分解成简单的小分子有机物,可在后续的单元池被彻底氧化分解,因此该工艺产生的剩余污泥极少。微生物和微生物巢不需要补充投放、捞取和维护。一个典型的20吨污水处理站可设计为10个生化池,每个0.5*1米,加调节池和电气设备总占地2米*4米,其中电气设备包括曝气泵、配电箱、变频器,总功率1千瓦,日耗电10度左右。


生物沙快渗技术


采用渗透性良好的生物沙介质(以天然河砂为主,掺入活性矿物填料),以干湿交替的运行方式,在污水在自上而下流经生物沙填料过程中发生综合的物理、化学、生物反应。在淹水期,污水自上而下流经生物沙层,由于生物沙呈压实状态,利用生物沙粒径较小的特点,生物沙中粘土性矿物和有机质的吸附作用截流和吸附污水中的悬浮物,同时溶解性污染物质通过生物膜上的生物微絮凝作用和吸附作用,在浓度差推动下,传递到生物膜的水层上,被生物膜上的各种微生物分解净化;在落干期,在好氧状态下生物沙表面的生物膜对附着在其上的污染物进行好氧生物降解,从而使污染物在系统中得以去除。


一个日处理10吨农村生活污水的一体化装置,约需占地13平米,为一个半径2米的圆柱体装置,外圈布置沉淀池、调节池、干化池,厚度约为0.5米;内部为生物沙快渗池,半径1.5米。农村生活污水进入沉淀池,停留时间2.2小时,去除污水中大量SS后重力流入调节池,调节池设计停留时间12小时,可满足针对农村生活污水的均质、均量用途;污水由提升泵自调节池提升至生物沙快渗池,水力负荷为1.42m3/㎡·d,去除污水中的COD、氨氮、总磷后达标排放;沉淀池中的污泥,定期提升至干化池,干化后的污泥可作为农田肥料使用,清夜重力回流至调节池。


模块化生物滤塔


模块化生物滤塔是速分生化技术与强化跌落曝气充氧有机结合的工艺组合。按照污水的处理过程,从上向下依次间隔连通有若干级浸没式填料反应区以及通风折板填料反应区。浸没式填料反应区、通风折板填料反应区多级循环,浸没式填料反应区安装有出水管道以及配水管道,其位置与通风折板填料反应区上部的配水孔板相对应;底部一级为浸没式填料反应区,出水可直接达到排放标准。模块化生物滤塔采用框架层叠式放置,间隔式布置浸没式填料反应区以及通风折板填料反应区的结构方式,实现了组合式安装,模块化管理的目的,减少了设备的占地面积与生产维护成本。生物滤塔动力设备仅为水泵和通风设备,所需功率少,真正实现分散处理和无人值守。


低碳生物转球


在集成世界先进生物转盘技术的基础上,将转盘的盘片改形为球,提高生物膜的数量和质量。利用半浸没于污水中的转球作为微生物污泥生长载体,通过转球转动为污泥提供氧气并使污泥吸附水中污染物,附着在转球上的污泥随着厚度变化呈现好氧、缺氧、厌氧层的变化,不同氧气环境下的菌种对水中污染物起到不同的作用,从而使生物转球具有同时去除COD、BOD、氮磷等的效果。这一装置的特点是初沉池、厌/缺氧区段、好氧区段、二沉池集中于一个装置内。原污水首先进入初次沉降区(初沉池),在此区段中大颗粒污染物得到高效沉降,经初沉后的污水随后进入生物转球生化区的一个处理区段,即厌/缺氧区段。在厌/缺氧区段,污染物被一类生物菌群(大部分为异养菌群)所降解。经厌/缺氧区段生化后的混合液通过独特设计的流量管理系统传递至生物转球生化区的第二个处理区段,即好氧区段。在好氧区段,来自一区段末稍的残留碳水化合物与未经消化的氨化物依次得到降解。经过二次沉降区(二沉池)沉降后出水,可根据出水要求增加深度处理。

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