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针对农村污水处理,这3套技术方案必须看!

2020-05-16 10:11:14

南昌绿江环境科技有限公司


针对农村污水处理,这3套技术方案必须看!


据统计,我国废水总排放量为600亿t/a,其中乡镇污水为200亿t/a,农村生活污水为80亿t/a,农村污水处理率仅为6%,96%的村庄都没有排水渠道和污水处理系统。而这些污水的随意排放,给自然环境造成了很大的污染。


南昌绿江环境科技有限公司为了解决农村污水处理问题,近年来,国家也颁布了不少政策。


2015年4月,国务院发布了《水十条》,要求“实行农村污水处理统一规划、统一建设、统一管理。到2020年,新增完成环境综合整治的建制村13万个”。


党的十九大报告提出:开展农村人居环境整治行动,青山就是金山银山。


2018年的“两会”政府工作报告中再次强调,要推进“厕所革命”,加大污水处理设施建设力度,并提出到2018年底排放污水中的化学需氧量、氨氮排放量要下降2%的目标。


我国农村生活污水处理单元技术,现在已经发展的很成熟了,但是由于每个单元技术都有各自的缺陷、适用范围,所以必须因地制宜地选取农村生活污水处理技术。现在我们缺乏的是系统集成技术的创新。


本文针对农村污水处理现在所面临的问题和工艺技术上的问题,都提出了一些对策和建议。


农村生活污水现状


一、农村生活污水特点


1、高分散性,难于统一收集。我国幅员辽阔,加上农村地形复杂、经济发展程度低的影响,污水无法利用市政管网统一收集,农户一般直接将其排放到房外沟渠或泼洒到地面。


2、水量小,水量波动大。由于农村分散,常驻人口不多,相应产生的生活污水也很少,但每天居民的用水习惯基本相似,在早、中、晚各有一个用水高峰期,其他时间用水很少,用水量日变化系数一般为1.9~2.5。季节特征明显,夏季排放量比冬季大。


3、有机物浓度偏高。生活污水中含有COD、氮、磷等元素,可生化性强,COD平均高浓度可达到500mg/L。但生活污水中不含重金属元素等有害物质,利于运用生物处理技术。


4、水质、水量地区性差异大。由于我国农村各个区域的发展程度、地形气候、个人习惯各不相同,使得农村生活污水在每个地方的水量、水质各不相同。


二、农村生活污水来源


1、厨房污水。厨房污水是农村生活污水中有机物的主要来源,排放量占生活污水总量的20%。


2、洗涤污水。洗涤污水占生活污水总量的50%以上,含大量的氨氮、磷等元素,是造成农村水体富营养化的主要原因。


3、厕所污水。厕所污水是农村生活污水中氮、磷、COD、细菌、病毒的主要贡献者。


农村生活污水处理技术


一、生物处理技术


1、生物接触氧化法


原理:利用外界曝气的条件,既能让污水和附着在填料表面的微生物所形成的生物膜充分接触,又能使好氧微生物分解水中有机物,从而达到净化的目的。


优缺点:出水水质好、占地面积小、耐冲击、适应性强、没有污泥膨胀问题,运行管理方便。但存在填料容易堵塞、坍塌、需要鼓风曝气设备、基建投资和运转费用偏高的缺点。


2、生物滤池法


原理:以碎石、塑料为滤料,将污水从滤料上面均匀流下,使滤料表面形成微生物膜,利用微生物膜对有机物的分解作用,达到污水净化的目的。


优缺点:运用时无需沉淀池、节省占地、抗冲击性强、运行成本低。为避免运行过程中的曝气工序增加运行成本,目前多采用自然通风生物滴滤池。


如将生物滴滤池与人工湿地结合使用处理农村生活污水时,CODcr、NH4-N、TN、TP的平均去除率分别可达到92.53%、99.55%、62.26%、63.82%,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准,效果较好。


但该法存在蚊蝇滋生、处理效率低、填料容易堵塞、反冲洗耗能的缺点。


3、蚯蚓生物滤池技术。


在生物处理系统中创新地引入了蚯蚓。


由于蚯蚓的存在,填料中微生物种类更多,蚯蚓和微生物二者可互相协同,降解有机物,处理效果更好。同时,由于蚯蚓在土壤中的穿梭觅食,解决了传统滤池易堵塞、生物膜更新的问题。


但该法为了满足蚯蚓生长要求,对环境湿度、温度要求严格,而且水力负荷较低。


4、厌氧沼气池技术。


目前,厌氧沼气池在我国农村应用较为广泛,它利用微生物的厌氧发酵,将污水中的有机物变为沼气,同时分解污水中的有机物,从而达到净化的目的。


优缺点:运行费用低,出水可用于农田灌溉,既可埋入地下,又可产生能源,资源利用率高。可应用于一家一户或联户农村污水的初级处理。对于养殖一定数量家禽的用户,可再次对沼渣、沼液进行利用,但其出水有恶臭味。


5、一体化污水处理技术。


借鉴日本推行“净化槽”的经验,我国在处理农村生活污水方面也推行了一体化污水处理技术,它可埋置于地下或安装于地上,将传统生物处理工艺的反应、沉淀、污泥回流集中于一个反应器中,可实现污水就地处理。


优缺点:它集抗冲击性强、能耗低、维护管理简便、见效快等优点为一体。但存在工程施工要求较高、处理水量不宜过大的缺点。适用于急需解决农村生活污水污染问题且土地和水资源较少的地区。


二、生态处理技术


1、人工湿地


人工湿地是将污水投配到生长有芦苇、香蒲等特定植物的土地上,利用填料的过滤、吸附作用和植物的吸收、微生物的分解作用,去除水中的有机物。


优缺点:人工湿地系统具有出水水质好,投资、运行费用低,抗冲击性强、处理效果稳定,生态效益显著等优点。


但其占地大,脱氮、除磷效率低,并且处理效果受气温和植物生长季节的影响。尤其是在寒冷地区的冬季,低温可能导致人工湿地微生物活性降低、植物休眠死亡、湿地处理效率大幅下降甚至湿地冻结无法运行。


适用于资金少、技术人才缺乏、有大量土地可供利用的南方农村地区。


2、土壤渗滤


原理:土壤渗滤系统属于土地处理的一种,其工作原理是将水解池中经过预处理的污水,由渗滤沟有控制地通入到已设计好的渗滤田,利用土壤的渗滤和毛细作用,使污水向各个地方流动,利用土壤、微生物、植物的过滤、吸附、分解作用去除有机物。


优缺点:地下渗滤系统工程简单、管理简便、运行费用低、处理效果稳定、水质好,但存在占地面积大、土壤易堵塞的缺点。


而且如果设计不周,在运行过程中会出现污染周边地下水源的情况。


目前,土地渗滤技术在国内已有运用。如上海市宝山区罗店镇张墅村采用了土壤渗滤系统处理生活污水,出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标准,且整个处理系统建造成本低,基本免维护。


3、稳定塘


稳定塘是将污水在塘内滞留较长时间,依靠菌藻、微生物的各种代谢活动,使污水进行生物处理的一种污水处理技术。


优缺点:稳定塘充分利用地形,且有基建费用低、运行管理成本低、能够实现污水资源化、美化环境的优点。但该法占地面积大,易产生臭味、滋生蚊蝇,污水处理效果受季节、气温、自然因素影响较大,处理效果不够稳定。


该法适用于有水沟或池塘、土地面积相对丰富的农村地区。


国内目前应用较广泛的稳定塘是在太湖地区的高效藻类氧化塘,其对COD的平均去除率可达70%;氨氮主要通过硝化作用去除,去除率高于90%;磷酸盐主要通过沉淀作用去除,去除率为50%。


三、生物-生态系统集成处理技术


由于目前单一的生物技术需要复杂管理,单一的生态处理技术对环境的依赖性又强,二者都存在一定的局限性,可能导致出水达不到规范标准。


因此,我国小部分农村地区也采用了创新型的生物-生态组合工艺来处理农村生活污水问题。


例如,在江苏农村地区采用的厌氧/跌水充氧接触氧化/水生蔬菜型人工湿地组合工艺,其对COD、NH4-N、TN、TP的去除率分别高达68.15%、68.15%、69.50%、86.30%,处理效果较好且稳定。但该法要求技术创新条件较高。


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