分散式農(nóng)村生活污水處理技術(shù)
近年來,為推進(jìn)城市化進(jìn)程,提高農(nóng)村居民生活的質(zhì)量,農(nóng)村供水工程已逐步實(shí)施,然而,農(nóng)村排水工程卻一直被忽視,農(nóng)村生活污水絕大部分不經(jīng)任何處理,直接排入了河道或排出室外空地后任其滲入地下,少部分經(jīng)化糞池簡(jiǎn)單處理后任其滲入地下,嚴(yán)重污染河水和井水。
1 農(nóng)村生活污水處理的現(xiàn)狀與問題
農(nóng)村生活污水主要產(chǎn)生于居民生活過程中糞便及其沖洗水、洗浴污水和廚房污水等,同時(shí)農(nóng)村生活污水中因糞便中所含病原菌較多,因此一般應(yīng)進(jìn)行一定的滅菌處理。農(nóng)村污水難處理主要有以下幾個(gè)原因:
(1)污水成分日益復(fù)雜,各種污染成分濃度較低,波動(dòng)性很大,難以正確評(píng)估生活污水的污染負(fù)荷及其晝夜、季節(jié)性變化;
(2)人口少,用水量標(biāo)準(zhǔn)較低,污水處理規(guī)模小,造成工程建設(shè)費(fèi)及運(yùn)行費(fèi)用過高;
(3)污水處理工藝與技術(shù)的選擇,受到當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約和地方保護(hù)主義或其他人文因素的抵制;
(4)當(dāng)?shù)刈匀慌c生態(tài)條件(氣溫、降水、風(fēng)向和土壤等)對(duì)所選擇的處理工藝與處理技術(shù)有負(fù)面影響,使其不能正常發(fā)揮效力;
(5)維護(hù)管理技術(shù)人員及運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重缺乏。
2 管網(wǎng)收集探討
生活污水排放管道應(yīng)根據(jù)新農(nóng)村建設(shè)總體規(guī)劃,道路和建 筑物的布置、地形標(biāo)高、污雨水去向等按管線短、埋深小、自 流排出的原則布置。宜沿道路和建筑物周邊平行布置;主排水 管道應(yīng)布置在接支管較多一側(cè)。但是大部分的農(nóng)村建設(shè)都沒有 一個(gè)很好的規(guī)劃,基本上排水均為雨污合流制,化糞池的出水 都是直接排入附近的明溝或者暗溝。
根據(jù)實(shí)際情況,可以采取以下措施:
(1)如果居民生活區(qū)內(nèi)沒有地方鋪設(shè)污水管網(wǎng)時(shí),較小的 明溝則采取加蓋板密封的方式進(jìn)行,雨水則采取漫流的方式進(jìn) 水排水;大的溝渠則選擇將在溝渠內(nèi)安裝收集管。如有必要時(shí) 可挖除原有合流溝渠,帶污水收集管安裝完畢后再重新砌筑雨 水溝或灌溉渠。
(2)如果居民生活區(qū)內(nèi)留有充足的空間地方鋪設(shè)污水管網(wǎng) 時(shí),將污水管緊挨原有溝渠建設(shè),在滿足排水標(biāo)高要求的情況 下,盡可能的減少埋設(shè)深度,以降低成本。
排水體制的選擇應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展條件、自然地理?xiàng)l 件、居民生活習(xí)慣、原有排水設(shè)施以及污水處理和利用等因素 綜合考慮確定。而且管網(wǎng)費(fèi)用在整個(gè)農(nóng)村污水治理項(xiàng)目中占大 部分,所以在管網(wǎng)布置上,我們應(yīng)該抓大放小,用最少的錢做 最好的事情,等經(jīng)濟(jì)允許后再將難收集而且投資較大的部分再納入到污水收集總管網(wǎng)中來。分流排水體制即雨污分流制,污 水、雨水分別由各自的管道系統(tǒng)輸送。分流制可以有效地對(duì)排 水進(jìn)行分類,避免水質(zhì)混雜和交叉污染,同時(shí)為后續(xù)的污水分 類處理提供了條件。雨水可以通過雨水管網(wǎng)直接排放或進(jìn)入污 水處理廠簡(jiǎn)單沉淀處理后排放,而污水則通過污水管道進(jìn)入污 水處理廠進(jìn)行處理后排放。分流制可以在有效避免水污染發(fā)生 的同時(shí),減少污水處理廠的運(yùn)行成本。分流制的缺點(diǎn)在于管網(wǎng) 系統(tǒng)投資較大,規(guī)劃布置時(shí)對(duì)環(huán)境條件要求較高。
3 處理技術(shù)探討[6-10]
由于生活污水中的污染物是以有機(jī)物為主,其生化性較 好,所以通常情況下生活污水的處理都是采用生物處理的方 法。生活污水的處理方法從處理工藝上分有:厭氧生物處理和 好氧生物處理。從處理方式上分有:集中處理和分散處理。 農(nóng)村生活污水的處理應(yīng)選用投資少、運(yùn)行管理方便費(fèi)用低 的小型分散式處理方法為主。目前此類處理方法有以下幾種:
3.1 生活污水凈化池沼氣
生活污水凈化沼氣池采用厭氧發(fā)酵技術(shù),在厭氧和兼性厭 氧的條件下將生活污水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成CH4、CO2 和 水,達(dá)到凈化處理生活污水的目的。其處理工藝:生活污水→ 格柵池→厭氧發(fā)酵→排放。
生活污水沼氣凈化池在全國(guó)大部分地區(qū)得到了推廣,它的 優(yōu)點(diǎn)是:不消耗動(dòng)力、運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)便、剩余污泥少、還 能回收能源(沼氣),建在綠化或菜地下,不占地。但從目前使 用情況來看,生活污水凈化沼氣池在技術(shù)上也存在一定的問 題。主要是:污水停留時(shí)間長(zhǎng),出水中部分指標(biāo)未達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn) 等。
3.2 地埋式無動(dòng)力凈化處理裝置
地埋式無動(dòng)力凈化處理裝置是在圓筒型兼性濾池的基礎(chǔ) 上發(fā)展而成的,其處理工藝流程為:生活污水→厭氧酸化→兼 性過濾→生態(tài)溝(自然通風(fēng))→排放。
該處工藝的最大特點(diǎn)是增加了生態(tài)溝,增加生態(tài)溝的目的 是對(duì)厭氧發(fā)酵后的污水進(jìn)行氧化處理,使出水水質(zhì)進(jìn)一步提 高。但是由于是自然充氧效果不好,處理效果和普通化糞池效 果差不多,而且投資大大高于化糞池,故使用較少。
3.3 氧化塘
氧化塘是經(jīng)人工改造的具有處理污、廢水能力的自然池 塘,是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便,處理效果穩(wěn)定,節(jié)省能 源的凈化系統(tǒng)。污水在塘內(nèi)經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的停留、貯存,通過 微生物的代謝活動(dòng),菌藻互相作用或菌藻、水生生物的綜合作 用使有機(jī)污染物和其他污染物質(zhì)得到降解和去除。
3.4 跌水充氧接觸氧化技術(shù)
跌水充氧接觸氧化技術(shù)是利用污水提升泵提升污水或者 利用地勢(shì)差,使污水分級(jí)跌落,形成水幕及水滴自然充氧,無 需曝氣裝置,在降低有機(jī)物的同時(shí),去除氮、磷等污染物。
3.5 人工濕地生活污水處理技術(shù)
濕地泛指暫時(shí)或長(zhǎng)期覆蓋水深不超過2 m 的低洼地及低 潮時(shí)水深不超過6 m 的沿海地區(qū)。根據(jù)濕地形成的條件可把濕 地分為自然濕地和人工濕地。自然濕地即在自然狀態(tài)下形成 的,如上述所說的濕地。而人工濕地是受天然濕地凈化功能的 啟發(fā)而發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)。
人工濕地是通過模擬和強(qiáng)化自然濕地功能,將污水有控制 地投配到土壤(填料)經(jīng)常處于飽和狀態(tài)且生長(zhǎng)有蘆葦、香蒲等 水生植物的土地上,污水沿一定方向流動(dòng)的過程中,在耐水植 物和土壤(填料)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用下,污水 中有機(jī)物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧 作用,促進(jìn)兼性微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。 人工濕地處理生活污水具有效果好、投資省、運(yùn)行費(fèi)低等 優(yōu)點(diǎn)。但也存在著占地面積較大,冬天處理效果受一定影響的 問題。
3.6 厭氧水解—人工濕地生活污水處理技術(shù)
厭氧水解如果水解比較充分,則有機(jī)物的去除效率都會(huì)比 較高,但其主要問題是對(duì)懸浮物、氨氮和磷的去除效果差一些, 而人工濕地去除氨氮和磷的效果卻非常好,出水較清,懸浮物 則很容易達(dá)標(biāo)。但是人工濕地的卻是對(duì)進(jìn)水要求比較高,必須 有前處理先去除生活污水中大顆粒雜質(zhì),避免引起濕地濾料的 堵塞。所以厭氧水解—人工濕地生活污水處理技術(shù)在處理生活 污水方面恰好能取長(zhǎng)補(bǔ)短,將它們有機(jī)地結(jié)合起來處理效果非 常好。它的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)在污水凈化過程中能回收能源— 沼氣,厭氧發(fā)酵后的沼渣是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥,可作農(nóng)肥和村 莊綠化的肥料,不存在剩余污泥處理問題。(2)人工濕地凈化 出水水質(zhì)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)?芍苯优湃氲江h(huán)境水體,也可作小區(qū)景觀水體的補(bǔ)充水, 或用來農(nóng)灌、澆花草。在水資源缺泛地區(qū)是一種水資源循環(huán)利 用的有效措施。(3)人工濕地可與村莊綠化有機(jī)結(jié)合,栽種觀 賞植物或者經(jīng)濟(jì)作物,即可成為村莊的一個(gè)景觀,也可以作為 一種收益,可以平衡整個(gè)項(xiàng)目的投入。
但厭氧發(fā)酵(沼氣)—人工濕地處理技術(shù),也有一定的缺陷, 如一次性投資稍高,占地面積稍多(每噸水占地約1.7~2 m2), 冬季凈化效果有一定影響等。綜合多種因素分析,它是新農(nóng)村 建設(shè)中污水治理較佳的方案。
4 結(jié)語
選擇村鎮(zhèn)生活污水的處理技術(shù),關(guān)鍵問題是要適應(yīng)目前村 鎮(zhèn)的實(shí)際情況,除了能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,更重要的是 建設(shè)投資要省,運(yùn)行管理要方便,運(yùn)行費(fèi)用要低。所以農(nóng)村污 水的處理不能延用和照搬大、中型規(guī)模城市污水處理工藝及設(shè) 計(jì)參數(shù),避免造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用過高,應(yīng)根據(jù)農(nóng)村具體 現(xiàn)狀、特點(diǎn)、風(fēng)俗習(xí)慣及自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)條件,因地制宜地 進(jìn)行選擇。農(nóng)村污水處理技術(shù)遵循經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡(jiǎn)便易 行的原則,與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合,使污水處理成為生態(tài)農(nóng) 業(yè)的一個(gè)組成部分,形成污水回用與再利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式, 實(shí)現(xiàn)污水的無害化和資源化。
實(shí)施農(nóng)村污水處理系統(tǒng),處理后的生活污水可作為灌溉水 或其他用途使用,從而節(jié)約淡水資源,同時(shí)可有效避免污水橫 流現(xiàn)狀惡劣現(xiàn)象,解決農(nóng)村污水處理難題,可進(jìn)一步改善居民 居住環(huán)境,為村莊的美化、優(yōu)化提供服務(wù);農(nóng)村地區(qū)環(huán)境條件 的改善可降低與污染有關(guān)疾病的傳播,減少由此引起的經(jīng)濟(jì)損 失;另外,污水處理既可提高水資源的重復(fù)利用率、緩解水資源供需矛盾、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,又可改善農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境 條件,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。
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