农村生活污水生态处理工艺分析及应用论文_郭强

农村生活污水生态处理工艺分析及应用论文_郭强

摘要:农村生活污染源目前已经成为了影响我国水环境健康的一个重要因素,而农村生活污染源对于水源地以及库区的影响更为明显。本文主要针对当前我国农村生活污水生态处理工艺以及实际的处理效果进行了探讨,针对农村生活污水几种不同的生态处理工艺优缺点进行分析,希望能够为我国今后农村生活污水的生态处理提供一定的参考。

【关键词】农村;生活污水;生态处理工艺;应用

引言

目前在我国社会主义经济的可持续发展过程中环境污染问题已经越来越突出,而农村的生态环境问题是其中最为重要的。对于当前的农村环境问题来说,工业生产、农村生产生活、畜牧养殖、生活污水等都会产生一定的影响。而且我国属于一个农业人口大国,生活污水污染问题与农民的身体健康紧密关联,而且也与农村和谐社会的建设息息相关。由此可见,有效解决农村生活污水问题已经成为了我国农村经济可持续发展的重要因素。

1 农村生活污水特点

1.1农村生活污水水质

对于广大的农村地区来说,人口密度相对较小,人员分布范围较广,因此多数情况下都没有配备污水排放管网,而且通常情况下农村生活污水的浓度相对比较高,生活污水中往往会含有大量有机物,在这种情况下,农村生活污水排放就成为了一个重要的问题。在农村生活污水的相关调查中发现,COD平均浓度最高甚至能够达到500mg/L[1]。

在农村生活污水中有毒有害、重金属等物质含量相对较少,但是氮、磷等物质的含量相对较多,因此水质的波动性会相对比较大,可深化性也相对较弱。此外,对于农村来说,生活污水的来源非常广泛,而且在一些情况下生活污水甚至可能会与河水、自来水等你接触。农村生活污水甚至包括了家庭清洁、生产垃圾堆放渗滤所产生的污水。

1.2农村生活污水水量

根据2016年我国住建部相关数据统计发现,2015年全年我国城市整体的污水处理总量达到了432.5亿m3,整体的处理率达到了91.7%;县城污水处理总量达到了79.2亿m3,整体的污水处理率达到85%,实现了稳步增长。但是对于农村来说,目前我国实现污水处理的建制村仅仅达到22%左右,农村生活污水处理率低的问题非常突出[2]。此外,情况下农村生活污水水量相对比较小,这个主要是因为大多数农村地区人口居住相对比较分散;而且,农民的生活规律性相对比较强,多数情况下,污水排放都集中在早晚时间,因此,生活污水水量的变化幅度相对比较大。

2 农村生活污水生态处理现状分析

目前来说,农村生活污水处于无组织排放状态时最突出的一个问题,也是农村生活污水处理中面临着一个难题。农村生活污水排放相对比较分散,而且设计的范围非常广,具有较强随机性,因此要想实现有效防治难度比较大。在生活污水管网收集系统建设方面仍然不够完善,而且多数情况下都处于粗放型排放状态,农村的污水处理设施戒指数量非常少。

在生活污水处理方面,目前农村主要是采取集中排放方式来进行处理,生活污水处理主要有曝气处理、反硝化处理和人工湿地处理等几种方式。而集中处理方式使得污水处理的复杂性更强,污水处理效率也更低。而且大多数农村区域采取的上述几种污水处理方法都存在很多不完善的地方,例如,曝气处理过程中就存在社会不完善的突出问题,人工湿地处理会在一定程度上对土地和空气形成二次污染。

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3 农村生活污水处理工艺分析

3.1 “五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理系统

目前我国的三峡库区已经成为了“五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理系统建设示范区。所谓的五环主要代表的是人工湿地、厌氧、基因水稻、微生物、池塘等为代表的几种生态环保概念[3]。

生活费是首先经过格栅后被输送到厌氧池中,厌氧池中含有大量微生物,在微生物的作用下大部分的氨基酸等有机物会被降解最终形成甲烷,而分子量较大的蛋白质等经过降解和最终形成有机酸。在厌氧反应器中分别设置了生物填料以及高效微生物,在填料表面上会附着大量的悬浮污泥,这样填料上面的微生物就能够实现快速繁殖,这样就能够使得污水处理效率得到进一步提升。经过厌氧时处理后出来的水最终进入到潜流式人工湿地中,在填料上面会有一些特定的植物,土壤表面以及填料表面都能够对此形成吸附作用,最终产生物理沉降,并被植物根系总结后最终吸收,通过微生物的代谢作用,能够将生活污水中的剩余有机物、悬浮物等污染物质进行清除,人工湿地最终流出的污水进入到氧化塘中。这个工艺模式主要是实现了生态技术以及厌氧处理技术的有效结合,而且在整个处理系统中两种处理技术都能够充分发挥出自身的优势。此外,系统中的水生植物和微生物共同形成一个比较特殊的生态系统。整个系统在进行污水处理的过程中主要采取的是无动力自然流的运动方式,重力、太阳、生物等能量为整个模型提供了运行所需的能源,达到了良好的节能降耗目标。而且经过该系统处理后的水质完全能够达到我国所规定的污水排放二级标准,因此,处理是完全能够应用在农业灌溉方面,实现了农村生活污水的再回收利用。

3.2 人工生态湿地工艺

对于人工湿地来说,其本质上属于一种综合性的生态系统,通过人工建造形成,与沼泽地比较相似。是通过人为因素干预后形成的湿地类型,其主要是充分利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物等多重协同作用来实现对生活污水以及生活污泥的高效处理。人工湿地生活污水处理系统又可以进一步划分为表面流人工湿地以及潜流型人工湿地,而通常情况下潜流型人工湿地系统又可以进一步设置成垂直以及水平等两种潜流人工湿地。

表面流人工湿地相对来说水位较浅,通常情况下,其水位都处在10~90cm之间。而且,在上述几种人工生态湿地中,表面流人工湿地与天然湿地不管是生态构造、内部设置构造还是外观上面都非常相似,但是与天然湿地系统相比较,由于表面流人工湿地在设计上更加科学合理,而且会经过有组织的运营管理,后期维护频率也比较高,因此往往在经流处理效果上要比天然湿地系统更好。表面流人工湿地系统主要是依靠系统内部生长的植物的杆和茎上面的生物膜来实现对有机污染物的消除。而且水面与空气之间的气体交换非常快速,因此能够为水体提供足够的氧气来源[4]。

潜流型人工湿地通常情况下水面会维持在基质床以下,在当前的实际系统研究中,潜流型人工湿地系统是研究最为广泛的一种。该系统主要是利用粗沙、矿石等共同组成基质,因此这种人工湿地系统完全能够为水的快速渗透提供良好的空间。潜流型人工湿地系统补水系统以及集水系统都比较完整,而且整个系统的占地面积非常小,硝化处理的能力较量,能够针对来但浓度较高的来水进行高效处理。由于整个生态湿地系统建设在地下,因此可以通过在地面上建设相应绿地来形成景观;但是,潜流型人工湿地淹水时间相对比较长,因此在管理以及控制上的难度相对较大,运营成本的相对较高。

4 结束语

综上所述,农村生活污水处理目前已经成为了制约我国社会可持续发展的一个关键问题,因此,为了能够实现农村经济的可持续发展,并进一步促进我国农村和谐社会的建设,要加大对农村生活污水在处理工艺的研究。

参考文献:

[1]王利明. 苏州地区农村生活污水处理工艺的调研及示范工程的设计[D].苏州科技大学,2017.

[2]王芳. 农村生活污水与垃圾处理工艺研究[D].武汉理工大学,2011.

[3]周晓莉. 村庄生活污水治理适宜技术选择和设施规范化建设研究[D].东南大学,2016.

[4]陈建军,雷玉新,刘松,廖再毅,刘耀兴,何军,谭江涛. 单个农户灰水的生态处理工艺设计与运行[J]. 中国给水排水,2015,31(05):87-90.

论文作者:郭强

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷22期

论文发表时间:2020/3/10

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