摘要:随着我国经济的不断发展和城镇居民生活水平的日益提高,各种环境污染日益严重,受地区发展程度的限制,农村水环境污染常常得不到有效控制。一体化工艺所需的设备与建设投资低,能充分有效地利用社会闲散资金;无需配套建设大规模管网系统,可处理后直接排入雨水管道或水体,能缓解市政管网建设的压力;工艺处理效率高,占地面积小,有效节约建设面积。本文主要分析了污水一体化处理技术。
关键词:污水一体化;处理技术;进展;
据测算,全国农村每年产生生活污水80多亿m3,绝大多数不经过任何处理而直接排入水体,污染河流,威胁到地下水。据统计,农业源污染占全国水污染的近50%。因此,国家规划中明确提出要加强农村水污染综合治理,这是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容,也是农村人居环境改善需要解决迫切问题。
一、研究进展
80年代初,我国引进了一体化工艺技术,随着城镇污水处理技术提高,研究主要集中在以下几方面。
1.主体工艺优化改进。主体工艺的优化改进,主要由最初的一体化氧化沟、SBR 反应器、一体式膜生物反应器逐渐发展到生物转盘、接触氧化法、生物流化床、曝气生物滤池等生物膜法。新型流化床具有更高的处理效率,占地面积进一步减小,但是结构相对复杂,设备高度相应增加。
2.填料性能的提高填料是生物膜法的主体,直接关系处理效果,关系着一体化工艺的最终出水水质。填料的选择和研究主要集中在以下方面:一是水力特性:空隙率高、水流阻力小、流速均匀;二是生物膜附着性:比表面积大,易于生物膜生长和老化膜脱落;三是化学与机械稳定性:经久耐用, 不溶出有毒物质。一体化设备生化池常用的生物填料包括蜂窝填料、波纹填料、束网填料、颗粒填料等。接触氧化法一般采用固定式的蜂窝填料、波纹填料、束网填料等,生物流化床采用悬浮式的颗粒填料。
二、污水一体化处理技术同时存在其一定的局限性
在农村中设有养殖场等情况时,污水一体化处理技术存在以下问题:
1.耐冲击性较差,直接进行处理效果不佳。
2.剩余污泥量大,处理费用高。
3.固液分离效率不高。
三、污水一体化处理技术的配套解决方案
为进一步提高出水水质可在一体化处理技术前端增加水解酸化池进行污水的预处理,结合当地的闲置沟渠河塘进行塘处理系统或生态滤池等改造作为污水一体化处理技术的深度处理段。
1.水解酸化。水解酸化是厌氧过程的第一阶段,水解酸化可以在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率,并可将难降解的有机大分子分解为易降解的有机小分子,可大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。与传统厌氧工艺相比,水解酸化工艺不需要密闭池,也不需要复杂的三相分离器,出水无厌氧发酵的不良气味;跟好氧工艺相比,该工艺具有能耗低的优点。近年来,水解酸化越来越广泛地用于中等浓度工业废水的预处理。水解酸化用于农村生活污水的缺点在于出水水质达不到城镇污水处理厂污染物排放标准,但是采用水解酸化后可以大大简化后续生物处理,酸化出水再经过人工湿地处理后可以到要求的水质标准,同时能够减小人工湿地直接处理生活废水的堵塞风险。水解酸化应用的关键问题在于如何实现反应器(池)足够的污泥浓度、泥水的充分混合和泥水的有效分离,这三个因素直接决定着水解酸化处理效果的好坏。
2.塘处理系统。塘处理系统的污水净化过程类似与天然水体的自净过程,主要通过在污水中存活的微生物的代谢活动和塘内水生植物及多种生物的共同作用, 使有机污染物得到降解。通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统。在太阳能的推动下,通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化。最后不仅去除污染,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,净化的污水也作为再生水资源予以回收利用,使污水处理与利用结合起来,实现污水的资源化。塘处理系统具有基建投资省、年运行费用低、管理维护方便、运行稳定可靠等诸多优点,不足之处就是地面积大、污水处理效果受季节、气温、光照等自然因素影响较大且处理效果不够稳定;随着研究的深入,开发出了多种高效塘处理工艺,在一定程度上弥补了传统稳定塘的不足之处。
(1)高效藻类塘。高效藻类塘是对传统稳定塘的改进,其充分利用菌藻共生关系,对污染物进行处理。正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气,塘内一级降解动力学常数值比较大,故称之为高效藻类塘。高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短,占地面积少,建设容易,维护简便,基建投资少,运行费用低。
(2)水生植物塘。利用高等水生植物主要是水生维管束植物提高稳定塘处理效率,控制出水藻类,除去水中的有机毒物及微量重金属。研究表明,生长速度最快和改善水质效果最好的水生维管植物有水葫芦、水花生和宽叶香蒲。
(3)组合塘工艺。将单塘改造成多级串联塘,其流态更接近于推流反应器的形式,从而减少了短流现象,提高了单位容积的处理效率。由于不同的水质适合不同的微生物生长,串联稳定塘各级水质在递变过程中,会产生各自相适应的优势菌种,因而更有利于发挥各种微生物的净化作用。
3.蚯蚓生态滤池是根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物质的分解转化等功能而设计,是一种既可高效、低能耗地去除城镇污水中的污染物质,又大幅度降低了剩余污泥处理和处置费用的全新概念的污水处理工艺。它集物理过滤、吸附、好氧分解和污泥处理等功能于一体,利用滤料截留、蚯蚓和微生物分解利用污水、污泥中的有机物和营养物质、并具有促进含氮物质的硝化与反硝化作用。生态滤池基本不外排剩余污泥;通过蚯蚓的运动疏通和吞食增殖微生物,解决传统生物滤池所遇到的堵塞问题。但由于蚯蚓的生活习性受温度影响明显,低于或高于一定温度会冬眠或夏眠,故在蚯蚓冬眠或夏眠时处理效果不是很理想,滤池的填料易发生堵塞。采用蚯蚓生物滤池处理生活污水,蚯蚓生物滤池出水可达相应的农田灌溉标准。
目前, 大中城市的生活污水和工业污水的污染已受到重视, 基本上采取了一定的治理措施, 但中小城镇污水的处理情况就不容乐观。全国有19000 多个建制镇绝大多数没有污水处理设施, 西部更是如此。这不仅对当地的水环境造成了污染, 而且严重阻碍了经济的发展。因此, 需要总结各种现有的污水处理方法, 找出既能有效处理污水, 又符合小城镇经济实力的实用污水处理技术。
参考文献:
[1]倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报. 社会科学版,2015,7(3): 18-22.
[2]王君如,杨健.分散性污水处理技术研究进展[J].油气田环境保护,2015,15(4): 24-27.
[3]王富贵,蔡丽,李晨.一体化复合式生物反应器的脱氮研究[J].化学与生物工程,2013,24(1):62-64
论文作者:毛正凯
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/5
标签:污水论文; 填料论文; 滤池论文; 污水处理论文; 生物论文; 蚯蚓论文; 藻类论文; 《基层建设》2016年20期论文;