浅谈农村污水处理技术模式及工艺应用现状论文_周斌1,凡子鹏2,王磊3

浅谈农村污水处理技术模式及工艺应用现状论文_周斌1,凡子鹏2,王磊3

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摘要:改革开放以来,中国的国民经济和社会发展取得了很大的进步,国家经济实力不断增强。但随着农村民营企业的发展、农村产业和农民的生活条件的改善,农村生态环境恶化的现象正在显现,尤其是在我们面前的农村水环境问题必须加以思考和解决。

关键词:农村污水;处理技术模式;工艺应用;现状

1农村生活污水排放特点和技术选择要求

我国农村生活污水主要呈现以下几个特点。第一,污水排放系统不完善。现阶段我国绝大多数的农村并没有建立完善的排水系统。污水或雨水产生时,便会肆意流入河流、低洼处或渗入地下水。第二,污水排放不集中且水量波动很大。我国农民居住不集中、地理环境相对比较多变复杂,生活污水比较分散,水量波动很大,因此给治理带来了一定的难度。第三,水质波动相对较小。总体而言,我国很大一部分农村生活污水的水质基本稳定,没有太大的波动,重金属含量较低。但如果村庄附近存有煤矿或金属矿藏等,则污水中重金属含量会有所上升。针对上述特点,农村生活污水处理工艺的选择一般要满足一下几点。第一,工艺多样化。我国地域辽阔,南北气候差异显著,居住条件和生活习惯有着很大差别。因此,在农村生活污水处理上要因地制宜选择相适应的处理技术。第二,基建投资少,运行费用低。城镇集中污水处理厂的模式显然不能移植到农村生活污水的处理中来。农村污水处理应尽量减少管网建设,尽量减少提升泵和风机等动力设备,尽量降低人工维护的频次等。第三,运行操作简单、稳定。农村居民的知识和技术能力相对落后,在污水处理设施的管理上不易得到技术保障,因此农村污水处理应尽量选用操作简单、运行稳定的处理工艺。

2我国农村污水处理技术

2.1土壤渗滤

土壤渗滤系统是一种传统的污水土地处理方式,充分利用土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系,通过截留、沉淀、吸附、络合、微生物降解等物理、生化作用得到净化,氮磷等营养物质和水分得以再利用。土壤渗滤系统不受外界气温影响、易于建设、便于维护、不堵塞、投资省、运行费用低、对进水符合的变化适应性强、耐冲击、出水可回用等优点。然而传统土壤渗滤系统在处理污水的过程中极易发生堵塞,主要原因是处理用的土壤多为豁土,对污染物吸附作用强烈,但土壤渗透性较差,随着运行时间的延长,污染物质及微生物分解产物极易堵塞土壤孔隙。但是土壤渗滤系统依然是一项适合我国农村地区的污水处理技术,因为它一定程度上可以解决目前农村地区因受到资金、技术、人才等因素限制造成的污水处理能力低的问题。

2.2稳定塘处理技术

稳定塘,又被称之为生物塘或氧化塘,采用人工作业法对土地实施修整与修建,建设成具有围提与防渗层的污水池塘。充分利用有机颗粒沉降、有机物吸附、微生物降解、过滤等作用,借助菌藻的共同作用,将污水中的有机物去除。这种技术对BOD的去除率比较高,能够超过80%。氮主要通过硝化/反硝化、NH3挥发、水生植物吸收利用三个过程得到去除,磷的去除涉及底泥的水生植物吸收利用、有机磷氨化、吸附/解吸、磷的扩散等多种作用的共同完成。稳定塘处理技术的优点为:造价低,不需要大量能耗支撑;能够将污水直接回收再利用,实现资源化,充分利用水资源;处理过程中基本上不会产生污泥,不需要进行污泥的再处理;能够充分利用地形进行建设,有效的节约了成本。这种技术优势非常明显,未来发展前景良好,国内正在大力推广这种技术,对污水处理事业的发展具有积极的影响。

2.3厌氧消化

厌氧消化又被称之为厌氧生物处理或者厌氧发酵。处于厌氧环境下,污水中的厌氧或者兼性厌氧微生物将对有机物进行分解,最终形成CH4和CO2。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆农村地区农作物秸秆与人畜粪便量较大,很好的解决了原料问题,实现废物再利用。处理工艺清洁高效,不需要借助外界动力,并且能够形成非常可观的沼气资源。满足各种类型与浓度的污水处理。厌氧沼气池已经成为最常见的废水处理技术,高效厌氧反应器逐渐普及,各种技术逐渐成熟与完善,不仅仅处理了污水,而且形成沼气能源,实现了可持续发展,对农村地区环境保护作出了突出贡献。2.4人工湿地人工湿地污水处理技术为典型的土地处理技术,主要借助自然湿地系统,利用物理、生物与化学等协同作用,将水中的污染物去除,比如:吸附、过滤、离子交换以及植物吸收等等。这种技术能够很好的解决生活污水处理难题,并且能够作用于生产污水,比如:被重金属离子污染的水源、矿山污水以及垃圾渗滤液等等,具有非常广泛的应用前景。人工湿地处理系统可以分为表面流人工湿地处理系统和潜流人工湿地处理系统。表面流人工湿地是在不同水深的浅池塘或池塘的渠道中种植不同类型的水生植物,种植植物的深浅和密度的不同改变人工湿地生态系统的多样性,保证污水处理的效率稳定,此处理方式根据湿地各区域中好氧程度的不同,达到脱氮的功能。潜流人工湿地处理系统主要处理机制为利用附着在砾石或植物根系的微生物分解水中污染物。诸多研究都已表明人工湿地具有良好的污染物去除效果。由于人工湿地具有低投入、操作管理简单、运行维护方便等特点,非常适用于没有完善污水管网系统的地区和乡镇。

3农村污水综合处理工艺

3.1A/O工艺

A/O过程一般以厌氧处理为前单位,然后是有氧治疗的组合过程。该过程具有较高的去除率和较好的系统稳定性。李清雪等在厌氧折流板反应器(ABR)增加跌水曝气和曝气生物滤池处理后,发现两种组合过程的农村生活污水COD的去除率比使用ABR处理增加了9.5%和24.9%,可见ABR-曝气生物滤池组合工艺对COD去除效果好。曹大伟等研究开发了地埋式一体化生物滤池,能源消耗的设备,只有1个小型的泵,主要由缺氧池+生物滤池组成,使用拔风管通风和溅水盘强化充氧。设备具有良好的耐冲击性负荷能力,对污染物去除效果也较好,COD和NH3-N、TN、TP的平均去除率为63.1%,92.2%,68.6%和47.5%,具有不占用土地资源、能源消耗和运行费用低的特点,适合在南方农村的土地资源紧张周围的地区推广使用。

3.2A2/O工艺

在国内外许多生物过程中都被广泛使用。这一组合过程相对较长时间的液压滞留时间,较低的有机负荷,使厌氧单元能保持较低的污泥含量,大大减少了污泥的排放,并降低了混合过程的污泥减量。高大文等采用升流式厌氧污泥固定床(UAFB)-厌氧-好氧膜生物反应器(MRB)的组合工艺进行污水处理的过程,不仅对COD和NH3-N的去除率达到93.3%,90.6%,而且长期维持较低的内容反应器的污泥,减少剩余污泥处理和减少膜污染。在厌氧池前端放置缺氧槽,并加入微电解刨花和复合生物材料,开发了改进后的净化槽。净化槽利用氧-厌氧-有氧(A2/O)的处理工艺,这个工艺一方面,有效地解决了水中的有机质含量少,缺乏碳源,反硝化脱氮效果不佳的问题,另一方面通过传统活性污泥法,生物和生物硝化反硝化除磷过程中,氮和磷的结合可以更好的同步。白晓龙等也对小型的进化槽进行了改进,如采用折流式厌氧反应器、厌氧生物滤池-生物接触氧化工艺、生活污水采用上流式进水,有效地减少了设备的堵塞和维修时间。

结束语

农村污水处理市场前景非常广阔,多种污水处理技术在我国农村污水处理中的应用,已经取得了较好的环境效益和经济效益,大大改善了广大村民的生活环境。但是,当前农村污水处理仍然存在一些不足的地方,未来,人们应加强高效污水处理设备的研发,使农村污水处理工艺向标准化方向发展,同时建立完善的农村污水收集系统,从源头上解决农村污水乱排放的问题。

参考文献:

[1]中华人民共和国环境保护部.农村生活污水处理项目建设与投资技术指南[Z].2013-11-11.

[2]白晓龙,顾卫兵,沃飞,等.农村生活污水处理技术与展望[J].环境整治,2008(6):59-62.

论文作者:周斌1,凡子鹏2,王磊3

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/19

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