胡小容
苏交科集团股份有限公司 江苏南京 210000
摘要:农村生活污水是造成农村水环境污染的原因之一,为了改善农村居住环境,必须加强对生活污水的治理。本文分析了我国农村生活污水排放特点、污水处理情况,介绍了几种农村分散污水处理技术,并对其优缺点进行了对比,指出了农村生活污水处理技术未来的发展方向,为我国农村生活污水的治理提供参考。
关键词:农村;生活污水;处理技术;水质
一、农村污水的特点及处理现状
世界范围内水污染,已导致可用水资源短缺。经济的快速发展致使农村产生更多的生活污水,而生活污水中带有的有机物、重金属和病原微生物,通过农业灌溉,有可能通过食物链进入人体,危害人体健康。生活中产生的污水未经处理再进入水体,使得水污染恶化循环。
(一)特点
(1)污水源广。除了人类垃圾,厨房废水,还有家庭清洁、垃圾和污水产生的堆渗沥液。
(2)分散水域广。村庄的地理分布造成污水分散,使其难以收集。
(3)污水的快速增加。随着农民生活水平的提高和生活方式的改变,污水的产量增加。
(4)污水处理率低。
(二)农村水污染现状
2015年,我国开展的营养状态监测61个湖泊(水库)中,贫营养6个,中营养41个,轻度富营养化12个,中度富营养化2个。对全国31个省(区,市)202个地级市行政区进行地下水水质监测,发现有水质监测点存在铅、六价铬等重金属超标现象。2008-2010年农村污水处理情况调查,上海、浙江、江苏、山东污水处理率分别为48.6%、31.9%、9.6%、9.6%,东北地区农村的处理率为3.5%,西北地区农村污水处理率为0.6%~1.3%。数据表明中国大部分农村地区没有污水处理相关设施,处理效率低。有处理设施的地区,有95.7%的设备处理污水量少于500m3/d。
(三)处理模式
污水处理方式有集中式和分散式。集中式污水处理一般是指通过大型复杂市政管网将所排污水集中到大型污水处理厂进行集中处理的一种方式。集中式处理量大、出水水质稳定,但经济成本高、维护管理费高,更适合城市污水处理。而分散式污水处理主要特点是对污水进行就地收集、就近处理,相对集中式其运行成本低、易操作,比较适合人口密度低,居住分散的农村地区。分散式污水处理设施经营管理分为村民兼职管理、村民全程管理和专业公司管理3种模式。中国农村污水处理更多的是采用分散式处理方式。
二、农村污水处理技术
农村污水处理技术需结合当地的生态环境,有选择性的采用,如人工湿地、生物滤池既可有效处理污水,还可保护当地生态;采用厌氧好氧技术及一体化装置,解决运行管理及技术人员问题。
(一)人工湿地
1953年人工湿地第1次用于处理过度施肥的废水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工湿地系统具有美观、成本低、运行维护简单等特点,是一非常适合农村污水处理的技术。人工湿地不仅环保,还可作为美观的休闲地供人们休闲娱乐。人工湿地产生的副产品如芦竹和宽叶香蒲污泥,可作为堆肥原材料,不仅处理了污泥,还获得有机肥料,有益农村可持续发展。人工湿地处理污水具有很大的潜力,这与其中的介质有很大的关系。2个75m3的地表芦苇床,可有效处理生活污水6.5m3/d;芦苇床对总悬浮固体的去除率为90%,对营养元素氮和磷的去除率为50%及60%,大肠菌群的去除率为99%。美人蕉、水蓼、黑麦草3种植被对氮磷去除净化效率可达93%以上。椰枣纤维、滤料纤维也可去除污水中物质,对浊度、COD、磷和蠕虫卵的去除率分别为54.9%、80.6%、57.7%和98%。将麦饭石、钢渣、竹炭和石灰石作为基质构建人工湿地,水力停留时间为6d,由钢渣、石灰石、麦饭石和竹炭作为基质的人工湿地对TN的去除率分别为74.4%、50.1%、79.2%和69.2%。钢渣和麦饭石作为基质构建人工湿地对TN的处理效果要好于石灰石和竹炭所构建的人工湿地。有研究者对人工湿地处理污水进行模拟,水力停留时间为5d时,TP的质量浓度3.94mg/L降1.01mg/L,去除率为74%,NH4+-N质量浓度由20.38mg/L降至8.0mg/L,去除率为61%。人工湿地系统已被用于处理不同废水,主要包括工业、农村、城镇居民和非点源污染,特别是城市生活污水和面源污染目前,人工湿地已发展成为一种具有较高经济效益和环境效益的污水处理技术,适合农村污水处理。
(二)生物生态滤池
生物生态滤池技术主要是通过大自然中的生物及大自然的净化能力处理农村污水。蚯蚓生物反应器、土壤过滤系统和一级生物滤池3种生物反应器中,前两者反应器经实验研究确定适宜的蚯蚓密度为12.5g/L,土壤深度40cm。而往一级生物滤池中的厌氧生物滤池添加钙、镁,可提高一级生物滤池对磷的去除率。蚯蚓生态滤池是在已建立的生态处理设施中加入蚯蚓及其他微生物,通过蚯蚓对污水中的物质进行吸收分解,可对滤池进行清扫,防止滤孔的堵塞,设备简单、操作简易、运行维护方便、运行成本低。生物技术和生态技术有机结合不仅在经济上节约资金,又能增加绿化面积,改善环境,符合现代社会倡导循环经济的理念,具有显著的社会、环境和经济效益。
(三)污水处理装置
污水处理装置与上述污水处理系统的差别在于理装置将处理技术及相关运行条件控制集合成一个整体,对缺乏技术人员地方是非常有利的,且占地面积少。黄建盛等研究的生活污水处理装置由缺氧池、转笼反应池、沉淀池组成,缺氧池、转笼反应池的有效容积分别为18.7、46.9L,缺氧池内有干城蔓挂帘填料,转笼内按比例装有多面空心填料。污水经过缺氧池、挂帘填料,经水解酸化处理后从过水孔流入转笼反应池,再经好氧生物膜降解后流入沉淀池排放。此装置对COD的去除率可达93.0%以上,出水COD、NH4+-N的质量浓度分别在20mg/L和1mg/L以。郭一明研究设计有效容积为18L、工作容积为12.5L的序批式生物膜反应器(SBBR),模拟污水中TN、NH4+-N的质量浓度和COD高浓时为87.0~100.0、75.0~85.0mg/L和490.0~510.0mg/L,中浓时为64.0~75.0mg/L、55.0~64.0mg/L和360.0~380.0mg/L,SBBR对其的处理效率分别为1000%、60.0%和20.0%,100.0%、100.0%和100.0%。江西某公司研发了一种高效低能耗的膜生物反应器,亦称兼氧膜生物反应器(FMBR),反应器内兼性厌氧菌占80%,有机剩余污泥实现了近零排放,除磷率为70%以上。已在全国各地广泛应用,效果很好。
三、结语
随着中国经济的快速发展,农村人们的生活的质量不断提高,随之而来的是污水量的不断增多,污水中污染物质的复杂化,污水的随意排放不仅破坏环境而且危害人体健康。由于农村污水的分散性,同时考虑到农村经济,环境的可持续发展,因此可采用人工湿地、生物生态滤池、污水处理装置等技术作为农村污水处理的主要方式,既经济又可美化环境。
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论文作者:胡小容
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/7
标签:污水论文; 污水处理论文; 农村论文; 湿地论文; 滤池论文; 技术论文; 生物论文; 《防护工程》2018年第28期论文;