农村生活污水分散式处理的技术开发与应用论文_程浩

农村生活污水分散式处理的技术开发与应用论文_程浩

武汉兴天宇环境股份有限公司 湖北武汉 430223

摘要:随着经济的快速发展,农村生活条件明显提高,生活污水排放量也不断增加。农村污水包括洗涤、洗浴和厨房废水等,总量虽大,但个体水量小,分布广等特点。污水管网收集往往因成本巨大而收集不到,对周围的环境造成巨大影响。因此,开发研究高效的分散式生活污水处理工艺刻不容缓,对当前农村环境综合整治工作,改善人居环境有着重大的意义。

关键词:农村生活污水;分散式处理;应用

农村生活污染包括农村居民在日常生产生活中产生的生活垃圾、生活污水及粪便等污染物。近年来,随着农村经济的快速发展、人们的生活水平显著提高,农村生活污染向多样化、总量变大的趋势发展,如果处理不到位,将会严重污染农村地区的生态环境,影响人居生活质量。随着我国环保意识的增强,农村生活污水处理得当了更多的关注。而污水分散式处理主要通过先进的小型污水处理设备作为农村生活污水处理终端,完成就近处理的技术。与传统的集中式生活污水处理方式相比较可知,分散式处理技术更能符合农村居住地布局分散的状况,同时能够最大限度地获得经济效益。

一、生活污水分散处理方式

我国的污水处理方式以集中式处理为主,需要建立大型的管网式污水收集体系和污水处理厂,实行污水的统一收集、输送、处理,投资较大,运行费用较高,且残余物污泥至今未能有十分理想的处理方法,易造成二次污染。显然,在地处偏远、人口密度低的农村地区,集中式处理系统因为管网铺设过长、投资过大、处理负荷不足而难以推行,因此应考虑以分散处理的方式来处理农村生活污水。分散生活污水处理系统已经在世界各地具有大量应用实例,但在过去大多采用的是原始技术或技术含量很低,如粪坑与化粪池,或者是采取池塘、人工湿地和渗滤系统等自然处理技术。现在所研究的分散式处理系统则采用了现代污水处理技术,形式上可看作大型处理厂常用技术的微缩形式,该方式不需要复杂的供能和供水系统,具有投资小、运行费用低、污泥产生量小、受外界影响小、简单耐用及易于实现水的循环利用等特点,是今后污水处理的发展趋势之一。

二、农村生活污水分散式处理的技术与应用

1、人工湿地。人工湿地由人为操作,依托于自然生态及物理、化学以及生物等功能完成净化作业,能够去除污水中的有机物、氮、磷和重金属等污染物,其中植物吸收以及微生物的分解尤为突出,同时填料的不同能够发挥出过滤、吸附以及离子交换等净化的作用。其主要具有操作简便,无需人工曝气系统,成本低,效率高,能耗低等优势,植物将氮、磷的污染物进行吸收的过程中能够实现生态以及经济的双重效益。但与此同时,此技术也具有一定的缺陷,例如占地面积大,受到季节制约,冬季效果甚微。此技术一般适用于同组合工艺的后段,确保最后出水水质符合一级A的标准,特别是适用于有地势差抑或对氮、磷去除标准严格的农村区域。

2、土壤渗滤系统。此系统主要通过土壤过滤,净化水质,在此过程中,主要通过吸附以及生物降解等方式实现,处理后污水能够用于地下水补给,维持所在区域水量平衡。同时其包含地下水以及地表水功能,有效地去除污水当中的有机物、氮、磷等无机物、病原微生物和重金属。由于其具有操作简便,成本低,管理简单等优势,被普遍应用在农村生活污水处理当中。但若操作失误则极易导致堵塞土壤,降低其渗透性,构成该水流短路,更甚者导致系统出现缺氧。针对以上问题相关工作者进行了进一步整改,开发了由土壤混合层和通水层交替分布形成的多级土壤渗滤系统,专家开发了利用土地过滤、暗管排水相结合的“管排水相结合的污水处理系统”将污水处理用于农作物灌溉,有效地减少氮、磷等成分含有量,保证水体质量符合相关规范。

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3、厌氧沼气池处理技术。沼气池在我国农村应用较为普遍,主要以传统的化粪池为依托实现农村生活污水净化的作用。其主要为分散式生活污水净化装置,通过兼氧滤池的处理手段,根据生活污水与粪便污水流经的管道,能够将其划分为分流制工艺与合流制工艺两种类型。其中前者主要为生活污水以及分类污水各自利用自身独立管道流入净化沼气池内;后者则为粪便污水与生活污水通过共同的管道进入到净化沼气池内。具有净化效果高,经济效益好等特点。通过此技术处理,污水能够符合相关规范进行排放。

4、新型污水生态处理技术。在传统的自然生态处理基础上,各位学者仍在尝试不断研发新的处理技术。其中,将蚯蚓引进生态滤池是近几年在国外发展起来的一项新型生态污水处理技术。蚯蚓对滤床起清扫作用,可以防止滤池被堵塞,增加滤床的通气性,改变生物种群结构,提高生物活性,促进滤床碳、氮分解和转化,是一个较为先进的处理方式。生态厕所是采用具有良好多孔性、吸水性、排水性的锯末或麦秸作为微生物的繁殖场所,在反应箱内进行人工强化堆肥处理。生态厕所内的粪尿和锯末混合,在微生物作用下得到快速降解,其产物可作为肥料及土壤改良剂。净化槽是日本研发的分散式生活污水处理装置。它的原理也是在传统的膜生物反应器基础上研发出的一体化结构,目前应用开始逐渐得到重视。

三、加强农村生活污水分散式处理对策

农村生活污水具有日变化系数大的特性,排放峰值通常发生在中午以及晚上时间周期。以上时间周期属于农村居民生活用水集中时间段,用水量非常大,而污水当中需氧量、氨氮及磷等污染物浓度峰值亦集中在此时间段。通过对日本家庭式污水处理方式的研究,进一步推行分散式污水处理技术,加大研发以及宣传力度,并在此基础上加大人才培养,为提高农村生活污水分散式处理提供必要的支持。

我国各个地区存在差异,东部区域已经建立相对完善的雨污分流的排水体制,但北方受到干旱少雨干燥环境制约,水资源缺乏,水环境容量较小。所以,加强污水处理能够更好地完成冬季保温。在此过程中,以村庄为单位的分散式处理系统能够提前对生活污水完成治理,在秋冬季节通过有效地加热保温手段将污水水体温度把控在10℃以上,为厌氧菌成活率提供必要的条件。举例来说,农村秸秆,将其焚烧能够提供热源,在完成资源最大化利用的同时为厌氧设施提供必要的热量,其烟气通入原水实现共处理能够进一步减少大气污染物的排放。要确保农村生活污水处理质量,需加强设施管理以及维护,首先,污水处理设施的运行管理过程中,主要包含农户自管、设备供应商代管、建设单位自管等,因此,需根据具体状况,选取相符合的方式。其次,管理人员需及时对污水处理设施的运行状况定期检测并记录在案,定期对污水处理设备清理、保养,有效地避免故障出现。最后,全面检测处理系统的出水状况,确保水质满足相关规范。

由于我国农村地广人散,地理环境以及经济均具有较大的差异性,从而导致生活习惯以及生产存在着差异。农村污水处理过程中需根据自身具体状况,选择相符合的处理方式,不能一味地照抄其他区域处理手段,需遵循因地制宜的方针策略。而分散式处理技术的应用能够在很大程度上解决农村生活污水污染,实现我国农村发展的可持续的目标。生活污水分散式处理技术的应用是实现社会环境保护与可持续发展的关键之一,目前处理技术主要朝着多种技术互补、耦合的方向发展,以满足低成本、高效、便于推广应用的发展目标。

参考文献:

[1]王昶,杨晓娇.新型净化槽对污水进水量的抗冲击性能研究[J].环境工程,2014,32(2):59-63.

[2]刘继辉,王昶,杜晓雪,等.回流量对生活污水净化槽处理效果的影响[J].中国给水排水,2015,27(3)01.

[3]王昶,刘继辉,李桂菊.净化槽不同曝气量对出水水质的影响[J].水处理技术,2016,35(5):35-39.

论文作者:程浩

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/18

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