农村生活污水治理中分散式污水处理技术的探讨论文_赵俊琪

农村生活污水治理中分散式污水处理技术的探讨论文_赵俊琪

上海环境保护有限公司 上海 200233

摘要:环境保护视域下,农村生活污水处理备受关注。鉴于农村生活污水排放比较分散,所以需要相应的处理技术来进行处理。本文首先分析了农村生活污水的组成和排放特征,然后细致讨论了几种分散式污水处理技术。

关键词:农村污水;生活污水;污水治理;分散式污水处理

一、农村生活污水的组成和排放特征

1.组分分析

农村生活污水包括两个大类,一是由洗涤和洗浴组成的灰水,二是含有尿液和粪便的冲洗水,所以农村生活污水从污染类型上分属于低浓度污水。鉴于农村生活污水的污染度较低,所以可以对其处理进行回用水。虽然黑水中的尿液和粪便属于污染物,但是对于庄家作物来说是很好的有机养料,所以经过处理后可以作为肥料供应给农业生产。尿液可以处理后应用,粪便可以处理后应用于土壤改良。然而,随着农村城市化进程加快,水冲厕应用增加,将尿液和粪便分来很难实现,因此农村生活污水治理技术还需要进一步提高和改进。

2.排放特征

农村生活污水主要有五个特征。第一,污水处理效率低。由于农村居民分散且人口规模小,相对来说铺设污水管网造价高,所以尚未实现污水集中处理。第二,农村需要处理的污水量也相对较小,农村实现了机械化生产,大量劳动力流动到城市,生活用水总量不高。第三,污水成分非常复杂,但是污染物的浓度相对较低,所以可以进行处理并再次应用。第四,水质变化和水量变化受到季节和昼夜影响。总体来说夜间用水量较低,但是夜间水质污染程度高;夏季用水量大,但是夏季生活污水污染程度非常低。水质和水量的变化系数在3.5到5.0之间变化。因此,农村生活污水排放特征反应了污水的水质和水量的变化,这种波动性的变化也对污水处理技术提出了挑战。

3.处理目标

农村生活污水的处理目标有两个,一是达到排放标准,二是低成本且运维简单。农村污水中的氮磷氨以及COD是主要处理对象,要降低含量以符合排放标准,切实做到生活污水排放对环境零污染。农村污水总量不多且排污用户分散,所以要注意污水治理成本;农村居民受教育程度较低,污水运行和维护工作要尽可能简单,这样有利于农村长期有效进行污水治理。

二、农村生活污水的分散式处理技术

1.生物滤池

生物滤池是农村生活污水处理的最佳方式。相对于与工业污水而言,农村生活污水的成分虽然复杂,但是污染物多是有机物,是容易被分解的粪便和尿液等等。生物滤池中有很多好氧菌,对污水中的有机物进行分解,产生的二氧化碳排放到大气,产生的水留在滤池,高效处理了生活污水。生物滤池是模仿自然生态系统的原理,通过填料来建立生物处理构筑物,利用微生物和生物膜来净化污水。适合建在不适宜利用自然系统的岩石底层上的村镇地区,生物滤池因抗冲击能力强、处理负荷高、占地面积小、基建和运行费用低、维护管理简单的优点,很多地区采用此技术进行污水分散式处理,研究学者也力求在此方向研究出更成熟的实用性技术。通过试验研究了有机负荷、水力停留时间、气水比等因素对曝气生物滤池处理效能的影响,结果表明曝气生物滤池对有机负荷、水力停留时间、气水比变化具有良好的适应能力。尹志高、陆志波等人通过分析1-7月份生物滤池中进出水水质情况,用蚯蚓作为观察。蚯蚓可分泌一种能分解蛋白质、脂肪和木质纤维的特殊酶,在生态滤池中,具有促进有机物质分解转化的生态功能。蚯蚓生态滤池对COD、BOD5、TSS的去除率都在80%以上,对NH3 -N的去除率在55%以上,总磷去除率在45%以上。

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2.自然净化系统

自然净化系统主要是利用土壤作为处理和排放的载体对污水进行就地处理,优点有是处理成本低,管理简单,处理效果稳定。处理形式有人工湿地、氧化塘、地下渗滤等。因其突出的优势,受到广泛的关注与应用。王团团等人针对目前我国农村存在的生活污水随意排放问题,构建了一种安装方便、工艺简单的回流立式组合人工湿地系统用于处理生活污水,研究其对污染物质的去除效果和过程,结果表明不同基质组湿地对生活污水处理效果存在显著差异,砾石组对NH4+-N、TN的去除效果较好,火山石组对COD、TP去除效果较好,可分别作为人工湿地脱氮除磷的优先选择,说明了回流立式组合人工湿地是一种具有广阔发展前景的农村污水处理技术。牟锐等人以构建的三级生物沸石人工湿地处理分散养猪冲洗水厌氧出水。结果表明,基于生物沸石的三级人工湿地可实现分散养猪废水厌氧出水的高效处理。自然净化系统的优点是节约成本,利用了环境的自净能力,所以在实际污水处理中应用得最为广泛。然而,自然净化系统的污水处理能力是有限的,对于农畜牧业联合发展的农村,牲畜卫生处理排放的污水量集中且水量大,这就超出了自然净化能力,所以在处理污水时要考虑处理负荷。

3.复合工艺

不同的生活污水处理方式都有各自的优点,同时在应用时也具有不同程度的局限性,所以污水处理复合工艺引起了高度的重视,复合工艺的出现对推进污水治理落实到位有重要意义。第一,将氧化塘和人工湿地两种污水处理方式复合到一起,就可以对生活污水中的氮磷氨以及COD进行自然分解,人工湿地又可以很好的应对季节性变化。张增胜等人对此进行了深入研究,发现氧化塘和人工湿地复合污水处理方式在夏季的净化效果最好,这是由于夏季温度高,微生物活跃,夏季污水污染物浓度相对较低,所以氧化塘的处理效率也非常高。第二,将生物滤池和人工湿地以及氧化塘三种工艺复合在一起来处理农村污水。氧化塘先对污水进行自然净化处理,费用基本为零,然后污水进入生物滤池,可以通过微生物来分解污水中的有机物,经过处理的污水注入人工湿地,污水中的氮磷氨等元素可以为植物所用。由于人工湿地具有含蓄水源的能力,即使是夏季农村生活污水大量排放的状况也可以很好的应对。李红芳等人对氧化塘、生物滤池和人工湿地复合工艺进行了实验和研究,该复合工艺处理的生活污水标准达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准。由于该方法污水处理效果好,成本比较低,可以应对大量污水处理负荷,所以具有良好的发展前景。

4.生态厕所

生态厕所原理是将排泄物和排遗物直接转化成为水和二氧化碳以及干燥的有机肥料,这样就避免了粪便和尿液流入水中而污染水体。生态厕所的构建方式非常简单,正常的坐便器下方建造一个长方形池子,内有一个动力搅拌系统和两大锯末,还有很多好氧微生物,粪便和尿液进入池子里被微生物分解成水和二氧化碳,产生的有机肥料和水分会负载到锯末上。生态厕所早期出现在日本,其显著优点是无需水冲,节约用水;厕所内无臭味,不污染空气;无需掏厕所,减轻劳动力负担;产生的有机肥应用于农田,促进有机农业发展。

三、结语

综上所述,生物滤池和自然净化是农村污水处理的两种基本方式,生物滤池的处理效果较高,自然净化的处理成本较低。农村可以根据自己居民的分散情况来酌情确定生物滤池和氧化塘的数量和位置,地理条件允许的,还可以配合人工湿地来进行生活污水处理。根据我国的国情,日本生态厕所具有参考和学习意义,但是距离应用还比较远。因此,我国农村要对自己的污水排放量和水质以及特点进行分析,然后针对自己的地理和居民分布来制定污水处理方案,采用相应的污水处理技术。

参考文献:

[1]鞠昌华,张卫东,朱琳,孙勤芳.我国农村生活污水治理问题及对策研究[J].环境保护. 2016(06)

[2]刘德永,杨春梅.分散式生活污水一体化处理装置的性能研究[J].中国给水排水. 2015(07)

[3]王阳,石玉敏.分散式污水处理技术研究进展[J].环境工程技术学报. 2015(02)

论文作者:赵俊琪

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/5

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