摘要:随着农村水环境污染的日趋严重,农村生活污水处理已经提到日程上,本文对农村生活污水现状进行了分析和说明,探讨了适合农村生活污水处理的方法,介绍了MBR 主体工艺。
关键词:农村;生活污水;一体化
引言
随着我国经济的迅速发展和城市化步伐的加快推进,我国农村居民的生活水平大大改善。农村供水事业不断发展,由于淋浴、洗衣机、冲厕等卫生设施的普及,农村生活排水不断增加。根据2010 年人口普查最新数据显示,我国现有近7亿农村人口,污水排放量巨大。鉴于我国污水处理事业存在着较大的资金缺口,水处理行业对水设备投资的资金压力,与大型传统的污水处理系统相比,具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势的一体化污水处理设备更加符合我国的国情与发展形势。在这样的契机与形势下,一体化污水处理设备在广大的农村地区已经并将继续得到广泛的推广与应用。
一、农村生活污水处理现状
国外农村生活污水处理研究现状国外对分散式农村生活污水处理研究起步较早,于20 世纪70 年代开始,美、日、欧洲等发达国家根据自身特点开发了不同形式的小型污水处理装置对乡村的污水进行治理,取得很好的成效。美国自19 世纪中叶开始建设农村污水处理设施, 2002 年针对分散处理技术颁布了《分散式污水处理系统应用手册》。挪威的居民房屋分布比较分散,很多是建立在岩石上,约有25%的人口居住在无任何集中污水收集系统的乡村地区,难以采用土地渗滤进行污水处理,故发展了以SBR、移动床生物膜反应器、生物转盘、滴滤池技术为主,并结合化学絮凝除磷的集成式污水净化装置,如Uponor,BioTrap 和Biova 等工艺。日本开发的净化槽能去除N 和P,同时获得高质量出水,在无排水系统的边远乡村和分散式生活污水处理中得到了广泛应用。德国从2003 年起开始进行分散市政基础设施系统项目研究,利用膜生物反应器净化偏远村镇生活污水。目前,分散式农村生活污水处理技术在这些国家运用较为成熟。国内农村生活污水处理研究现状国内对分散式农村生活污水处理研究起步较晚,随着淮河、海河、辽河和太湖、巢湖、滇池等重点流域污染的加重,国内对农村生活污水的治理进行了研究。常规处理技术如人工湿地、生态浮床、稳定塘、土地渗滤、生物滤池、厌氧生物处理工艺、膜生物反应器以及生物生态组合工艺在我国农村地区得到了研究及应用。
二、农村生活污水特点
农村生活污水污染问题现已成为一个不可忽视的问题,迫切需要解决。一体化污水处理设备具有投资低、能耗少、占地面积小、处理效率高、管理方便等优势,适合在农村地区推广农村生活污水水质与农村的地理环境、经济发展水平、生活习惯等多种因素有关。根据已有的调查数据分析, 大部分农村生活污水的性质相差不大,污水的水质也比较稳定,相对于城市污水,有机物、氮、磷等营养物含量较高,一般不含有毒物质,污水中还含有合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等,不同时段的水质也不同。农村的生活污水水量一般都比较小,排放比较分散,变化幅度大,一天之中在上午、中午下午都有一个高峰时段,夜间基本不外排水。高峰时段的出现与季节、当地农村的生活习惯等因素有关。
三、一体化污水处理设备常用主体工艺之MBR 主体工艺
1.工艺原理
膜生物反应器( Membrane Bioreactor,简称MBR) 技术是活性污泥生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺。它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用中空纤维膜过滤替代沉淀池,因此具有高效固液分离性能。同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8 000 ~ 12 000 mg /L 超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此,出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。
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2.工艺特点
MBR 处理工艺对水质的适应性好,耐冲击负荷性能好,出水水质优良、稳定,不会产生污泥膨胀; 池中采用新型弹性立体填料,比表面积大,微生物易挂膜,脱膜,在同样有机物负荷条件下,对有机物去除率高,能提高空气中的氧在水中溶解度; 工艺简单,不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池,占地面积少,水力停留时间大大缩短; 污泥排放量少,只有传统工艺的30%,污泥处理费用低,但一次性投资较高。
3.工艺流程说明
污水经格栅进人调节池后,经提升泵进入生物反应器,通过PLC 控制器开启鼓风机充氧,生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元,浓水返回调节池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗,反冲污水返回调节池。通过生物反应池内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时,关闭进水阀和污水循环阀,打开药洗阀和药剂循环阀,启动药液循环泵,进行化学清洗操作。MBR 工艺是高效膜分离技术与活性污泥法有机结合的新型污水处理技术,它利用膜的高效截留作用,将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住,省掉了初沉池和二沉池,进行固液分离,有效地达到了泥水分离的目的。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制而难降解的大分子有机物,延长其在反应器的停留时间,使之得到最大限度的分解,大大强化了生物反应器的功能。
四、建议与对策
1.加紧相关政策落实
大力推行乡村清洁工程和生态家园富民工程等农村生态环境综合整治工程的实施,落实国家关于新农村建设以及改善农村生态环境的有关政策、规划和措施,为农村生活污水处理提供有力的政策支持和保障。
2.加强应急处理能力建设
对农村环境问题上加强组织领导和应急保障,完善应对方案和措施,搞好组织协调、应急物资保障和现场应急处置,积极开展污染源受损情况排查和环境风险评估判断,确保生活污水污染控制在最低限度。加强相关应急能力建设,建立相关组织协调体系,为农村污水处理提供有力的制度保障。
3.加快相关技术研发
农村生活污水污染是一个不可忽视的问题,需要迫切解决。目前国内农村生活污水处理技术主要还处于实验模拟阶段,因此,需要联合高等院校以及科研院所科研攻关力量,进行技术交流与合作,加快开发高效、低能耗、低成本的污水资源化技术,提高污水处理效率;引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,为农村生活污水处理提供有力的技术支持。
总结语:
加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设,这不仅是新农村建设的需要,也是避免农村水体、土壤和农产品污染,确保农村环境安全和农民身心健康的重要举措一体化生活污水处理设备具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势,可以有效地缓解管网建设压力,适合农村地区分散式污水处理,在我国农村地区具有广阔的发展前景。
参考文献:
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论文作者:梁文虎
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签:污水处理论文; 农村论文; 污水论文; 污泥论文; 工艺论文; 分散论文; 技术论文; 《基层建设》2016年36期论文;