惠州仲恺高新技术产业开发区环境保护技术中心 广东惠州 516006
摘要:随着经济社会发展和水环境污染不断加剧,农村生活污水已成为人们不可忽视的环境问题。农村生活污水处理已成为我国环境保护的研究重点。本文根据相关研究,对国内的污水处理技术进行探讨研究,以期因地制宜治理农村生活污水。
关键词:农村生活污水;污染;处理技术
随着新农村建设和农村经济的发展,农村居民生活水平不断提高,冲厕、洗涤、洗浴等生活污水处理量也在逐年增加,对其治理也越来越重视。农村生活污水具有污染面广、排量少、分散、日变化系数大、间歇排放的特点,且氨氮含量高,可生化性强,几乎不含重金属等有毒有害物质[1]。农村生活污水随意排放给生态环境及人居环境造成一定的影响,因此,保护和改善农村环境、建设美丽乡村必须治理好农村生活污水。
1.农村生活污水处理技术选择要点
在我国农村地区,农户居住分散、住宅分布不统一、缺少规划、没有健全的污水收集及雨污分流系统,同时,农村地形条件较为复杂,农户排放污水的水量和水质具有较大波动性,加上缺乏相应的污水处理专业技术人才和资金支持,城市污水处理市场化模式和集中处理工艺不符合我国农村污水处理现状和实际。在选择农村污水处理技术时,应根据农村的实际情况,充分考虑农村经济、地理、农民生活习惯、农村习俗等情况,因地制宜采用投资少、运行费用低、便于维护管理运行的分散式污水处理模式。分散式污水处理规模较小,主要遵循就近原则,可以采用灵活多变的不同方式进行建设。分散式污水处理模式作为集中式污水处理模式的重要补充,具有投资少、成本低、运行维护较为简便等特点。
2.农村生活污水处理技术简介
针对农村生活污水的特点,本文推荐几种常见的分散式污水处理技术:
2.1人工湿地
人工湿地是用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的基质层,种植水生植物,利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。人工湿地类型有表面流人工湿地、水平潜流式人工湿地和垂直潜流式人工湿地。人工湿地的处理效果受到温度、系统堵塞以及植物选择等方面的影响,污水进入人工湿地处理单元前应经过二级处理并进行沉淀,通常采用组合湿地系统提高处理效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆李松等发现,人工湿地/稳定塘工艺对COD、BOD5、SS、总氮、氨氮、总磷、粪大肠杆菌的平均去除率较高,均达50%以上[2]。
人工湿地建设和运行费用相对较低,易于维护,技术含量低,可缓冲对水力和污染负荷的冲击,具有美观和环境效益。但是占地面积大,随着运行时间的延长,布水管网易堵塞,湿地处理效果下降较快,湿地植物需要定期收割,基质材料需定期反冲洗或定期更换,重置费用较高,如运行控制不当,容易滋生蚊虫。人工湿地适用于居住较为分散,土地较充裕(有闲置地、自然鱼塘或闲置沟渠),污水处理规模相对较小的村庄。
2.2 稳定塘
稳定塘又名氧化塘或生物塘,是一种利用水体自然净化能力处理污水的生物处理设施,由塘体、周边围堤、水生植物和防渗系统等组成。通常可利用原有池塘或低洼地,进行适当的人工修整,并设置围堤和防渗层。常用的塘型有兼性塘、好氧塘、水生植物塘和生态塘等。稳定塘建设成本低,通过人为手段,在稳定塘内养殖水生植物和水产,组成食物链的生态系统。稳定塘出水可以排入灌溉渠,用于灌溉,充分发挥水资源的重复利用。稳定塘受气候影响较大,占地多,并且处理负荷较低,如果运行不当,可能会形成新的污染源。同时容易产生臭味和滋生蚊蝇。针对稳定塘存在的缺陷,研究人员不断地对稳定塘进行改良,出现了许多新型塘,其中包括高效藻类塘、水生植物塘和养殖塘、高效复合厌氧塘、超深厌氧塘、生物滤塘等塘型,同时还开发了许多组合塘的工艺,提高了污水的处理效率[3]。
2.3 生物接触氧化法
生物接触氧化法作为一种好氧生物处理工艺,兼具活性污泥法和生物膜法两者的优点,在国内外得到了广发的研究和应用。接触氧化池内置有填料,经充氧的污水将填料浸没,并以一定的速度流经填料,生物膜布满填料,通过与污水的接触,在微生物新陈代谢的作用下,污水中的有机污染物被去除从而得到净化[4]。
生物接触氧化工艺对生活污水氮、磷有较好的去除效果,运行稳定,有较好的耐冲击负荷,但是投资和运行费用相对较高,同时对运行管理人员的技术要求较高,适用于居住集聚程度较高,对出水要求较高、处理规模不宜小于30m3/d的村庄。
2.4 MBR膜法一体化设施
膜生物反应器(MBR)处理技术是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型高效水处理技术[5]。MBR中膜的作用是替代二沉池,与传统的生化水处理技术相比,膜能将生物体截留在生物反应器中,通过保持高的生物体浓度和截留高分子量的溶质,促使进水中有机物的生物降解,有效地去除污水中的部分COD、氨氮、总氮,具有对污染物去除率高、出水水质好且稳定、剩余污泥少等优点,我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚。膜生物反应器是在污水排放标准越来越严格和水资源短缺问题日益突出的背景下应运而生的。作为一种新型高效的生物处理技术,由于其水处理效率高、出水水质稳定、管理操作简便等优点,使其得到人们越来越多的重视。农户生活污水经自建化粪池、调节池后进入MBR膜法一体化设施处理达标后排放,工艺优点是占地面积小、施工简单、工期短、自动化控制程度较高,缺点是投资大、能耗高、容易形成膜污染、膜组件需定期清洗及更换、运营成本相对较高。
MBR膜法一体化设施适用于居住集聚程度较高、对出水水质要求较高、土地紧张、处理规模不宜小于50m3/d的村庄。
2.5 生态人工浮岛
生态人工浮岛是一种针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。在河道中进行人工充氧能在较短时间内降低水体中有机污染物,提高水体溶解氧的浓度,增强水体的自净作用和改善水环境。通过设置人工浮岛,由根系吸收水体中的氮磷等营养物质,植物成熟老化后,以植物体或产品形式把吸收的氮磷带出水体,也即将污染物从水中转移到植物。人工浮岛通过不同类型植物的生长,进一步净化水质,提高水质透明度,为鱼类及鸟类等提供良好的生态环境,一定程度上恢复水体生态系统的生物多样性,美化环境。人工浮岛技术中至关重要的一个环节是浮岛植物选择,作为浮岛技术的核心,浮岛植物必须适应当地的气候环境,能在水环境中健康成长,耐受病虫害,并较少依赖人工维护。
3 结语
近几十年来,我国对分散式生活污水处理技术进行研究与应用,积累了丰富的经验。考虑到农村人口结构不统一,农村人口居住分散,解决农村环境污染特别是水污染问题不能一蹴而就,需要长期努力和持续投入,各地区因地制宜采用在经济和技术上可行、运行效果好的一种或者几种组合工艺处理农村生活污水污染问题,提高治理效果,同时加强经验推广和技术深入研究,加强设施的运维管理,确保设施运行正常,进而改善农村居住环境。
参考文献:
[1]张家炜,周志勤.浅析农村生活污水分散式处理适用技术[J] .环境科学与管理,2011,36(1):95-99.
[2]李松,单胜道,曾林慧,等.人工湿地/稳定塘工艺处理农村生活污水[J].中国给水排水,2008,24(5):67-69.
[3]张巍,许静,李晓东,等.稳定塘处理污水的机理研究及应用研究进展[J].生态环境学报,2014,23(8):1396-1401.
[4]姜瑞,于振波,李晶,等.生物接触氧化法的研究现状分析[J].环境科学与管理,2013,38(5):61-63.
[5]吴晓坤,徐国勋,卜静,等.MBR处理校园生活污水技术与经济可行性研究[J].净水技术,2010,29(3):25-28.
论文作者:冯婷姬,梁文静,温芳菲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/1
标签:污水论文; 污水处理论文; 农村论文; 湿地论文; 技术论文; 较高论文; 稳定论文; 《防护工程》2018年第19期论文;