
文章简介
浅议农村生活污水处理工艺(三修稿)
|
浅议农村生活污水处理工艺
周子琛
(南京大学连云港高新技术研究院,江苏连云港 222000)
摘要: 随着经济发展,中国的乡镇农民的生活标准不断提高,农村污水排放量持续增加,但居住分散的农村家庭,长期以来没有适当的污水收集系统,生活污水的排放一直缺乏有效的控制措施,直接进入了附近水体,如鱼塘、明渠、河流等,直接导致了农村周围的水环境的恶化。农村地区的水环境的恶化,不仅直接影响工农业生产的经济效率,更不利于社会和经济的发展和稳定。农村生活污水处理刻不容缓。本文依据农村污水处理现状及处理工艺系统的特点,与实际经验相结合,为中国的农村生活污水处理建设提供参考。
关键词:农村;生活污水;模式与技术;现状
0引言
随着中国的经济发展以及乡镇农民的生活标准的提高,农村生活污水排放量继续增加,长期以来,因为农村居民居住分散等原因,缺乏完善的污水收集系统,没有有效的污水处理设施,农村居民的生活污水通常直接排放到就近的水体中,如鱼塘、明渠、河流等,导致农村和周围的水环境恶化。近年来,国家高度重视污水源控制和污水处理业务的发展。但是污水排放总量仍然以约3.15%的平均速度递增[1]。农村生活污水污染尤为突出,农村生活污水处理设施落后,大部分的污水,重金属、氨氮、总磷、化学需氧量(COD)、大肠杆菌、阳离子表面活性剂(LAS)指标不同程度的超标。农村地区水环境的恶化。不仅直接影响工农业生产的经济效率,而且严重的限制了农村地区的人们的生活质量的改善和提高,不利于社会和经济的发展和稳定。农村生活污水治理刻不容缓。本文依据农村污水处理系统的现状及特点,以实际经验相结合,为中国的农村生活污水处理建设提供参考。
1农村生活污水处理现状及特点分析
1.1 农村生活污水处理现状
我国农村人口数量多,分布缺乏科学规划,废弃物处理率低。污水收集管网系统相当不完善,污水排放总量大,排放污水的分散性强,单户排放流量小。近年来,随着一些农村乡镇工业发展以及人口增长,大量未经处理的污水直接通过村庄附近的明渠,暗渠和自然沟渠和其他途径直接排入就近的池塘、洼地、农田、灌溉渠道或排水沟等,最终由土壤吸收或排放至河流水体中。大部分未经处理的污水肆意排放,导致农村沟渠、池塘水质黑色和恶臭,蚊虫滋生,影响农村人居环境,威胁农民身体健康。生活污水中大量的有机质和N,P元素,超出附近水体的环境容量和生态承载能力,使河流和湖泊不堪重负,对生态系统造成严重损害。水质污染问题越来越多,严重影响生态环境,对农村居民的生活质量和身体健康构成严重的威胁。据统计,我国全国七大江河水系中劣五类水质占41%。有80%的河流受到不同程度的污染,农村有近7亿人的饮用水中大肠杆菌超标[2]。
1.2农村生活污水特点分析
⑴农村居民没有固定的上下班作息时间和相对稳定的生活习惯.因此,农村生活污水的排放为不均匀排放,瞬时变化较大,日变化系数一般在3.0~5.0,同时农村生活污水还具有早、中、晚不同时段相对集中排放等特征。
⑵来源繁杂,除了人畜的粪便、餐厨污水外。还有家庭卫生清洁、堆放生活垃圾禅城的渗滤污水等等。
⑶居住区域范围大、居住点分散,村庄住户分布范围大,居住点分散,这样的分布特征在空间上造成污水分散、难于收集的客观现实。
⑷增长速度快,农民生活水平不断提高,生活方式也发生了巨大的改变,生活污水的产生量不断快速增长。
⑸性质相近,可生化性能良好,大体来说,农村生活污水的性质相近,差别不大,重金属和有毒有害物质等基本不存在,但氮、磷含量占据相当的比例,此外水质波动较大呈现周期性变化趋势,具有良好的可生化性。
⑹经济基础较为薄弱,处理设施要求物美价廉,运行成本低。
2 农村污废水处理模式及工艺
2.1处理模式
根据当地常住人口的分布情况和数量,周边的水体现状和当地实际条件,选择合适恰当的处理模式。依据以上的情况和条件,当前的处理模式可以大致归纳为三种,即:集中处理模式,分散处理模式以及就地处理模式。
⑴集中处理模式:该模式适用于人口集聚区,人口密度大或者污水产生量较大的乡镇或者村庄,总体规划,建设污水收集管网,设置污水处理厂,将污水集中收集处理,规模化标准化处理,确保经处理后的污水达标排放或者循环使用。该方法需要较大的资金投入和维护成本,需要谨慎考虑实际情况。常用的污水处理技术,可以采用活性污泥法和SBR法等较为常规的工艺。
⑵分散处理模式:该模式适用于小型集聚区,人口不多,污水排放量适中的区域,可根据实际情况,对附近的荒地、废塘等进行利用,目前应用较多的技术主要有土地处理系统、高效藻类塘技术、人工湿地处理系统和厌氧沼气池技术等。
⑶就地处理模式:该模式适用于单户或几户农户聚居的情况,由于人口较少,污水排放量低,经济承担能力较弱,因此选用的处理方案必须考虑经济效益。就地处理模式类似于分散处理模式,但规模更小。常见技术主要有无动力地埋式污水处理系统(UUAR)、户用沼气池等。
2.2常见处理工艺简介
⑴活性污泥法
常规活性污泥法一般是指通过机械曝气等手段创造有利于微生物生长的环境,利用微生物的生长繁衍过程,将污废水中的污染物质降解、转化为稳定、无害的物质,从而达到处理目的的生物处理技术。通常来说,处理污废水使用的微生物可以经人工定向筛选、培育,也可以通过闷曝等手段自然筛选,自然筛选简单方便、成本低廉,但自然筛选的需要的启动时间明显高于长于人工筛选。筛选的出的生物菌种或微生物接种到待处理废水中,经大量培育后,可以有效的将污水中的污染物(主要为有机物)分解为无毒无害的二氧化碳、水等物质,少部分经同化作用成为细胞物质,成为微生物生长、发育、增长的基础,微生物在污水处理的过程中以活性污泥的形式存在,通过控制活性污泥的回流及剩余污泥的排出,可以有效的控制污水处理进程,使污水经净化后达标排放。活性污泥法可以有趣的理解为:微生物“吃掉”了污水中的有机污染物,从而使污水变成干净的水。从原理上来说是利用了水体自净过程,但是通过人工控制等手段强化自净效果,与自然处理系统比较,条件要求相对较低,需要的占地面积也相对较小,抵抗外界不利因素影响的能力也更强,处理的效率稳定可控,但缺点是建设投资、运行成本、操作管理复杂度等均要高于自然处理系统。
⑵SBR法
SBR 法全称为序批式活性污泥法。它不是连续流提供的空间程序的污水处理,采用可变间歇式反应器,提供了时间程序的污水处理,是一种新型的好氧生物处理技术。SBR 法按设计,依次按照进水、反应(曝气)、沉淀、出水、待机(闲置)的程序进行操作,完成一套程序称为完成一个周期。
序批式活性污泥法的核心构筑物是SBR反应池。SBR反应池同时具有了稳定水量、均匀水质、初步沉淀、曝气降解以及二次沉淀等众多功能,现对于常规活性污泥法而言,省去了调节池、初沉池、二沉池等众多构筑物,工艺非常简洁,可以节省大量占地面积,并且通过自动控制装置操作完成整个处理流程,管理方便,投资较省。 SBR处理系统的“序批式”有两方面的含义:首先是空间上按程序依次操作,由于污水处理过程要保证连续性,一般的设计都会至少设置2 个或以上的反应器同时工作,交替进行周期处理,污水依次进入各反应器,每个单体反应器都是间歇进水和间歇排水,一个处于运行状态时,另一个处于待机状态,各反应器分别处于不同阶段,所以从总体上看,整个系统就可以作为一个有机的整体完成污水净化处理流程;其次是时间上, SBR 典型工艺的至少由5 个阶段组成一个运行周期,即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段,通过各阶段的时间控制来达到对运行周期的控制,最终控制污废水的处理效果。
⑶土地处理系统
土地处理系统属于自然处理系统的一种,利用土壤层作为过滤净化介质,目前在国内使用较为广泛。目前比较常见的主要有慢速渗滤土地处理系统、快速渗滤土地处理系统和地下渗滤处理系统等。
慢速渗滤土地处理系统比较具有代表性的是我国沈阳建设的慢速渗滤土地污水处理场[3],占地面积达到700hm2,该系统主要是由水稻田、紫穗槐和垂柳林地等组成,实际运行数据显示,对COD、BOD、SS、总氮和总磷的去除率分别达到86.9%、97.0%、42.2%、90.3%和96.6%。
快速渗滤系统相对于慢速渗滤土地处理系统来说,水力负荷有所提高,对生活污水的净化效果相对更好。以北京市昌平区的快速渗滤处理系统为例[4],该系统由预处理池、渗滤池、集排水系统和贮存塘等部分组成,实际运行数据显示,该系统对COD、BOD、SS、总氮、总磷去除率分别为91.9%、95.3%、98.0%、83.2%和69.0%。
地下渗滤系统,利用土壤的毛细管作用和渗滤使污水中的有机质以及其他污染物与微生物充分接触,充分利用土壤的过滤、吸附作用,以及土壤微生物的降解作用,使污水得到净化,但是要达到良好的效果,必须选择具有一定构造和良好扩
订阅方式: ①在线订阅(推荐):www.sdchem.net.cn ②邮局订阅:邮发代号24-109 投稿方式: ①在线投稿(推荐):www.sdchem.net.cn 作者只需要简单注册获得用户名和密码后,就可随时进行投稿、查稿,全程跟踪稿件的发表过程,使您的论文发表更加方便、快捷、透明、高效。 ②邮箱投稿:sdhgtg@163.com sdhg@sdchem.net 若“在线投稿”不成功,可使用邮箱投稿,投稿邮件主题:第一作者名字/稿件题目。 投稿时请注意以下事项: ①文前应有中英文“题目”、“作者姓名”、“单位”、“邮编”、“摘要”、“关键词”; ②作者简介包括:姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出生地、工作单位、职务或职称、学位、研究方向; ③论文末应附“参考文献”,执行国标GB/T7714-2005标准,“参考文献”序号应与论文中出现的顺序相符; ④注明作者的联系方式,包括电话、E-mail、详细的通讯地址、邮编,以便联系并邮寄杂志。 联系电话:0531-86399196 传真:0531-86399186
山东化工稿件修改细则 欢迎投稿 答复快捷 发表迅速 传真:0531-86399780 QQ:1462476675 微信号:sdhg-bjb
采编部电话:0531-86399196 Email: sdhg@sdchem.net sdhgtg@163.com 备案号:鲁ICP备2021036540号-5 |
