论文部分内容阅读
[摘 要] 农村生活污水是水面污染的主要来源。随着农村生活污水排放的日益增加,已经对农村地区的土体、水体等自然环境产生严重影响,为了提高农村水源的安全,确保农民身体健康,加快对农村污水处理的研究势在必行。本文将对当前常用的几种农村小型生活污水处理技术进行分析与阐述。
[关键词] 农村 生活污水 处理技术
我国农村水环境的分布主要存在于农村的河流、河沟、湖泊、水库、池塘等地表水、土壤水和地下水中。由于大量农村生活污水的排放没有经过处理,且直接排放到水体中,造成近年来农村水体污染严重,水中的氮、磷等元素不断增加,造成水体富营养化现象严重,爆发了大面积的“水化”问题,水体恶化严重,对农民生活的生活用水及农田灌溉、渔业养殖等产生严重影响。针对农村小型生活污水的排放与水之特点,再加上农村发展的实际情况,应寻找一种高效能、低耗能的经济化生活污水处理办法。
1、厌氧沼气处理技术
在长期农村小型生活污水处理实践过程中,最简便、最经济的生活污水处理方式就是厌氧沼气池技术,充分体现了环境效益、经济效益和社会效益。通过厌氧沼气池,将污水处理与污水再利用相结合,实现污水资源化。在农村小型生活污水的排放中,大部分有机物经过厌氧发酵处理,产生了沼气,而经过发酵的污水,大多有机物被去除,实现了净化目标;产生的沼气又可用于厨房做饭能源、浴室热水能量等;经过厌氧发酵处理后的污水还可用作观赏用途或者农业灌溉。以农村实际情况来看,有很多可以用于制作沼气的原材料,如人畜粪便、农作物秸秆等。另外,沼气池的工艺简单,费用成本低,运行费用几乎为零,尤其适用于农户家庭使用。再加上农村改厨、改厕、改圈,可以将生活污水及猪舍用水在沼气池中进行厌氧发酵,然后作为农田肥料,沼液经管网收集后,集中净化,出水水质达到国家标准后排放。
2、稳定塘技术
传统稳定塘处理技术主要具备如下优点:运行维护费低,系统基本不耗能;可充分利用地形,节省投资;无需污泥处理;可实现污水资源化。但也存在诸多缺点:处理效果受气候条件影响大;有机负荷低,占地面积大等。随着研究的逐步深入,发展了很多新型塘和组合塘工艺,进一步强化了稳定塘的优势。如高效藻类塘、水生植物塘、多级串联塘和高级综合塘系统。在中国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为中国着力推广的一项技术。
3、人工湿地处理技术
人工湿地是一种利用基质、微生物及植物群落的物理、化学和生物的相互作用的废水生态处理技术,其净化污水机理过程复杂。在成熟的湿地系统中,在基质和植物根系表面形成大量微生物的生物膜,废水流经生物膜时,大量的细小悬浮物被基质和植物根系阻挡沉淀,有机污染物被生物膜降解和植物吸收而去除。湿地系统中因植物根系有较强的输氧作用,而使其周围微区环境有较高的溶解氧浓度,并依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,有利于水中氮、磷通过硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用将它们从废水中去除。通过定期更换湿地基质或收割栽种植物方式从系统中去除污染物。同时人工湿地对生活污水中的细菌、大肠菌和粪大肠菌等病菌有较强的截留和杀灭作用。这种系统具有出水水质好、投资省、工艺简单,动力消耗少、易于管理等优点,能弥补农村地区有限的经济能力和缺乏有一定操作系统与管理水平的技术人员的局限,但其占地面积比传统工艺高得多,而且季节因素的变化也限制了湿地的发展。目前我国江苏、浙江、广东等南方部分地区利用人工湿地技术处理农村生活污水已取得显著成效。
4、集成污水处理装置技术
集成污水处理装置技术是采用一体化装置将污水预处理、二级处理和深度处理集于一体的中小型污水处理技术,是国内外污水处理技术发展的一种趋势。国外主要以日本、瑞典和挪威等国家开发的小型污水处理设备为代表,日本开发的小型净化槽主要采用厌氧滤池与接触曝气池、生物滤池或移动床接触滤池的结合工艺去除污水中的氮、磷及有机物;瑞典、挪威等北欧国家开发以活性污泥法和生物膜法(生物转盘,滴滤池,淹没滤池和移动床)工艺为主,并结合化学絮凝法除磷的集成微型污水处理设备,;我国开发的无动力或微动力地埋式污水装置采用厌氧接触池和厌氧生物滤池相结合或者A/A/O的工艺处理生活污水,也取得良好的脱氮除磷效果。这些一体化装置主要应用于缺乏排水系统的偏远乡村或者服务社区。
5、净化槽技术
净化槽是由日本研发的一种处理分散式污水的一体化装置.通过功能分区,使COD、氮磷等污染物分别在不同处理单元内得到削减。净化原理包括生物降解、物理沉淀、物理吸附和化学絮凝反应等。例如,在我国太湖地区通过引进日本生活污水处理设施一净化槽,开发适合于太湖流域的分散型生活污水治理示范技术。研究结果表明,净化槽同时具备去除有机物、氮和磷的能力。在正常运行状况下.能够达到预定的出水水质目标,即BOD≤10mg/L、N≤10mg/L和。净化槽技术的优点主要为:节约动力,操作简单、方便管理,可实现污水与污泥的一体化,运行可靠、稳定,无需专人管理,出水水质好。但是目前净化槽技术在我国的研究与应用尚不成熟,还需要进一步优化调整技术参数、配套设备及填料等问题。
6、蚯蚓生物滤池
蚯蚓生物滤池(VBF)是在普通生物滤池基础上进行改进的一种新型生物处理技术,根据蚯蚓具有吞食有机物质、提高土壤通透性能和促进有机物的分解转化等特点而设计。滤池中以蚯蚓为代表的微型动物在该系统中集多种功能于一身:①对污水和污泥进行分解和吸收;②对滤床起清扫作用,防止堵塞;③蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率;④清除蚊蝇孳生,改善卫生条件;⑤在滤床中增殖的蚯蚓又可作为家禽饲料。
可见,蚯蚓生物滤池集初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流设施以及供氧设施于一身,大幅简化了污水处理流程;运行管理简单方便,能承受较强的冲击负荷:蚯蚓和一些兼性微生物能促进含氮有机物的硝化一反硝化过程,使其除氮效果明显优于普通活性污泥法;通过蚯蚓的运动疏通和吞食增殖微生物,解决传统生物滤池所遇到的堵塞问题蚯蚓生物滤池可应用于农村生活污水及村内农产品加工企业的生产废水处理上。它的设计要点:①蚯蚓种类的选择;②水量及污染负荷的确定;⑨滤料的选择;④滤层的配比和厚度;⑤保证布水均匀;⑥滤池的通风性能。
我国作为一个农业发展大国,目前经济实力尚处于薄弱地位,迫切需要经济、高效、节能、技术先进可靠的污水处理工艺和技术。在分析这些工艺技术优点的同时,也要分析其存在的不足,使工艺选择时更全面和客观。活性污泥法处理效果稳定,但操作管理相对复杂;生物膜法操作管理简单,但投资和运行费用较高;采用生物、生态组合工艺,可取得较好的处理效果,并且操作管理简单,投资和运行费用较低,适宜在农村小型生活污水处理中应用。
参 考 文 献
[1]郑梅.人工湿地处理技术在农村生活污水处理中的应用[J].现代农业科技.2010(23)
[2]吴琦平.乡村小型生活污水生物生态除磷脱氮技术研究[J].东南大学:环境工程.2008
[3]刘春梅、储金宇.SBR法在农村生活污水处理中的应用[J].农机化研究.2007(6)
[4]向速林.农村生活污水处理的组合工艺试验研究[J].安徽农业科学.2008(2)
[5]徐著、覃舟、吴红梅.农村生活污水处理实用技术及设计要点[J].现代农村科技.2010(11)
[6]孙小锋、倪丽、陈宏观.农村生活污水处理方式与运行模式的思考[J].江苏农业科学.2011(1)
[关键词] 农村 生活污水 处理技术
我国农村水环境的分布主要存在于农村的河流、河沟、湖泊、水库、池塘等地表水、土壤水和地下水中。由于大量农村生活污水的排放没有经过处理,且直接排放到水体中,造成近年来农村水体污染严重,水中的氮、磷等元素不断增加,造成水体富营养化现象严重,爆发了大面积的“水化”问题,水体恶化严重,对农民生活的生活用水及农田灌溉、渔业养殖等产生严重影响。针对农村小型生活污水的排放与水之特点,再加上农村发展的实际情况,应寻找一种高效能、低耗能的经济化生活污水处理办法。
1、厌氧沼气处理技术
在长期农村小型生活污水处理实践过程中,最简便、最经济的生活污水处理方式就是厌氧沼气池技术,充分体现了环境效益、经济效益和社会效益。通过厌氧沼气池,将污水处理与污水再利用相结合,实现污水资源化。在农村小型生活污水的排放中,大部分有机物经过厌氧发酵处理,产生了沼气,而经过发酵的污水,大多有机物被去除,实现了净化目标;产生的沼气又可用于厨房做饭能源、浴室热水能量等;经过厌氧发酵处理后的污水还可用作观赏用途或者农业灌溉。以农村实际情况来看,有很多可以用于制作沼气的原材料,如人畜粪便、农作物秸秆等。另外,沼气池的工艺简单,费用成本低,运行费用几乎为零,尤其适用于农户家庭使用。再加上农村改厨、改厕、改圈,可以将生活污水及猪舍用水在沼气池中进行厌氧发酵,然后作为农田肥料,沼液经管网收集后,集中净化,出水水质达到国家标准后排放。
2、稳定塘技术
传统稳定塘处理技术主要具备如下优点:运行维护费低,系统基本不耗能;可充分利用地形,节省投资;无需污泥处理;可实现污水资源化。但也存在诸多缺点:处理效果受气候条件影响大;有机负荷低,占地面积大等。随着研究的逐步深入,发展了很多新型塘和组合塘工艺,进一步强化了稳定塘的优势。如高效藻类塘、水生植物塘、多级串联塘和高级综合塘系统。在中国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为中国着力推广的一项技术。
3、人工湿地处理技术
人工湿地是一种利用基质、微生物及植物群落的物理、化学和生物的相互作用的废水生态处理技术,其净化污水机理过程复杂。在成熟的湿地系统中,在基质和植物根系表面形成大量微生物的生物膜,废水流经生物膜时,大量的细小悬浮物被基质和植物根系阻挡沉淀,有机污染物被生物膜降解和植物吸收而去除。湿地系统中因植物根系有较强的输氧作用,而使其周围微区环境有较高的溶解氧浓度,并依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,有利于水中氮、磷通过硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用将它们从废水中去除。通过定期更换湿地基质或收割栽种植物方式从系统中去除污染物。同时人工湿地对生活污水中的细菌、大肠菌和粪大肠菌等病菌有较强的截留和杀灭作用。这种系统具有出水水质好、投资省、工艺简单,动力消耗少、易于管理等优点,能弥补农村地区有限的经济能力和缺乏有一定操作系统与管理水平的技术人员的局限,但其占地面积比传统工艺高得多,而且季节因素的变化也限制了湿地的发展。目前我国江苏、浙江、广东等南方部分地区利用人工湿地技术处理农村生活污水已取得显著成效。
4、集成污水处理装置技术
集成污水处理装置技术是采用一体化装置将污水预处理、二级处理和深度处理集于一体的中小型污水处理技术,是国内外污水处理技术发展的一种趋势。国外主要以日本、瑞典和挪威等国家开发的小型污水处理设备为代表,日本开发的小型净化槽主要采用厌氧滤池与接触曝气池、生物滤池或移动床接触滤池的结合工艺去除污水中的氮、磷及有机物;瑞典、挪威等北欧国家开发以活性污泥法和生物膜法(生物转盘,滴滤池,淹没滤池和移动床)工艺为主,并结合化学絮凝法除磷的集成微型污水处理设备,;我国开发的无动力或微动力地埋式污水装置采用厌氧接触池和厌氧生物滤池相结合或者A/A/O的工艺处理生活污水,也取得良好的脱氮除磷效果。这些一体化装置主要应用于缺乏排水系统的偏远乡村或者服务社区。
5、净化槽技术
净化槽是由日本研发的一种处理分散式污水的一体化装置.通过功能分区,使COD、氮磷等污染物分别在不同处理单元内得到削减。净化原理包括生物降解、物理沉淀、物理吸附和化学絮凝反应等。例如,在我国太湖地区通过引进日本生活污水处理设施一净化槽,开发适合于太湖流域的分散型生活污水治理示范技术。研究结果表明,净化槽同时具备去除有机物、氮和磷的能力。在正常运行状况下.能够达到预定的出水水质目标,即BOD≤10mg/L、N≤10mg/L和。净化槽技术的优点主要为:节约动力,操作简单、方便管理,可实现污水与污泥的一体化,运行可靠、稳定,无需专人管理,出水水质好。但是目前净化槽技术在我国的研究与应用尚不成熟,还需要进一步优化调整技术参数、配套设备及填料等问题。
6、蚯蚓生物滤池
蚯蚓生物滤池(VBF)是在普通生物滤池基础上进行改进的一种新型生物处理技术,根据蚯蚓具有吞食有机物质、提高土壤通透性能和促进有机物的分解转化等特点而设计。滤池中以蚯蚓为代表的微型动物在该系统中集多种功能于一身:①对污水和污泥进行分解和吸收;②对滤床起清扫作用,防止堵塞;③蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率;④清除蚊蝇孳生,改善卫生条件;⑤在滤床中增殖的蚯蚓又可作为家禽饲料。
可见,蚯蚓生物滤池集初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流设施以及供氧设施于一身,大幅简化了污水处理流程;运行管理简单方便,能承受较强的冲击负荷:蚯蚓和一些兼性微生物能促进含氮有机物的硝化一反硝化过程,使其除氮效果明显优于普通活性污泥法;通过蚯蚓的运动疏通和吞食增殖微生物,解决传统生物滤池所遇到的堵塞问题蚯蚓生物滤池可应用于农村生活污水及村内农产品加工企业的生产废水处理上。它的设计要点:①蚯蚓种类的选择;②水量及污染负荷的确定;⑨滤料的选择;④滤层的配比和厚度;⑤保证布水均匀;⑥滤池的通风性能。
我国作为一个农业发展大国,目前经济实力尚处于薄弱地位,迫切需要经济、高效、节能、技术先进可靠的污水处理工艺和技术。在分析这些工艺技术优点的同时,也要分析其存在的不足,使工艺选择时更全面和客观。活性污泥法处理效果稳定,但操作管理相对复杂;生物膜法操作管理简单,但投资和运行费用较高;采用生物、生态组合工艺,可取得较好的处理效果,并且操作管理简单,投资和运行费用较低,适宜在农村小型生活污水处理中应用。
参 考 文 献
[1]郑梅.人工湿地处理技术在农村生活污水处理中的应用[J].现代农业科技.2010(23)
[2]吴琦平.乡村小型生活污水生物生态除磷脱氮技术研究[J].东南大学:环境工程.2008
[3]刘春梅、储金宇.SBR法在农村生活污水处理中的应用[J].农机化研究.2007(6)
[4]向速林.农村生活污水处理的组合工艺试验研究[J].安徽农业科学.2008(2)
[5]徐著、覃舟、吴红梅.农村生活污水处理实用技术及设计要点[J].现代农村科技.2010(11)
[6]孙小锋、倪丽、陈宏观.农村生活污水处理方式与运行模式的思考[J].江苏农业科学.2011(1)