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農(nóng)村污水處理工藝研究

2012-08-15 00:54:11臧傳鋒
科技視界 2012年25期
關(guān)鍵詞:處理工藝污水處理污水

臧傳鋒

(諸城市城市管理執(zhí)法監(jiān)察大隊(duì) 山東 諸城 262200)

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),農(nóng)村污水處理是新農(nóng)村建設(shè)的重要組成部分。農(nóng)村污水的隨意排放,旱廁的使用,造成江河湖泊流域、地下水等水環(huán)境受到污染,治理農(nóng)村污水,不僅能改善農(nóng)村生活環(huán)境,還能控制流域的水質(zhì)污染和湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化,改善水體環(huán)境,同時(shí)處理的中水用于農(nóng)業(yè)灌溉,緩解農(nóng)業(yè)用水的緊張。因此急需研究農(nóng)村的污水處理工藝,提出適合我國(guó)的多樣化農(nóng)村污水處理工程。

1 農(nóng)村現(xiàn)階段污水處理存在的問(wèn)題

1.1 農(nóng)村人口居住比較分散,污水難以集中處理

中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),人口眾多,其中有9億多人分布在廣大農(nóng)村。由于受到農(nóng)村各種地理?xiàng)l件的約束,再加上前期農(nóng)村規(guī)劃的不足,農(nóng)村的人居地點(diǎn)比較分散。給污水的集中收集處理造成了很大困難。

1.2 農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施不全,污水難以得到有效處理

由于受到經(jīng)濟(jì)條件的制約,中國(guó)農(nóng)村的公共基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足,有效的污水處理設(shè)施更是相當(dāng)缺乏,使得農(nóng)村污水未經(jīng)處理就隨意排放,造成水體污染。

1.3 農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)淡薄,生活、生產(chǎn)污水隨意排放

由于受教育的程度有限,再加上生活條件的限制,農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)淡薄,垃圾、糞便、污水等任意亂排的現(xiàn)象隨處可見(jiàn),水體污染嚴(yán)重。

1.4 缺乏行之有效的技術(shù)支持和專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才

污水處理設(shè)施的維護(hù)需要一定的技術(shù)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)人員。農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱、從業(yè)人員的技術(shù)水平和管理水平都較低。接受過(guò)一定文化教育的青壯年大多外出打工或經(jīng)商。這樣的現(xiàn)狀給污水處理設(shè)施建成后的運(yùn)用、維護(hù)造成了人員上的障礙,必然影響污水處理設(shè)施的后期使用效果。

2 農(nóng)村污水處理工藝的選擇

農(nóng)村污水處理工藝的選擇要量力而行,充分考慮到農(nóng)村財(cái)力狀況薄弱、農(nóng)民實(shí)際承受能力較低這一普遍情況,處理工藝的選擇不能盲目攀比,不能一味地選擇時(shí)髦先進(jìn)、處理效果好、自動(dòng)化控制水平高的處理工藝,而著重應(yīng)該考慮選用既成熟可靠,又適合農(nóng)村特點(diǎn)的污水處理適用技術(shù)。建議污水處理技術(shù)的選擇優(yōu)先達(dá)到兩個(gè)目標(biāo):一是達(dá)標(biāo)排放或回用;二是注重經(jīng)濟(jì)實(shí)用,運(yùn)行成本低,管理維護(hù)簡(jiǎn)單。

目前,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村污水治理的處理工藝比較多,但從工藝原理上通??苫貫閮深?lèi):第一類(lèi)是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過(guò)濾、植物吸收和微生物分解的原理,又稱(chēng)為生態(tài)處理系統(tǒng),常用的有:人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等;第二類(lèi)是生物處理系統(tǒng),又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過(guò)動(dòng)力給污水充氧,培養(yǎng)微生物菌種,利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機(jī)物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、A/O法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過(guò)程,在無(wú)需提供氧氣的情況下把有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì),常用的有:厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。

2.1 人工濕地處理系統(tǒng)

有條件的村莊,應(yīng)充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與四周的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等,建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)。污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng),自然濕地就是自然的沼澤地,人工濕地污水處理技術(shù)是一種基于自然生態(tài)原理,使污水處理達(dá)到工程化、實(shí)用化的新技術(shù)。將污水有控制地投配到生長(zhǎng)有象蘆葦、香蒲等沼澤性植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾,來(lái)達(dá)到降解污染、凈化水質(zhì)的目的,它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系,以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性,將污水凈化的自然與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝。

濕地處理系統(tǒng)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、能耗低、工程基建低、運(yùn)行成本低、對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的適應(yīng)性強(qiáng),能耐受沖擊負(fù)荷,凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點(diǎn)占地面積大,易受天氣影響,表面徑流的臭味比較大。

2.2 地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)

地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理,予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化技術(shù),是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中。污水緩慢通過(guò)布水管四周的碎石和砂層,在土壤毛管作用下向四周土層中擴(kuò)散。表層土壤中有大量微生物,作物根區(qū)處于好氧狀態(tài),污水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過(guò)程非常類(lèi)似于污水慢速滲濾處理過(guò)程。由于負(fù)荷低,停留時(shí)間長(zhǎng),水質(zhì)凈化效果非常好,而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)輕易、維護(hù)簡(jiǎn)單,基建投資少,運(yùn)行成本低。整個(gè)處理裝置放在地下,不損害景觀,不產(chǎn)生臭氣。

2.3 好氧生物處理系統(tǒng)

好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中最常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多,各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選,注重經(jīng)濟(jì)適用。

生物處理法就是通過(guò)風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧,培養(yǎng)生物菌種和微生物,通過(guò)菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無(wú)污染的二氧化碳、水等物質(zhì),少部分合成為細(xì)胞物質(zhì),促使微生物增長(zhǎng),并以剩余污泥的形式排出,使污水得以?xún)艋欧?。如SBR法,集曝氣、沉淀、排水功能于一體,不斷地轉(zhuǎn)換,省了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備,大大降低了建設(shè)成本;A/0法具有脫氮、除磷功能,還有如生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較,占地面積小,抗天氣等外界影響的能力強(qiáng),建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大,處理穩(wěn)定,處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。

2.4 厭氧生物處理系統(tǒng)

我國(guó)很早就對(duì)生活污水厭氧生物法的研究,很多形式各異的無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無(wú)動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù),工藝流程簡(jiǎn)單,不耗能,全部埋于地下,也無(wú)需專(zhuān)人管理。與好氧生物處理相比,無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理,無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)成本。厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在生物處理效率較低,尤其表現(xiàn)為氮磷往除率很低,在一定程度上限制了其應(yīng)用。

實(shí)踐證實(shí),以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理,但在運(yùn)用中要考慮到建設(shè)與運(yùn)行成本等,要根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快,有些地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)示范性工程和一定規(guī)模的農(nóng)村污水處理設(shè)施,這些設(shè)施借鑒的大多是國(guó)外已成功運(yùn)行的污水處理技術(shù),但這其中有些并不一定適用于中國(guó)農(nóng)村的污水處理。我們必須探索出適合中國(guó)農(nóng)村特點(diǎn)的污水處理新技術(shù)。中國(guó)廣大農(nóng)村應(yīng)結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)充分利用現(xiàn)有荒廢地、池塘、水渠、沼澤等,大力發(fā)展污水生態(tài)處理新技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化組合,以達(dá)到技術(shù)上的互補(bǔ),不斷總結(jié)出適宜推廣的污水處理新工藝。

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