我国村镇生活污水处理一般途径

我国村镇生活污水处理一般途径3.农村污水处理技术3.1人工湿地处理系统有条件的村庄，应充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系，以及介质所具有的物理、化学特性，将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大，易受气候影响，表面径流的臭味比较大。3.2砂滤处理系统这种砂滤系统是土地处理系统的一种,它在构建过程中一般采用沙子作为介质，让污水经过沙体渗滤排出系统,达到净化的目的。它的净化机制与其它土地处理系统大致相同。出水的SS，BOD，COD一般可达80%以上.总氮、总磷去除率一般在40%-80%，何江涛等对此处理系统进行了阐述[1]，见表1：研究者系统尺寸（长*宽*高）m水力负荷（m/d）去除率（%）G.GCheck等[3]5*0.718*0.750.033-0.066BOD599:TOC85;TN:40-80;SS80MikaelPell3*1.5*1.50.067COD90;TP:70;TN:433.3蚯蚓生态滤池处理系统本系统将农户现有的化粪池改造后或直接加以利用，用强化沟替代农户的沟渠或排污管，出水进蚯蚓生态滤池，其工艺流程如图1。本技术在国内外研究的还不多，同济大学在其处理城市生活污水方面进行了一些研究[4]。图1.生态滤池系统简易工艺流程图滤池主要有布水装置，生态滤床和排水装置三部分组成。生态滤床从下层依次往上是：大石头(鹅卵石,直径4-7cm)，小石头(直径1-3cm)，沙子和土壤层，此层也可以说是蚓粪层(vermi-casting)，是蚯蚓活动的主要场所,土壤上面可以种植一些植物。3.4集中型污水处理厌氧----好氧工艺在较为发达的农村,也可以考虑河海大学提出的滴滤床技术,它适用于200户左右集中型农户的污水处理系统,主要工艺流程为：生活污水化粪池厌氧好氧滴滤床深度处理生物塘回用或排放此工艺特点：土壤自净过程的人工强化；利用虹吸作用，无需单独充氧，节省运行费用；可与其他技术组合使用。3.5改良SBR－化学沉淀工艺序批式活性污泥法（SequencingBatchReactorSludgeProcess,SBR）是一种新型的、在国内外得到广泛使用的水处理技术。与常规的厌氧－缺氧－好氧（A2/O）或氧化沟等污水脱氮除磷工艺相比，SBR具有明显的优点：（1）可省去初沉池、二沉池和污泥回流系统，流程简单，占地面积小，基建投资省，维护管理也较为方便；（2）氧转移速率高，工艺运行能耗较低；（3）运行方式灵活，同时具有除碳和脱氮除磷的功能；（4）污泥沉淀在静止或接近静止状态下进行，泥水分离效果较好，处理水质优于连续式活性污泥法，出水SS一般可小于10mg/L；（5）剩余污泥产量较少。因此，SBR是一种具有广阔应用前景的水处理技术。现有针对碳、氮、磷的水处理方法中，有机物和氮可以通过厌氧-好氧（A/O）、同时硝化反硝化（SND）、短程硝化反硝化（如SHARON工艺）或者厌氧氨氧化（ANAMMOX）等方法加以去除，而如何去除废水中的磷一直是一个难点。国内外研究人员针对磷的去除开展了大量研究，证实生物除磷＋辅助化学除磷是运行稳定、最为有效一种。城市污水除磷方法（彭永臻，2005；郑兴灿，2000）。因此，考虑到废水中磷的去除，并结合SBR的工艺特点，拟开发改良型SBR-化学沉淀工艺，为节能省地型城镇污水资源化处理技术提供一种可选择的技术路线。改良型SBR-化学沉淀工艺流程如图2所示。图2.改良型SBR－化学沉淀工艺流程图改良型SBR-化学沉淀工艺中，整个运行过程包含两次厌氧和好氧交替的循环过程。采用分段进水的进水方式，保证脱氮效能，采用化学沉淀法作为辅助手段来确保出水磷浓度的达标排放。部分原水首先进入SBR的厌氧段，在此条件下，污泥中的聚磷菌水解体内聚磷摄取有机物的同时将磷酸盐释放于水体中。待释磷过程充分完成后，将一定比例的废水引至化学沉淀池，加铁盐或者铝盐等形成磷酸铁（FePO4）、磷酸铝（AlPO3）等沉淀而达到除磷的目的，经沉淀处理后的废水经中间水池调节后，流回SBR池进行好氧处理。为解决碳源缺乏对反硝化的不利影响，在第一个循环的好氧阶段结束后，再次引入一定比例的原水，进入第二个厌氧与好氧交替的循环。增强脱氮效果，最终实现除碳、脱氮和除磷的达标排放。与目前国际上较为流行的UCT（UniversityofCapeTown，南非开普敦大学开发）和BCFS（biologischchemischfosfaatstikstofverwijdering，荷兰Delft理工大学开发）等污水脱氮除磷处理新工艺相比，改良型SBR-化学沉淀工艺具有独特的优势：（1）工艺流程短，利用单一SBR池实现废水BOD去除和脱氮除磷，减小了占地面积；（2）处理成本低，在确保废水达标排放情况下，针对部分废水进行除磷，降低了药剂成本和污泥处理负荷；（3）化学除磷单元减轻了后续生物除磷的压力，解决了除磷和脱氮在泥龄控制和碳源供求等方面相互冲突和制约的问题。因此，通过改良SBR-化学沉淀工艺的开发，在确保能够使碳、氮、磷均达标排放的前提下，可以减小占地、降低处理成本，切实达到了节能省地的目的，为城镇污水处理提供了新的方法。4.简评上述方法各有优劣，人工湿地法比较经济，管理方便，但是占地面积较大；砂滤处理系统经济但是量较为有限；蚯蚓生态滤池处理系统中滤池能耗低，高效，可是受到蚯蚓生理活动的影响；集中型污水处理系统效果好，但是生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用;序批式活性污泥法管理方便，处理效果也很好，但经济性不高。实践证明，以上方法都能很好的解决农村生活污水治理的问题，但在运用中要考虑到建设与运行成本等费用，要根据实际情况加以选择。1农村污水治理的模式农村地区居住相对分散,自然条件和经济条件千差万别,采取一种统一的污水治理模式绝无可能,而应该因地制宜,根据村庄的具体实际来确定污水治理模式。笔者认为,可以按照以下的次序来选择农村的污水治理模式。1.1接入城镇污水处理厂对于靠近城镇的村庄或者靠近城镇污水管网的村庄,所有的生活污水集中收集后,送入城镇污水处理厂集中处理。适用于距离中心城、卫星城、建制镇的城镇污水管网较近(5km以内),符合高程接入要求的村庄污水处理。由于城镇污水处理厂相对运行规范、管理完善,而且污水处理的运行较为经济,污水处理的效果也更有保障,有条件的村庄应优先考虑这种污水治理模式。在2006年的新农村污水治理工作中,海淀区门头村和朝阳区高碑店村就将污水接入市政污水管网。在2007年的新农村污水治理工作中,延庆县盆窑村1km外的镇污水处理厂已经竣工即将投入运行,设计人员在设计中调查到这一因素,否定了原有在污水收集管网末端建污水处理站的方案,而是铺设干管将村庄污水送入镇污水处理厂集中处理。这样设计不但工作上删繁就简,而且建设费用和运行费用大大降低,经济上更合理。1.2单村或联村污水集中处理村庄距离城镇污水管网比较远,或者接入城镇污水管网的村庄污水干管投资较大,或者高程上不合适需要污水提升,单村或者居住集中的两三个村庄采用污水集中收集后,就地建污水处理设施处理。在平原区,如果地形地势上没有限制条件,易采用污水集中处理。污水集中处理总是比污水分散处理更为经济,也更好管理。单村污水集中处理是一种主要的农村污水处理模式,如果可能,居住集中的两三个村庄也可以协商共同建设一处污水处理设施。在2007年的新农村污水治理工作中,昌平区白羊城村是试点村,新建村不是,但是两个村庄紧密相连,排水方向也一致。设计人员建议两村污水集中处理,经过区新农办的协调、两村委会的协商,目前已达成一致,两村污水系统统一设计,先期建设白羊城村的污水系统,污水处理站预留日后新建村污水的接入。1.3村庄污水分散处理在山区,大部分村庄地形高低错落不平,村庄靠近河道,且较为分散,污水难以集中收集。个别平原区的村庄地势中间高四周低,集中收集导致管线埋设过深。这时,村庄根据地形地貌条件,分区收集生活污水,每个区域污水单独处理。在2006年的新农村污水治理工作中,北京市北部山区,如延庆县、怀柔区、平谷区的大部分村庄采取的是村庄污水分散处理。各村根据地形或者自然村落建设几处小型的污水处理设施。污水处理设施以小型一体化污水处理设备和自然处理为主,这样布局灵活、施工简单。而在2007年的新农村污水治理工作中,昌平区南庄村地处平原,但是地形正是中间高四周低,污水集中处理难以实现。设计人员依据南庄村的地形地势特点,利用村庄外的几处废弃坑塘,设计了3处小规模的人工潜流湿地。3农村生活污水处理技术的选择3.1污水处理技术路线目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从工艺原理上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统,常用的有:人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧,培养微生物菌种,利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、AO法、生物转盘和SBR法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质,常用的有:厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。3.2人工湿地处理系统有条件的村庄,应充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等,建设人工湿地处理系统。污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统,自然湿地就是自然的沼泽地,人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理,使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤,来达到降解污染、净化水质的目的,它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系,以及介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强,能耐受冲击负荷,净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。3.3地下土壤渗滤净化系统分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。3.4好氧生物处理系统好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。3.5厌氧生物处理系统我国从上个世纪80年代开始开展生活污水厌氧生物法的开发和研制工作,许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用。如无动力地埋式生活污水处理装置采用无动力厌氧生物膜技术,工艺流程简单,不耗能,全部埋于地下,也无需专人管理。与好氧生物处理相比,无动力地埋式生活污水处理装置技术设备的基建投资略高于好氧处理,无日常运行费