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        行業新聞

        村鎮分散性污水處理專題研究

        來源: 時間:2017-04-09 09:18:52 瀏覽次數:

        1 1  意義

        2011 年 7 月 8 日至 9 日,胡錦濤主席在水利工作會議上的講話中強調:要著力推進水生態保護和水環境治理,堅持保護優先和自然恢復為主,維護河湖健康生態,改善城鄉人居環境。農村生活污水治理是我國社會主義新農村建設的重要環節,也是河道治理中要解決的污染源的一個主要點。采用先進實用的污水處理技術和工藝,因地制宜,加快農村生活污水的處理和資源化利用,既可以保護村鎮水環境和節約水資源的具體目標,也可以充分體現生態村鎮建設資源節約環境友好和社會和諧的科學發展模式。

        2 2  村鎮分散性污水處理技術

        2.1 小型一體化污水處理裝置

        2.1.1 凈化槽

        依靠物理處理和生化處理相結合的方法,通過微生物分解、物理沉淀和化學絮凝反應來削減污水中污染物的量。凈化槽是一體化設備,其工藝步驟集中在一個槽內完成,各步驟之間用隔板隔開。

        2.1.2 移動床生物膜反應器

        將微生物生長在較小的填料載體上,而載體在反應器內可隨水流自由移動,從而達到處理污水的目的,這種裝置無須反沖洗,可連續運行,又不易堵塞,另外,該裝置的生物膜載體的填充率可根據生物膜量的需要進行選擇。

        2.1.3 膜生物反應器

        由膜分離和生物處理組合而成的一種新型的污水處理技術,特別適合分散性污水處理的需要。按膜組件的作用可分為分離膜、無泡膜以及萃取膜;按膜和生物反應器的組合形式可分為外置膜和內置膜。與傳統的活性污泥法相比,該工藝流程短、占地省、放置場所不受限制。

        2.1.4 一體化 A m O n 裝置

        一體化 A m O n 污水脫氮除磷裝置,它突破了傳統工藝在空間和時間上的布置形式,可節省很大的占地面積,而且節能,處理效果好,在處理小水量的生活污水方面有著一定自身的優勢。

        2.2 生物濾池處理裝置

        2.2.1 厭氧水解-高負荷生物濾池

        厭氧水解-高負荷生物濾池組合處理工藝采用厭氧水解濾池取代傳統的初沉池作為預處理工藝, 同時在傳統高負荷生物濾池的基礎上對其工藝構造進行了技術創新, 通過采用具有高空隙率、高附著面積和高二次布水性能的新型塑料模塊填料, 取消了濾池出水回流系統,在提高處理效率的同時大幅度降低了建設投資和運行能耗。厭氧水解-高負荷生物濾池處理系統集初沉池、曝氣池、污泥回流設施以及供氧設施等于一身, 大大簡化了污水處理流程。運行管理十分方便,并能承受較強的沖擊負荷。

        2.2.2 蚯蚓生態濾池

        蚯蚓生態濾池是利用在濾床中建立的人工生態系統,對污水中的污染物質通過蚯蚓和其他微生物的協同作用進行經濟合理的處理和轉化。將生物物種蚯蚓引入生態濾池, 可解決充氧、反硝化碳源、土壤板結等傳統生態濾池不能很好解決的關鍵性技術難題。該技術水力負荷高, 耐沖擊負荷的能力強, 與人工濕地處理技術結合, 具有較強的除磷脫氮能力。同時在濾床中增殖的蚯蚓又可作為家禽飼料,既可低能耗地去除污水中的污染物質, 又可產生一定的經濟效, 是一種全新概念的污水處理工藝。

        2.2.3 城鎮生活污水凈化沼氣池

        生活污水凈化沼氣池是在化糞池和沼氣池的基礎上發展起來的, 解決了化糞池處理效果差、沉積污泥多、沼氣池沼氣回收率低的弊端。生活污水凈化沼氣池的工藝流程為: 生活污水—前置處理區 1—前置處理區 2—后處理區—排出。前置處理區分為 2 級, 設計成 2 座密閉的圓柱形沼氣池, 在該區進行厭氧分解、泥水分離;后處理區為生物濾池。

        2.3 滲濾系統

        2.3.1 慢速滲濾生態處理系統

        慢速滲濾生態處理系統是將污水投配到種有作物的土壤表面,污水在流經土-植物垂直滲濾時得以凈化的生態處理工藝。在該處理系統中,投配的污水一部分被修復植物吸收,一部分在滲入底土的過程中被土壤介質截獲,或被土壤中的微生物轉化降解為無毒或低毒的成分。

        2.3.2 快速滲濾生態處理系統快速滲濾生態處理系統(RF-ETS)是將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土壤表面,污水在向下滲透過程中由于生物氧化、硝化、反硝化、過濾、沉淀、氧化和還原等一系列作用而得以凈化的一種污水生態處理工藝類型。RF-ETS 已經成為我國污水土地處理系統的重要組成部分,適用于大、中城市市政污水管網不能達到的區域及中小城鎮居民點等地區,作為城市污水集中處理的輔助措施或工礦企業和鄉鎮生活污水等小規模污水的分散治理,有著廣闊的應用前景。我國 RF-ETS 只是替代常規二級污水處理,而國外 RF-ETS 已替代三級污水處理。

        2.4 經濟落后地區適宜工藝

        2.4.1 周期循環活性污泥工藝

        周期循環活性污泥工藝的設施簡單,在一個水池內便可完成曝氣、沉淀、 排水過程 ,只是把水池分隔成預反應區和主反應區。污水連續進入預反應區,經過隔墻底部進入主反應區,在保證供氧的條件下,微生物將有機物分解,清水浮在水面,污泥沉到底部,然后通過可升降的潷水器完成排水過程。潷水器安裝在水池的上部,它可以按照設計好的程序自動下降,均勻地將浮在上面的清水排出,極大限度地降低了排水時對沉淀污泥的擾動。周期循環活性污泥法集曝氣、沉淀、排水功能于一體,省去了傳統的污泥回流設備 ,大大降低了建設費用。

        2.4.2 交替式厭氧好氧完全混合活性污泥處理技術

        通過自動連續監測生物反應池的溶解氧變動速率來實現曝氣系統的開啟和關閉,使污水能在同一反應池內完成厭氧、好氧、脫氮、除磷過程。該工藝由計算機系統自動監控曝氣量和曝氣時間,使厭氧好氧、硝化反硝化過程發揮大效率,在明顯提高處理效果的同時,顯著降低能耗。該工藝特別適用于中小型城鎮污水處理和污水資源化工程。

        2.5 濕地技術

        2.5.1 潛流型人工濕地處理系統

        潛流型人工濕地的基質由礦石和粗砂組成,從而能提供較多的孔隙以使污水能迅速滲漏到整個基質床,充分利用了填料表面生長的生物膜和豐富的植物根系;同時保濕性又好,處理效果受氣候影響小,不易滋生蚊蟲; 表層土和填料截留的作用,可以延長水流的停留時間,提高了處理效果和能力。潛流人工濕地成熟期相對較長 ,要 1~2 年,且潛流型人工濕地有一定的基質組成,投資較表面流人工濕地大。但在相同水力停留時間下,自由表面流濕地的水力負荷只有潛流濕地 1/3~ 1/2,若要達到同樣的處理規模,則需占用更多的土地。

        2.5.2 表面流人工濕地

        表面流人工濕地與自然濕地相類似, 其土壤被水體所覆蓋, 因而它與污水接觸的面積較大。這類濕地全年或一年中的大多數時間都有表面水存在, 藻類和其他的浮游植物可以在自由水體表面生長。其運行受氣候環境影響大,在寒冷的冬季需考慮冰凍情況。表面流人工濕地成熟期短, 只需要 3~4 個月。表面流人工濕地通常是利用天然沼澤、廢棄河道等洼地改造而成, 因而其建設費用較潛流人工濕地要低。

        3 3  治理原則

        3.1 因地制宜采取多元化處理模式

        3.2 污水處理技術應經濟適用

        農村污水處理工藝選擇時應主要考慮以下因素。

        一是滿足排放標準與今后再生利用需要。

        二是處理技術經濟適用。

        三應運行操作簡便,日常維護管理簡單。

        4 4  成功案例

        4.1 上海松江區農村生活污水處理設施試點工程

        1)泖港曹家浜村,整村污水集中后再生化處理模式(新型復合生物濾池反應器+高負荷人工濕地)。

        2)新浜鎮胡家棣村,以自然村落為單位的三格式化糞池+高負荷人工濕地處理模式。

        3)新浜鎮新浜村,以自然村落為單位的三格式化糞池+天然氧化塘生態處理模式。

        4.2 武漢新農村生活污水處理試點工程

        1)新洲區高山村,該村 287 家農戶每戶都修建了排水渠,地下埋設了 1000余米下水道。生活污水由排水渠經下水道直接排往村中的氧化塘,污水經自然氧化過濾后,可用于農田灌溉。此法改變了污水橫流現象,也解決了農業灌溉問題。

        2)黃陂區劉家山村,每天有近百噸生活污水排入格柵井進行預處理,去除污水中大的懸浮物后,污水依次通過隔油池、厭氧池、厭氧生物濾池和氧化溝,出水可用于農田灌溉。

        3)東西湖區慈惠農場石榴紅村,采用濕地生態系統解決了農業生態旅游餐飲污水及生活污水的處理問題。污水進入過濾池后,通過池中種植的美人蕉等植物進行自然凈化。這種污水處理方式無運行費用,不需人員操作,非常適合在農村推廣。

        4.3 浙江省安吉縣采用的分散式濕地處理模式

        根據村莊地勢和農居分布情況,因地制宜,建設分散式人工濕地污水處理池。具體做法是:在小花池內鋪上大小兩層鵝卵石,再鋪上泥沙,種上植物。鵝卵石表面長出的微生物吸附污水中的污染物,再用植物的根部來吸附鵝卵石的微生物?;ǔ厣厦?,種植黃楊、芭蕉和蘭花等根系發達的植物。處理后的污水經監測,總磷、總氮、懸浮物等污染物處理率都在 百分之九十以上。

        5 5  村鎮污水治理模式

        5.1 無動力厭氧工程處理模式

        統一建設地埋式大型凈化沼氣池,將全村生活污水通過管道網絡、格柵井收集至沼氣池,采取無動力厭氧工程實行統一處理。

        5.2 微動力好氧工程處理模式

        村內輕污染家庭工業或養殖場污水采取微動力好氧處理模式。即在無動力厭氧工程處理的基礎上配套微動力曝氣設施。

        5.3 小型沼氣池處理模式

        地勢較復雜,不易統一鋪設污水管道的村莊,實行多戶聯建沼氣池處理模式,農居特別分散的,單戶安裝玻璃鋼生活污水厭氧凈化器處理。

        5.4 濕地處理和植物吸收處理模式

        經以上三種方式處理后的生活污水,有條件的農村應配套濕地處理或植物吸收處理,以達到更好的處理效果。

        6 6  運行模式

        6.1 技術路線

        村鎮污水處理技術的選擇要量力而行,充分考慮到農村地區財力狀況薄弱、農民實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,不能一味地選擇時髦先進、處理效果好、自動化控制水平很高的處理工藝,而著重應該考慮選用既成熟可靠,又適合農村特點和實際的污水處理技術。建議污水處理技術的選擇優先達到兩個目標:一是達標排放或回用;二是注重經濟適用,運行成本低,管理維護簡單。農村污水治理由行政機關、用戶以及行業機構共同參與完成。污水治理設施設立時,可由用戶向行政機關提出申請。

        6.2 可持續發展

        6.2.1 運行費用

        市、區財政應對污水處理工程運行費用進行適當補貼。目前各地村委會和村民對污水處理費雖有一定的承受能力,但都不愿意承擔。另一方面由于目前國家對于農村排污既沒有排污收費政策,也沒有污水處理補償政策,要求村民承擔全部污水處理費不現實,需政府相關部門出臺政策,以保證設施的長期運行,并建議市、區財政給予相應補貼,村民或村委會可以負擔部分污水處理費用,以提高村民的責任感。市、區根據污水處理站運行情況 ,出臺獎勵政策 ,作為對村民的補償。

        6.2.2 技術開發

        先進的新農村污水處理技術是適合我國農村實際、低耗、低成本的污水處理技術。我國農村地區自身財力有限,管理者素質不高,應結合這些特點及當地農村的實際情況,開發推廣處理效果好、建設投資費用低、運行管理簡單的小型污水處理工藝。

        6.2.3 完善管理

        在推進新農村污水治理的過程中,要建管并重,注重管理 ,建立行之運行管理機制,保證新農村污水治理工程的長期穩定運行。分散型污水系統管理項目的成功是基于各個管理實體的管理效果、規章法案的制定和執行能力。因此,在不同的管理領域(水域、縣地區或者民族地區)處理好各個管理實體之間的關系,對于提高項目管理的能力達到污水處理系統運行、保護人體健康和水源的目的是非常必要的。

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