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关键词:新农村建设,生活污水, 人工湿地,智能化小型污水处理,规划研究
中图分类号:TU984文献标识码: A
随着国家对“三农”问题重视程度的不断提高, 提出了建设生态文明的新型农村的要求, 并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标[ 1],苏州作为长江三角洲重要的经济中心城市,在新农村建设方面,苏州更是提出“建设具有苏州特色社会主义新农村” [2]的目标任务。苏州农村建设过程中,虽然经济发展迅速,但是还是面临这很多问题,其中农村排水状况不是很好,很多村庄没有污水处理系统和排水渠道,所以,加强农村生活污水处理和搜集,以及资源化设施建设,都是建设社会主义新农村的关键。
一、苏州农村生活污水水质及排放特点
农村生活污水包括沐浴、洗涤和厨房炊事、冲洗排水和粪便等[3]。因为农村经济发展的不平衡,苏州各地农村生活污水的水量和水质也不同。总的说来,苏州农村生活污水具有面广分散、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大的特征[4-5]。
二、苏州农村生活污水现状及存在的问题
1、污水排水管道建设缺乏,污水处理率低
苏州地区,很多村庄是未建设排水管道系统,生活污水依靠土壤渗透,或直接排河,对地下水和河流都造成了污染。还有部分村建设有排水管道,但是属于合流管,雨水和污水均通过排水管道排往河道,也同样造成了河流的污染。
2、污水处理设施简易,并且缺乏专业管理
许多农户生活污水排往简易化粪池,还有部分经营“农家乐”的村庄建有小型污水处理设施。上述的小型污水处理设施多数无人管理或仅是数月清理一次残渣,甚至不运行,造成出水水质达不到设计标准。
3、筹集资金困难
就目前苏州市农村污水排水管道及污水处理设施大多有政府出资建设和管理,多数农村居民不愿意缴纳小型污水处理站的建设以及运营费用。
三、对现状存在问题的原因及分析
1、村镇经济力量比较薄弱,政府对其水环境治理资金投入不多。另外,因为农村的水污染治理见效慢投资大,造成其融资渠道单一,农村生活污水处理率不高。
2、乡村的环境保护机构不健全,缺少环保专业性人才。新农村建设过程中关于环保方面的工作,往往都由村领导代为管理,因为重经济轻环保导致了农村环境管理混乱,造成生活污水的污染问题明显。
3、生活污水的治理工艺推广困难。虽然处理农村生活污水的理论技术非常成熟,但在实践方面基本上还处在试验阶段,没有积极推广。现行的治理方式大都套用城市污水的治理模式,未能结合农村的实际情况,治理效果也不理想。
四、对苏州农村生活污水处理模式的选择
苏州农村地区居住相对分散, 自然条件和经济条件千差万别, 采取统一的污水处理模式绝无可能。根据苏州市农村具体现状、特点、习惯以及自然、经济与社会条件,因地制宜的选择污水处理模式。
1、接入城镇污水管网统一处理模式
靠近城镇区域,满足城镇污水收集管网接入要求的村子,要优先纳入城镇区域污水收集系统, 把所有生活污水集中收集再送到城镇污水处理厂,进行集中处理。这样的模式对距离卫星城、中心城和建制镇的城镇污水管网较近( 5km以内) ,并符合高程接入要求的村庄很适合。因为城镇污水处理厂管理完善且相对运行规范,而且污水处理的效果更有保障污水处理的运行也比较经济, 条件好的村庄应优先考虑这种污水治理模式[6]。
对接入城镇污水管网的投资较大或者距离城镇污水管网比较远的村庄,污水收集后不能输往就近的污水厂去处理, 只能走就地化、小型化和分散式处理的道路。将农户污水按照分区进行收集、每个区域污水单独处理。采用中小型污水处理设备或自然处理等形式处理村庄污水。该处理模式具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等特点。
五、苏州农村生活污水处理技术分析与选择
如今,部分发达国家在农村生活污水处理和排水工程等方面积累了丰富经验, 并形成了比较成熟的管理体系和技术体系。例如,日本从1973 年开始政府就进行“农村集落排水工程”建设,并已制定《农村集落排水工程施工指南》和《农村集落排水工程设计指南》等相关农村排水标准。德国对污水处理也很重视,到1992 年,全德国的污水接管率达92. 2 %之多[7]。在相对集中的农村,就采用集中处理;在比较分散的农村,就采用分散小型污水处理措施,以腐化池为主要措施,外加生物接触池、生物滤池和稳定塘等[8 ]。韩国农村居民分散居住较多,则采用简易的小型污水处理系统,湿地污水处理系统的工艺,但也有占地大、受充分气温、供氧和植物生长季节的影响等缺点[9]。在欧洲、新西兰和北美等农村,也采用了次工艺[9]。澳大利亚主要是“土地处理、过滤和暗管排水相结合的污水再利用系统―――FIL TER(非尔脱) ”,该系统处理后的水,可满足作物养分的要求[9]
分散布置模式采用的处理工艺主要有稳定塘、人工湿地、土地处理、生物膜法(MBR) 、智能化小型污水处理工艺等。结合国外生活污水处理的成功经验和苏州农村生活污水的排放特点, 总结近年来我国一些地方的工程实例, 苏州农村生活污水处理的模式可以按照分类处置的原则加以选择:
1、人工湿地处理工艺
工艺介绍:人工湿地是通过强化和模拟自然湿地功能,将污水在投配到土壤(填料)时有控制性,并经常处于饱和状态,在生长香蒲、芦苇等水生植物的土地上,污水的流动沿一定方向,在此的过程中,通过土壤(填料)的物理和耐水植物、生物和化学的三重协同作用下,污水中有机物通过根系截流、过滤、吸附以及吸收和植物光合、促进兼性微生物分解和输氧作用,来实现对污水的高效净化。人工湿地有自由水面型(FWS)和潜流型(SFS)两类。
处理特点:人工湿地处理系统投资低,处理效果较好,管理和维护简单,基本不用能源消耗,运行费用低,抗负荷冲击性能较强,并且灵活机动。
适合类型:适合苏州传统型村庄,生活污水来源单一,居民较为零散,地势复杂(如东山镇和金庭镇),污水不易集中的情况。可以每户单独或者几户合建一人工湿地,灵活机动。鉴于潜流型人工湿地处理效果好,受气温影响相对较小,卫生条件好等原因,多以重点推广潜流型人工湿地。
2、组合处理工艺
工艺介绍:组合处理工艺是根据农村当地的出水用途以及实际水质,将2个或3个工艺进行组合,提高系统抗冲击负荷性能和处理效果。常见的组合有稳定塘--人工湿地系统组合处理、生物接触氧化与人工湿地组合、水解池一滴滤池一人工湿地组合,厌氧沼气--跌水充氧接触氧化--人工湿地技术组合等,在灵活组合去污率方面,可相互促进起到优劣互补作用。
处理特点:这种组合处理工艺对农村生活污水中污染物去除效果好,其主要指标CODCr、TN、TP去除率高,出水一般都能达到一级排放标准。比人工湿地处理工艺更有抗负荷冲击能力,且该工艺投资节省,能耗低,维护管理简便。但占地比其他两种较大。
适用类型:适合苏州传统型村庄,居民居住较为集中,便于将生活污水用污水管道收集,集中处理。这样处理可以提高处理效果和抗冲击负荷性能,降低投资,并且能确保污水处理后达标排放。
3、智能化小型污水处理工艺
工艺介绍:膜生物反应器是活性污泥生物技术和膜分离技术的结合。它与活性污泥法不同,不需要沉淀池进行固液分离,需要进行中空纤维膜替代沉淀池,同时利用膜的特性,具有高效固液分离性能并使活性污泥不岁出水流失,在生化池中形成高浓度活性污泥,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定。
处理特点:此处理工艺结构紧凑,占地面积小,操作维护简单,抗负荷冲击能力强,适应范围广,出水标准远高于《城镇污水处理厂污染物排放指标》(GB18918-2002)一级按标准,而且出水水质稳定。但是一次性投资较大。
适用类型:适合东山镇、金庭镇、光福镇等区域经营“农家乐”的村庄或者景区配套服务点的污水集中处理。这样的村庄生活污水量大,污水成分复杂,并且出水水质要求高。
六、苏州农村生活污水处理的管理措施
1、制定农村生活污水处理的建设规划
在推进苏州新农村建设过程中, 应对国家新农村建设的良好政策环境充分利用,加强农村生活污水工程规划的制定,根据规划来系统地开展污水工程建设。考虑农村生活污水污染产生的原因很多,结合新农村建设中改厨改厕的工作,建设污水处理设施,建设污水排水管道。实施与苏州农村自然条件、经济水平和环境目标相适应的生活污水处理工艺,以及行之有效的运行管理模式。
2、执行环保法律法规和国家规范标准
严格执行《江苏省农业生态环境保护条例》、《江苏省太湖水污染防治条例》,针对农村生活污水的水质、水量特点, 结合农村目前的经济和社会发展水平, 在现有分散和集中处理技术的基础上, 建设适合农村生活污水处理技术、设备和集成模式。污水处理水质应达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)、《太湖地区污水厂污染物排放标准》(DB32-1072-2007)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)后排放自然水体。
3、建立有效的资金保障机制
农村生活污水处理的公益性比较强,需要一定规模的资金投入。根据调查结果,目前苏州村委会和村民,对污水处理费虽有一定的承受能力但并不愿意承担。地方政府应与新农村建设的实践情况相结合,采取国家扶持和地方补助、企业参与和农民支持等方式,广泛筹集资金,形成多渠道动员和多元化投入的参与机制,保障农村污水治理设施建设和运行的资金需求。还可以推行农村污水治理的优惠政策,如税收优惠和利益优惠等,引导和鼓励各种社会力量和资金的投入,坚强农村污水治理,使农村生活污水处理工程能够顺利运转和实施。
4、建立完善的水务基础设施管理机制
在乡镇机关等部门和水务行政部门的监督和指导监督下, 由村委会与当地基层水务组织联合,成立了专门的水务基础设施管理协会, 对基础设施的建设和运营工作进行参与。协会负责制定本村的水务基础设施和保护办法, 明确村民的义务和权利并设立专门账户,制定处理设备和排水设施的日常管理收费和维护费用等资金管理制度。
结束语
农村生活污水治理工作的开展,是改善农民生活条件和改变农村生活污水无序排放现状以及建设社会主义新农村的需要。在农村生活污水处理实施工作中, 应坚持分类处置因地制宜的原则, 按照村落的布局来科学选用污水处理工艺模式。另外,相关政府部门应高度的重视, 加快建立健全相关标准及技术措施、政策措施, 并加大投资力度, 保证新农村污水治理工程的长期稳定可持续运行。将苏州建设成为“天更蓝、山更青、水更绿、人更宜居”的“人间新天堂”。
参考文献
[1] 何刚, 霍连生, 战楠, 等. 新农村污水治理工作的探讨[J] . 北京水务, 2008, ( 6) : 22-25.
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[3]李仰斌, 张国华, 谢崇宝. 我国农村生活排水现状及处理对策建议[J] . 中国水利, 2008, ( 3) : 51-53.
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[5] 贺墨梅, 刘淼. 污水集中式与分散式处理技术的比较研究[J] . 西南给排水, 2006, 8( 4) : 20-23.
[6] 聂会兰 , 顾宝群 , 张贵良. 新农村建设中生活污水处理对策
[7]郑琴. 德国污水处理概况[J] . 中国市政工程,1998 , (4) : 53 -55.
关键词:污水处理;现状;技术
中图分类号: R123 文献标识码: A
随着社会的不断发展,水资源也越来越紧张,这一情况严重影响着我国经济的发展和社会的进步,随着城市化进程的加快,在很大程度上增加了我国农村的污水排放量,给相关部门的污水处理工作增加了不少的压力,这就要求我们应该不断的增强在污水处理方面的能力,为日常污水的排放和净化增强技术支持,这样才是良性的促进经济发展的康庄大道。
一、我国农村污水概述
(一)农村污水处理现状
我国农村生活污水处理尚处于起步阶段,污水处理设施不完善,其建设与运行管理相对滞后,究其原因主要有认识不到位、缺乏稳定可靠的建设和运转资金、尚无相关的农村生活污水排放标准。我国南方农村多为分散性村落,现行的南方农村生活污水的处理并不广泛,在重庆、江浙、四川、广东等地区有一些农村生活污水的试验性处理工程。目前,南方农村地区将生活污水随意收集于化粪池发酵后灌溉菜地农田,该过程没有正确的科学引导,使得大部分的生活污水没有处理直接排入水体。北方农村虽多为聚居,但由于资金短缺以及没有过多的处理设施,目前北方农村的生活污水大部分为原位排放。
(二)农村污水的特点
农村污水由于其分散性的特点,其水量、水质不同于城市生活污水,具有自身的特点。其主要特点有:1.农村污水主要为生活污水和以农产品为原料的加工污水的混合污水,基本上不含重金属和有毒有害物质,含有一定量的氮和磷,可生化性好;2.农村污水水量、水质变化大,且水量、水质在不同的居住区、不同的时间段有明显的差异;3.农村地区人口居住分散,大部分农村没有排水收集管网,污水处理率较低且集中收集处理难度较大。
(三)农村污水处理的排放标准
我国关于水环境标准的体系主要有水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境基础标准、水监测分析方法标准和水环境标准样品标准五类。污水排放标准的严格与宽松程度直接决定了水环境质量的水平和用水质量的高低,也关系着污水处理行业的发展方向。目前,我国农村缺乏相应的污水排放标准和污水处理设施的长效运行管理机制,农村污水在水质、水量以及经济发展程度等方面与大中城市截然不同,从节能减排的需要考虑,只要是污染物的减少就有利于“总量”的控制,因此,对小城镇污水处理排放标准有商酌的必要。
二、二、污水处理工艺的确定原则
(一)因地制宜
在选取处理工艺时必须因地制宜、结合当地气象条件和特点、受纳水体的功能、污水处理厂出水的去向综合考虑、尤其是排水去向属排放与综合利用相结合的情况下、可采用不同处理工艺相组合的方式。
例如某一污水处理厂的出水部分用于城市绿化及农田灌溉,部分回用于工业生产,则可以在一个处理厂的内部,一部分采用二级处理后用于城市绿化和农田灌溉,另一部分再经过深度处理达到相应水质要求后回用于工业生产。
污水处理厂规模的确定是比较复杂的,需要根据城市基础设施的总体规划、近期远期人口规模、经济实力综合考量,可采用分期建设的方式,尽量按照远期规划确定最终规模,按照现状水量确定近期规模。同时还需要考虑到污水收集管网的覆盖程度和城市建设的规划情况。
(二)满足环境功能的要求
污水处理厂工艺的确定与排放标准是息息相关的,受纳水体的环境功能质量要求、环境容量、国家和地方规定的排放标准限制了污水中污染物的排放浓度,因此污水处理厂的运行工艺需要达到设计的处理效率,能够保证稳定的处理效果,同时如果排放污水要实现综合利用,则还需要达到用户的水质要求。
在考虑受纳水体的同时,还需要考虑到污水处理厂与周边环境、景观的协调性,厂内的噪声及恶臭是否会对周围的居民等环境敏感点产生影响,污水处理厂所产生的污泥是否能实现有效的处置,防治因为污水处理厂的建设和运行产生二次污染。
(三)技术成熟可行
城市污水处理厂属于市政基础设施工程,服务于人民大众的日常生活,改善水环境质量,占地较大、投资较高,因此工艺的选择必须是成熟稳定的,尽量采取有成功运行实例的工艺,对于尚未成熟运用的新工艺需要按照国家相关政策的规定,经过试验和参数确定后方可使用。
(四)经济合理
经济合理、污水处理成本低,对于大部分城镇污水处理厂的影响是至关重要的,可能直接影响到污水处理厂的正常运行。从城市污水处理厂的功能角度考虑,一般都建设于城市近郊区,因此布置紧凑、占地合理、征地费用低已成为工艺选择的重要因素。在节省工程投资的同时,也必须考虑降低废水处理成本。一方面所选取的污水处理工艺要运行可靠、维修管理简易,另一方面处理工艺的电耗、药品损耗要相对较低。
三、污水处理技术
(一)厌氧水解―高负荷生物滤池组合工艺
厌氧水解.高负荷生物滤池组合工艺采用厌氧水解滤池取代传统的初沉池作为预处理工艺,在传统高负荷生物滤池的基础上对其进行改造,保留了该方法高负荷、高效率的优点。处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一体,简化了污水处理流程,运行管理简单方便,且能承受较强的冲击负荷,通过采用高空隙率、高附着面积和高二次布水性能的新型塑料模块填料,取消了滤池出水回流系统,提高效率的同时降低了建设投资和运行能耗。
(二)水解―改良SBR工艺
水解―改良SBR工艺是指通过粗细格栅进行污水过滤,然后实行沉淀、水解等工序实现污水的处理工作,这种工艺流程相较于其他的工艺来说对污水的处理是比较彻底的,而且对后期的其他处理工序都是极为便利的,与此同时也对污泥做了简单的处理,这种工艺节省了不少的污水处理时间,缩短了污水处理的周期,从根本上解决了高效率、低污染、省成本的污水处理目标。
(三)UNITANK工艺
人们经过研究,在SBR技术的基础上有进一步的研发出了新的污水处理技术―UNITANK工艺,在充分的发挥了SBR优势的基础上,将不好的地方加以改进和处理,实现了不间断进水的模式,对控制系统进行整改缩短了不少的运行时间。UNITANK工艺是实现一体化污水处理技术的重要表现,与常规的污水处理技术相比,它可以不需要建立沉淀池,减少了污水处理需求的空间,大大的减少购置设备与运营中产生的费用,它实现了自动化的控制,在技术人员数量的需求上也减少了,同时各个处理池之间的管道是相通的,这也减少了资金投入,而且部分设施是可以循环使用的,这些都是其它的污水处理工艺不具备的。
结束语
我国农村生活污水的处理工作起步较晚,且目前仍存在比较大的问题)随着全国新农村建设步伐的加快和政策的倾斜,一些地方已经开始建设示范工程和规模化运行的处理设施,但只有高效、低投入、低运行成本的污水处理技术才符合国情。未来的污水处理技术会向着多方面、深层次的方向发展,可以预见多种系统的联合使用会成为今后发展的主要方向。
参考文献:
[1]李彬.城镇污水处理工艺的选择探讨[J].科技创新与应用,2014,01:143.
关键字:农村污水 处理设施 现状 展望
中图分类号:U664文献标识码: A
目前,我国的农村建设和发展速度不断地加快,在发展的过程中高速发展趋势的农村污水处理工程的建设也将更加引起重视,就我国农村污水处理设施的重要性和现状存在的问题及相应措施做了详细的分析和探究,使污水的处理工艺走上高效低耗的可持续发展之路,成为我国水处理技术研究和应用领域越来越备受关注的问题。
一、农村污水处理对于环境保护工程的重要性
在农村化加快的进程中,农村的各类资源利用也在不断的增多同时造成了生活的资源的浪费和环境的污染,农村原有的设施已经不适应于现有的农村规模,进行农村的污水处理对于农村良好环境的建设及长期发展具有重要意义。
1、污水处理能够提高水资源的利用率。污水处理能有效的遏止水的浪费行为,提高水资源的利用率,在污水的处理的过程中,将污水中含有的各种寄生虫和微生物进行了必要的处理,有效的避免了造成的二次污染,经过水污染的处理,污泥作为肥料进一步的促进农作物等的生长,这是一种再生资源的利用过程,目前来看,进行污水处理的费用还是比较高的,进而会导致我国的污水处理还不能达到一定的水平
2、污水处理能力逐渐的发展成农村发展水平的象征。当今世界发展的重要主题是生态环保,生态环保是农村发展水平的重要体现。一个农村的发展水平很大程度上是以经济的水平来衡量,经济的快速发展能带来农村面貌各方面的改变,从而带来各种基础建设的投入,现代化农村的建设中,农村建设中的一个重要的方面是污水的处理,更是体现农村现代化发展水平的重要因素。
3、环境保护工程的具体实施是污水处理。污水处理是环保理念,同时污水处理是促进人与社会和谐健康发展的发展理念。污水处理是经济发展的长远目光能获得更大化的社会效益,环境保护工程是建立在长期的社会发展的需要之上的,落实环境保护工程存在许多的问题以及观念上的困难,那么进行农村的污水处理就是对环境保护工程的实施和体现。
二、农村污水处理对环境的影响
农村污水处理对环境的影响是多样的,对生态有一定的破坏作用,农村污水会破坏原有的生态系统,噪声的影响,农村污水处理不仅影响周围的居民的生活,强噪声的工作环境更对操作人员的中枢神经和植物神经产生损害,并可导致耳聋。再就是气味的影响,由于农村污水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,当废水在污泥池等地方腐殖发酵产生如氨气和二氧化硫形成恶臭的气味,对生活在其周围的居民造成的影响是可想而知的。当今社会物质文明高度发达,人们对生活环境的要求越来越高,这些恶劣影响无疑是急需解决的。
农村污水处理产生污泥也是一个很大的污染源,通常情况下污泥含量大约为污水处理量的1%~2%,然而要达到的不是一个小数目,污泥中含有大量的重金属,对附近的土壤和地下水以及地表水产生恶劣的影响,对居民的生产和活带来危害,同时中污染中含有大量的病原体和寄生虫等,处理不当会对居民以及动植物的生命安全造成一定的危害,农村污水处理对沿线居民的生产和生活产生很大影响,污水处理没有达到一定的排放标准会使得收纳排水的水体遭受严重的污染,超标带对沿线居民的生产和生活很不利。
二、我国农村污水处理现状分析
1.农村污水处理工作的重要性及迫切性。随着城镇经济的迅速发展和人口的增加,城镇的污水排放量不断增加,由于缺乏必要的污水收集和处理设施,生活污水和工业废水一同排入水体,使得绝大多数农村的水环境污染日益严重,成为区域性水环境的重要污染源头。农村污水治理已成为我国水污染控制的重点,对它的治理问题呀迫在眉睫。
农村污水污染体现在直接污染了农村自身的生态环境,还严重的造成区域性环境的污染,对整体经济的可持续发展是十分不利的,经济发展以牺牲环境利益为代价,所以农村污水处理工作是十分重要的和迫切的,所以需引起足够的重视。
2、对农村污水设施项目的基本情况。农村污水设施项目建设基本情况并不容乐观,在其质量和数量上都不能达到一定的标准,根据《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》的要求,到2015年县城的污水处理率平均要达到70%,建制镇的污水处理率平均要达到30%。截止2010年底县城和建制镇的实际污水处理率与预计的目标存在较大的差距,我国的农村污水处理设施还需进一步的发展和推进。
3、废水所产生的的冲击负荷较大。废水所产生的的冲击负荷较大是农村污水处理设施建设最需要解决的问题。很多对环境污染较大的企业会将厂房选择在农村,达到降低成本的目的。在实际生产中这些工业企业未严格执行有关生产废水预处理的规定,将高浓度的工业废水排入农村的下水道,这对农村的环境危害是十分明显的,再加上农村污水处理厂正处于建设初期规模较小,承受污染物负荷冲击的能力较大,在一定程度上企业用这种方法降低生产的成本严重影响了农村污水处理厂的正常运行。
4、运行成本较高。农村污水处理出现运行成本较高的问题,农村污水处理厂出水水质均按标准执行,执行标准时得到国家的大力支持,很多项目由国家直接划拨经费建设,因为运行成本太高,所以在建设中的建设经费难以达到标准,直接影响了工程的建设质量,有些工程的实际运行水量低于设计的水量,还有不少失望工程不及而终了。很多农村的污水处理设施都需不断的降低成本,更有益推广和发展。
三、农村污水设施项目存在的一些问题
我国国内已建农村污水设施项目基本上是按照按现行的针对农村的相关规范和标准进行设计和建设的,具体的建设方面通过科学的研究及分析。但是在发展过程中依然存在一些难以解决的问题,主要表现在:
1、规模小水质水量变化大。由于农村的工业布局、地理位置以及经济状况不一样,因而水质和水量变化很大,因此设计绝不能简单的依靠农村污水处理和废水处理的经验。
2、技术和管理人员的缺乏。技术和管理人员缺乏也成为在实际工作中不可避免的一个很重要的问题,常规二级处理是已建农村污水处理厂采用的一种方式,这种方式的运营管理比较复杂,要求对污水的处理系统的相关工作人员有一定的技术要求,在实际上农村往往缺乏专业的管理人员和技术人员,当实际的处理水量或者水质出现波动时,污水处理系统不能相应地进行调整运行参数。并且还会出现这样的问题,假使设备出现了故障,那么就难以及时进行必要的维修,没专业人员进行指导,最终导致污水处理达标排放的难度较大的问题。
四.农村污水处理设施的展望
单纯的按照农村污水处理设施建设的标准进行会非常容易出现诸如污水处理占地面积过大,影响土地的合理利用,增加建设的成本,运行的费用高和增加管理的难度等问题,这些问题不适合农村的发展需要,农村污水处理工程的建设应符合农村的特点,根据农村的实际情况,因地制宜的发展,明确农村污水处理工程建设的阶段性目标是非常重要的,污水处理工程的建设具体的可以根据农村的实际情况而定,结合区域发展的特点,最出合理的规划。农村污水处理工程中工艺技术也是非常的重要的,找到最适合农村污水处理设施发展的方式方法。保障农村污水处理厂的正常运行,监管非常重要,同时必须完善社会化服务体系是通过加强对管理人员和技术人员的培训,达到节省人力、物力和财力,提高服务效率和服务质量的效果,所以说加强社会化服务体系将会更加有益于农村污水处理设施的长远发展。
我国的农村污水处理设施虽然取得了一定的成功,但是还是需要不断地努力和完善,在发展过程中进一步的克服存在的问题,在技术上和管理上更加完善,结合我国的实际制定适合我国国情的技术政策、法规及标准,并指导我国农村污水处理工程的设计建设和运营。
参考文献:
[1]杭世珺.农村污水处理工程设计的反思与建议[J].给水排水,2004
关键词:农村生活污水;人工湿地;工艺流程特点;技术指标;管网设计
收稿日期:2010-06-04
作者简介:林喜芳(1973―),男,广东吴川人, 工程师,主要从事农村污水处理技术研究。
中图分类号:X703
文献标识码:B
文章编号:1674-9944(2010)07-0136-03
1 引言
随着农村经济的发展,农村地区生活水平不断提高,农村生活污水引起的面源污染问题也日益严重,而面源污染是造成湖泊富营养化重要原因之一。近几年随着湖泊富营养的加剧,农村的污染治理问题逐步被提到日程上来,因此找到适合于农村生活污水处理技术显得尤为重要。合理整治农村的污水十分必要,这不仅是我国“十一五”计划目标,也是改善农村环境质量,提升整体形象的需要,同时也是保护人民群众健康安全和保护水资源的要求。
2 农村生活污水特点及处理技术分析
2.1 农村生活污水水质调查
根据广州市环境保护局的统一部署,广州市环境保护工程设计院对广州市7000多个自然村,约301万农村人口生活习惯、用水设施、用水特点进行调查研究,发现农村多数住宅排水管出户前为雨污分流,生活污水排入市政排水系统前均经过化粪池(简单厌氧发酵)处理。生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等,因此生活污水主要含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质和含有氮、磷等无机盐类。污染物平均浓度见表1。
表1 污染物平均浓度
污染物项目BOD5CODcrSSNH3-NTPpH
浓度单位mg•L-1mg•L-1mg•L-1mg•L-1mg•L-1
水质50~12560~200100~20010~251.0~2.56~8
由于生活污水中污染物以有机物为主,同时生活污水中还含有许多微生物,对有机污染物进行分解,因而生活污水是不稳定的、生物可降解的和易腐烂的,如果不经处理直接排放到环境中去则会引污染起环境。
2.2 农村生活污水处理工艺
生活污水中的污染物是以有机物为主,其生化性较好,通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。根据广州市农村聚居的特点,一般以自然村为单位,村庄人口从几十人到几千人不等,村庄间的距离从几公里到几十公里,不同村庄的村民生活方式、经济结构等相对比较独立。经过长时间的调研后决定取消处理集中污水的方式,以自然村为单位结合现状排水特点行分散处理。生污污水分散处理适用于广东地区农村现状经济情况,具有如下的特点。
(1)农村的经济结构均以自然村为单位,污水处理站的管理及设备的维护费用需由村民分担,通常是村内集体经费支持,故分散处理符合广东地区农村的经济方式。
(2)根据我国土地政策,农村土地均属于农民所有,故集中后的污水处理厂选址比较困难。
(3)道路的建设落后于经济发展,当前农村道路已经无法满足村民出行的要求。集中处理的污水管网须在狭窄的村道上进行污水管网的施工,给村民的出行造成不便。
通过对农村污水的长期投入和研究,并总结已竣工的部分农村污水处理站的运行情况。农村污水处理工作必须与村民思想方法和村民的文化素质相结合,污水处理站必须运行费用低,出水水质高(不低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准),污水处理站须设置成绿化园林景观带。因此推荐人工湿地为主要的好氧处理工艺,根据进水水质情况,分别选择与厌氧发酵池、厌氧水解、接触氧化渠等相结合,常用的主要工艺流程举例如下。
2.2.1 厌氧水解池――人工湿地
(1)工艺流程。
进水一级厌氧池二级厌氧水解池人工湿地出水
图1 “厌氧水解池――人工湿地”工艺主要构筑物
(2)技术特点。通过多级厌氧池对污水中的有机污染物进行多级消化后进入人工湿地,污染物在人工湿地内经过滤、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。
2.2.2 接触氧化渠――人工湿地
(1)工艺流程。
图2 “厌氧水解池――接触氧化――人工湿地”工艺主要构筑物
(2)技术特点。人工湿地技术上进行的改进,通过在厌氧水解池后增加接触氧化工艺段,提高氮磷的去除率。该技术工艺简单,无动力损耗,维护管理方便。
2.2.3 厌氧水解池――人工湿地――生态沟
(1)工艺流程。
生活污水厌氧水解池人工湿地生态沟出水
图3 “厌氧水解池――人工湿地――生物沟”工艺主要构筑物
(2)技术特点。生活污水进入厌氧水解池,截流大部分有机物,并在厌氧水解作用下,被分解成小分子有机物和稳定的沉渣。厌氧水解池出水进入人工湿地,污染物在人工湿地内经过滤、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。生态沟利用水生植物的生长,吸收氮磷,进一步降低有机物含量。
该工艺采用生物、生态结合技术,可根据农村自身情况,因势而建,无动力消耗。厌氧水解池可利用现有净化沼气池改建或参照三格化粪池新建,生态沟可利用现有河塘、沟渠进行改建。
2.3 农村污水工艺设计技术指标
对已运行的从化市、增城市、广州市白云区农村污水进行总结,发现污水在主工艺池中停流的时间对出水的水质有重要的影响。如从化市的草埔村,总的停留时间为26h,出水水质BOD5为21mg/L,CODcr为63mg/L。广州南沙区的芦弯村,总停留时间为28h,出水水质BOD5为17mg/L,CODcr为58mg/L。出水水质可达或高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准。经过对广东省300多个在运行的农村污水设计参数的分析,农村污水处理工艺参数建议如下。
(1)一级厌氧池(厌氧活性污泥)处理,水力停留时间24~30h,二级厌氧水解池(厌氧挂膜)水力停留时间4~8h,污泥清掏周期360d。接触氧化渠水力停留时间24~28h。人工湿地水力停留时间24~36h,水力负荷0.2~0.6m3/m2•d。
(2)厌氧水解池水力停留时间4~8h,污泥清掏周期360d。人工湿地水力停留时间24~36h,水力负荷0.2~0.6m3/m2•d,生态渠水力负荷0.3~0.6m3/m2•d。
2.4 管网设计与地形高程相结合
农村污水运行费用均要求低成本并采用无动力设计,因此管网设计时管道的埋深必须严格控制。广东省农村的地形多为丘陵,给污水管网建设提供了条件。房屋相对整齐,两侧有排水明沟,因此对广东省农村污水管的改建主要雨污分建,通过改造的形式把现状的明沟改造为雨水渠,新增污水收集管网系统。此方法不但能解决污水对环境的污染,同时也避免农村生活垃圾对污水水质的影响。
(1)管渠的接驳点。农村一般无独立的排污管网,住宅排污管从化粪池出来后接入室外排水明沟,因此污水管网建设必须从住宅的化粪池开始,沿街坊排至污水处理站。
(2)排水管线布置原则。生活污水排放管道应根据农村建筑物的布置情况,结合排水流向、街坊、地形高程、减少埋深、自流排出的原则布置。宜沿道路和建筑物周边平行布置,主排水管道应布置在接支管较多一侧。
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(3)排水管道管材选择。根据农村污水流量少、排放不均匀、管网施工困难等特点,排水支管一般采用UPVC或HDPE排水管,管径一般为φ150mm或φ200mm。主干管可用混凝土或双壁波纹管。
2010年7月
绿 色 科 技
第7期
(4)排水管道流速及坡度。农村生活污水普遍为流量少,排水不均匀,管道设计为重力非满流,流速须大于淤积流速0.60m/s。最小的设置坡度,φ150mm为0.005,φ200mm为0.004。
(5)窨井及检查井设置。生活污水排放管道在支管接入处,需设窨井,排水管道线上隔一段要设检查井,以方便维护疏通。
3 结语
对于我国广大农村地区,居民居住分散,难以建立完备的管网系统,经济力量薄弱,缺乏污水处理专业人员。人工湿地的污水处理工艺,适合我国南方的气候特点,广东位于北回归线北侧,年平均气温为20.7℃,夏季长,几乎无冬季,湿地的植物一年四季都有绿色,能有效地吸收有机物及为有机物的降解提供氧料。该处理系统工艺流程简单,出水水质好,抗冲击能力强,无需采用人工曝气、污泥回流、混合搅拌等措施,也就不存在大型的处理机械和复杂的操作控制系统,所以运行工作极为简单,不需要大量训练有素的操作管理人员,非常适宜目前我国农村迫切需要经济、高效、节能、技术先进可靠的污水处理工艺和技术。此外,小型分散式污水处理装置具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质保障等特点,也不失为解决农村分散式污水处理的有效途径。
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【关键词】小城镇;污水;处理;技术
小城镇有着不同于大中城市的特殊性,所以其污水处理按照大中城市的做法是不可行的。如如目前在大中城市普遍采用的活性污泥法对小城镇就不适合,因为小城镇无法承担高昂的费用和能耗。因此小城镇的污水处理还是结合小城镇的特点来进行。因为小城镇的污水处理也有其优势:首先是人口少,污水排放量也相对较小。我们国家的建制镇(其中不包括县城关镇)人口规模不大,平均人口不到1万,在西部一些地区甚至不足5000人。除县城外的建制镇中,大部分的镇区人口规模都在6000—10000人之间,少的不足3000人。根据正常的用水标准来推算,大部分的小城镇其每天产生的污水量大约为2000—2500m3。根据小城镇的人口规模和构成、自来水的利用率、工业化水平、工农业的发展结构等因素来分析,小城镇的污水其中超过50%为生活污水,大多数小城镇的工业污水还是以农业产品加工所产生的污水为主。对污水处理的技术要求就没那么高;其次小城镇靠近农村的特殊地理环境也给小城镇的污水处理带来一定的优势,可以考虑将污水的处理和农业的发展相结合。小城镇的污水处理应该充分利用这些优势。文章将针对小城镇特情况来分析小城镇的污水处理方式。
一、我国小城镇污水处理的特点
我国小城镇污水处理缺乏全面的经验和相适应的统一标准,污水处理工程的建设还是以对大中型污水处理工程生搬硬套为主,这就造成了成本的增加和资源的极度浪费。所以对于小城镇的污水处理必须要制度统一的标准。
二、排污管道系统比较发达的小城镇
1.生物氧化塘处理法。这种处理技术是利用了城镇周围的天然水塘或者是一些人工开挖的潜水塘来对污水进行处理或者再次利用。其优点是便于施工,成本较低,便于日后的维护管理。这种方法主要采用了三种净化原理:沉淀作用、化学作用以及生物作用。塘的分类可以按照深浅与好氧及厌氧来进行,可分为四类:好氧氧化塘、厌氧氧化塘、曝气氧化塘以及兼性氧化塘。结合我们过小城镇的特点来选择的话,最理想的是好氧氧化塘和兼性氧化塘。从净化功能上相比较的话,这两种氧化塘的好氧层是相同的。这两种氧化塘的区别是兼性氧化塘要比好氧氧化塘深,并且兼性氧化塘有厌氧层。BOD负荷以及停留时间会对氧化塘的规模和处理效果产生影响,并且也是氧化塘设计的重要参数。因为氧化塘的净化能力主要是由氧化塘的定理条件和气候条件来决定的,所以对于这两个设计参数要因地制宜,灵活运用。条件允许的情况下,氧化塘还可以进行鱼类的养殖。用氧化塘进行养鱼时要把氧化塘进行分级,一般是分为四级,前两级可以进行藻类的培育,第三级主要是用来培养动物型浮游生物,鱼类的养殖则要放在第四级。进行设计时一定要保证污水的停留时间,污水在养鱼塘停留的时间至少要达到20—30小时。各级的塘深要根据实际情况来定,一般的原则是藻类培育的塘可以浅一些,鱼塘一定要深一些,一般养鱼塘的水深要控制在2—2.5米。
2.污水灌溉法。污水灌溉法是运用认为因素将污水引入农田,利用土地来进行物理、化学及生物的一系列净化过程,最终实现污水净化的目的。这种处理技术的优点是不但可以完成污水处理的目标,还能为农田提供必需的水分和肥料。这种净化方法的分类可以根据农作物来进行,一般分为旱田处理和水田处理。旱田处理主要是利用农田的表层土对污水进行过滤、截留、吸附以及交换的一系列净化过程。为了保证污水处理量不超过农作物的实际需要,在对旱田进行污水灌溉前要做好污水的沉淀、处理量调节以及储存措施。水田土地处理其深度一般控制在0.05—0.15米之间,其净化原理类似于氧化塘,效果较好。当污水在在水田停留3---8天时,通过检测可以发现水中的BODS被控制在20mg/L以下,效果最好的可以控制到1—2mg/L;BOD的净化效果可以达到90%以上,细菌的清除率在98%左右,氨氮的去除率达到50—96%。不管是利用旱田还是水田来对污水进行处理,其污水水质一定要符合《农田灌溉水质标准》中的相关规定,要处理的应该是生活污水或者是可以分解的工业污水。
三、排污管道系统欠发达的小城镇
目前我国的小城镇基本是属于这种情况。生活污水以及雨水都是以就近原则直接排入附近水体,粪便采用贮粪池收集。
1.污水的处理。以截流式合流制系统对城镇内各处的暗沟内的污水进行收集,集中起来再运用生物氧化塘处理法或者是污水灌溉法进行处理。在晴天或者是刚下雨的时候把集中起来的污水排入氧化塘,当污水的流量大于截流干管的容量时就会有一部分污水会经由溢流井溢出并排入水体。这些溢出的混合污水经过雨水的稀释再加上水体的容量要远远大于污水量,污水都会得到净化。
2.粪便的处理。粪便必须要进行无害化处理以后才能用作农田的肥料。目前我们国家对于粪便的处理方法有:厌氧处理、好氧发酵、焚烧处理、湿式氧化处理以及药物沉淀。出于处理成本的考虑,适合小城镇的粪便处理方法是厌氧发酵法。主要分为:高温厌氧发酵处理、中温厌氧发酵处理、常温厌氧发酵处理。高温厌氧发酵处理是将粪便经由53—55℃的高温进行两天的发酵就完成了无害化处理。中温厌氧发酵, 温度要控制在35 一37 O C ,周期一般为一个月。常温厌氧发酵的稳定一般是12—28℃.这种方法最多的是用于公厕或者是住宅区的粪便,周期一般是45—60天,甚至更长,其效果一般。
关键词:污水处理厂;污水检测技术
中图分类号:U664文献标识码: A
一、城镇污水处理厂监测的目的意义
当前,我过由于经济快速发展和农业科技水平的提高,广大农村劳动力富裕,就迫使剩余的劳动力向城镇密集转移,从事商业、第三产业等工作。城镇人口数量的增加,原有的农村分布式的污染,变成了集中到城镇点源式的污染,造成城镇污染负荷加大,污染物总量加大,环境污染加重,环境问题突出。同时,随着我国城镇化发展战略的有力实施,建设一批环境优美、环境质量达标、公共服务设施完善的现代化城镇是广大居民的迫切需要,也是城镇发展的需要和基础。党的十提出了建设生态文明的伟大目标,这就为开展城镇环境基础设施建设提供了良好的政治氛围。因此,建设城镇污水处理厂等城镇基础设施就成为共识。城镇污水处理厂运行效果怎样,是否达到对整个城镇污水进行有效的处理并且达标排放,需要技术数据来支撑。因此,对城镇污水处理厂进行科学、有效的监测,是保证运行效果良好的技术前提。只有通过定期监测,才能掌握每个时段城镇污水处理厂运行质量、运行效果,才能对产生的问题及时采取有效的措施进行处理,保证城镇污水处理厂稳定运转。
二、城镇污水处理厂监测内容
(一)执行标准:监测采用 GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》进行监测。
(二)监测专案:根据 《城镇污水处理厂污染物排放标准
(GB18918-2002)》要求和污染减排需要以及污水的来源及性质,将监测项目分为基本控制项目和选择控制项目两类。基本控制项目主要包括影响水环境和城镇污水处理厂一般处理工艺可以去除的常规污染物,以及部分一类污染物,共 19 项。选择控制项目包括对环境有较长期影响或毒性较大的污染物,共计 43 项。基本控制项目是必须严格进行监测的。选择控制项目可由地方环境保护行政主管部门根据污水处理厂接纳的工业污染物的类别和水环境质量要求选择性进行监测。其中基本控制项目主要有有化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、动植物油、石油类、阴离子表面活性剂、总氮(以 N 计)、氨氮(以 N 计)、总磷(以 P 计)、色度(稀释倍数)、pH 、粪大肠菌群数(个 /L)等 12 项。一类污染物主要有总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等 7 项。选择控件目主要有苯并(a)芘、挥发酚、总氰化物、硫化物、甲醛、苯胺类、总硝基化合物、有机磷农药(以 P 计)等 24 项。
三、取样与监测
(一)监测点位:城镇污水处理厂水质取样在污水处理厂处理工艺进口和末端排放口。在排放口应设污水水量自动计量装置、自动比例采样装置,其中 pH 、水温、COD 等主要水质指标的测定应安装在线监测装置。
(二)监测频次:污水处理厂正常运行期间,出水水质必须保证每季度监测 1 次,有条件的每月监测 1 次,形成连续对比。其中冬季可增加监测频次。进口端可每年监测一次。特殊情况下也要进行临时监测。
(三)监测分析方法
本文仅列出基本控制项目和一类污染物共 19 项的监测方法。其中化学需氧量(COD)采用重铬酸盐法;生化需氧量(BOD)采用稀释与接种法;悬浮物(SS)采用重量法;动植物油采用红外亮度法;石油类采用红外亮度法;阴离子表面活性剂采用亚甲蓝分光亮度法;总氮采用碱性过硫酸钾 - 消解紫外分光亮度法;氨氮采用蒸馏和滴定法;总磷采用钼酸铵分光亮度法;色度采用稀释倍数法;pH 值采用玻璃电极法;粪大肠菌群数采用多管发酵法;总汞采用冷原子吸收分光亮度法或者双硫腙分光亮度法;烷基汞采用气相色谱法;总镉采用原子吸收分光亮度法(螯合萃取法)或者双硫腙分光亮度法;总铬采用高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光亮度法;六价铬采用二苯碳酰二肼分光亮度法;总砷采用二乙基二硫代氨基甲酸银分光亮度法;总铅采用原子吸收分光亮度法(螯合萃取法)或者双硫腙分光亮度法等。
四、基于SIMATIC的监控方案
根据城镇污水处理厂工艺流程、厂区布置、生产和管理体制等方面的具体要求,污水处理厂自动化系统大致可由现场测量控制层、集中监视操作层、厂部生产管理层和公司生产调度层组成。
(一)现场测量控制层
该层是污水厂计算机自动化系统的基础,直接完成生产过程中的数据采集、调节控制以及实现回馈控制或顺序控制等功能。其过程输入信息是面向传感器的信号,如模拟量、开关量、电能、时间、脉冲等,其输出是驱动执行机构运行或停止工作。
构成现场测量控制层的装置有PLC、过程检测仪表和机电控制设备等。根据厂区平面布置及工艺流程的特点,该层由污水预处理系统/进水泵房、生物处理系统/配电中心、生物处理系统/鼓风机房、污水消毒纤维过滤系统/出水泵房、污泥处理系统/脱水车间等工段PLC工作站组成。
1、污水预处理系统/进水泵房
该PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室,负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备,此外,还负责进水水质如pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。
2、生物处理系统/配电中心
该PLC工作站设在全厂的配电中心控制室,负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为生物池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备,污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵,二沉池的刮吸泥机等设备。此外,其还负责生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配电中心的电气参数如:电流、电压、功率等参数的在线检测。
若污水厂生物池采用鼓风曝气时,在系统中还需增设鼓风机房PLC工作站,设在鼓风机房配电间控制室,负责监控鼓风机及其辅助设备的运行及风量的调节。
3、污水消毒纤维过滤系统/出水泵房
该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门、加氯消毒、纤维过滤等设备,此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。
4、污泥处理系统/脱水车间
该PLC工作站设在脱水车间配电间控制室,负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门,脱水车间的进泥泵、脱水机、加药系统等设备。
(二)集中监视操作层
该层设在综合楼或配电中心的中心控制室,由两台工业控制计算机和输入/输出设备等组成。在中心控制室设置大屏幕投影仪,以使值班人员更清晰地监视全厂的生产实况。
行通信交换信息。由以上描述可看出污水厂自动化系统其实是有多个网段组成的一个区域性的局域网。
四、监测中需要注意的事项
(一)为节约成本,保证在合理处理支出下的出水水质能达到排放标准,必须严格限制工业废水进入城镇污水处理厂。确实有必要进入污水厂的,进水 COD 值不宜超过 1500m g/L。据国内经验:COD值在 500m g/L 的污水处理厂,进水主要是生活污水;COD 值在500-1000m g/L 的污水处理厂,进水有相当部分是工业废水,COD 值>1000m g/L 的污水处理厂,大部分进水就是工业废水了。
(二)对于使用好氧法工艺处理污水的污水厂,进水中碳、氮、磷之比以 100∶5∶1 为宜。
(三)原则上水质样品采集位置在处理工艺的末端排放口,必须测定项目有 12 项基本控制项目和 7 项一类污染物, 选测项目应根据进厂污水性质及出厂水用途、排放去向选定。为了解进厂污水性质,以及判定处理工艺的处理效率,还应在处理工艺的始端采集水质样品,测定项目根据需要选定。特殊需要时,还应在处理工艺中段采样、测定。
(四)采样、样品输运、实验室培养和测定分析等等环节和程序,必须严格按照环境监测有关要求进行操作,避免出现错误数据。
(五)对数据及时统计分析,保证监测数据的准确性。
结语:城镇水环境的改善,必须通过有效的截污、治污,才能得到控制,因此,必须建设一系列污水治理工程,而城镇污水处理厂是治理污染、削减 污染物的最有效途径。城镇污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注,为人们的生存质量带来更多的绿色和清新。
参考文献
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目前,国内关于城市污水处理厂建设与运营管理已经有了比较成熟的经验,而针对农村污水处理设施,国内的研究才刚刚起步,并且主要集中在污水处理实用技术方面,关于设施运营方面的专项研究开展的比较少见。
1.1北京市农村污水治理机制
截至2007年底,北京村镇地区已建和在建的乡镇(包括开发区)集中污水处理厂约为40座,村级污水处理设施超过400处。在污水处理设施运行管理模式方面,北京农村村级污水处理设施采用农村政府管理模式、水务站管理模式、企业代管模式相结合的管理模式,有效保证了村级污水处理设施正常运行;在运行经费来源方面,北京村级污水处理设施采用区、县及村镇公共支出、污水处理收费及市级公共财政补贴相结合的资金来源保障制度;在运行监管方面,北京村级污水处理设施主要由区、县环保部门负责监管,通过定期化验水质和不定期抽查等方式监督出水达标排放情况。
1.2义乌市农村污水治理机制
文献[7]报道,义乌市自2006年实施农村生活污水治理以来,截至2010年底已累计完成354个农村生活污水治理项目,受益人口达40.73万人,完成率占到全市需治理村数的50%以上,共3建沼气厌氧净化池58714m。此外,为了发挥农村生活污水治理基础设施的长效性和稳定性,义乌市于2009年下发了《关于义乌市农村基础设施管理办法(暂行)》,从部门责职、考核机制、资金奖励,对农村生活污水治理基础设施的长效运行进行了规范。在污水处理设施运行管理模式方面,义乌市采用专业后续维护管理公司模式、镇街专业维护管理队伍模式以及村各负其职模式相结合的农村生活污水治理设施维护管理模式,有效保证了农村生活污水治理设施的长效运行。
1.3国内农村污水处理设施运行存在问题
我国在农村污水处理基础设施运行管理方面研究起步较晚,缺乏系统的理论和成功的案例。此外,我国农村的情况也比较特殊,各地区农村气候与经济条件差距很大、排水管道匮乏、集中污水处理设施较少、村民环保意识有待提高等。因此需要在现有条件下充分结合各地实际情况,进行探索性研究,才能建立起符合当地农村实际情况的运作管理机制,以保障污水处理设施的正常运转,促进农村水环境的改善。
2沈阳市农村污水治理设施建设与运行状况
2.1污水处理设施建设与管理
近年来,沈阳市按照创建国家环境优美乡镇与生态村对农村污水处理率的要求,结合当地实际情况,分批建设了299个农村村镇生活污水处理设施。其中仅2008年,沈阳就新建了村镇污水处理设施31个,总处理能力14300t/d。这些污水处理设施结合村镇具体情况,主要采用了以人工湿地组合工艺为主的多种生态污水处理技术。运行管理采用农村政府管理模式、村委会管理模式、委托管理模式以及开发公司管理模式相结合的管理方式,因地制宜地对农村污水处理设施进行管理。
(1)农村政府管理模式。
由农村政府设立专人从事管护工作,主要集中在目前大部分依靠区县与农村财政解决经费问题的地区。
(2)村委会管理模式。
由村委会安排当地村民兼职管护,主要集中在少数村集体经济实力较强的村庄,如新民市方巾牛村、张士朴拓子村、棋盘山阎家村等。
(3)委托管理模式。
委托专业的环保设施运营公司从事运行管理工作,主要集中在少数经济条件较好的的区县,如于洪区。
(4)开发公司管理模式。
由开发公司下属的物业公司负责水、电、气等设施维修服务,主要在少数与开发商存在土地置换的村庄,如东陵区李相街道。
2.2污水处理设施运行效果与监管
沈阳市周边多个农村污水处理设施的连续监测结果表明,尽管农村污水处理设施进水COD、SS等有一定的波动,COD变化幅度CrCr125~242mg/L,SS变化幅度为33~65mg/L,但出水COD均在100mg/L以下,SS均在25mg/L以Cr下,这些农村污水处理系统运行效果基本还是比较稳定的,耐一定冲击负荷,其中系统出水COD、SS、NH-N、T~P等指标达到《城镇污水Cr3处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》中的二级标准。在农村污水处理设施监管方面,沈阳市各农村污水处理设施建成投入使用后,一般都作为固定资产移交给了所在地乡镇政府或村委会。因此乡镇政府一般成为污水处理设施的责任主体。而区县环保局作为沈阳市农村污水处理设施的建设组织者,在设施建成投入使用后,也顺理成章的担当起监管者。市环保局作为生态市创建的主管部门不定期对农村污水设施进行现场检查,督促各区县确保设施的正常运转。
2.3沈阳市农村污水处理设施存在问题分析
近几年,沈阳市农村污水处理设施建设工作虽然取得了一定成绩,但在建设与运行管理方面仍然存在一定问题:建设方面主要是部分项目配套管网不健全,导致污水汇集量减少甚至无法收集;运营管理存在的问题主要包括缺乏有效的管理制度、运行费用保障困难、监管措施不够完善、管护人员素质较低、政策支持缺乏与认识不足等问题,造成部分村镇污水处理设施运行不稳定。
3沈阳市农村污水处理设施运营机制建设
3.1构建完善的运营监管体系
根据沈阳市目前现状,提出建立“乡镇(运营商)管理、区县监督、市统一考核”的农村污水处理设施运行监管责任体系。体系中乡镇(运营商)管理——乡镇政府或运营商对农村污水处理设施管理具有直接责任;区县监督——运营经费由区县财政拨付,因此区县政府对辖区内农村污水处理设施运营状况负有监督管理责任;市统一考核——市环保部门、政府督察室等部门可以把各区县政府的农村污水处理设施运行情况列入政府绩效考核指标中,进行统一考核,针对污水处理达标或者不达标的实际情况,按照政府行政考核要求予以评估,以此来督促区县政府必须投入足够资金来做好运营工作,考核可以采取半年或年终考核的方式。
3.2制定健全的考核制度
保障运行效果的重要措施之一就是要建立并实施考核制度。从技术指标、经济指标、管理指标等方面对设施运营单位进行量化考核,并把考核结果与资金拨付、奖惩措施联系起来。针对乡镇政府直接运行与委托运行两种模式,还可以对设施运行管理主体进行奖惩。第一,乡镇政府直接运营的应以奖励为主,这样可以提高自觉运行的积极性,奖励可以考虑经济奖励和行政奖励并行。第二,委托运营的将运营考核结果作为核拨污水处理经费的主要依据,从而达到强化运营单位达标服务的目的。对于运行工作开展较好的运营单位可以给予一定的经济奖励或者补贴。对出水水质不达标或不能正常投入使用的设施运营单位给予处罚,以经济惩罚措施为主,情节严重时政府部门要终止合同,重新选择运营单位。
3.3选择适当的运营管理模式
沈阳市广大农村地区经济、社会发展差异性较大,短时期内完全统一实现社会化与市场化难度较大,需要一个从政府直管到企业管理的渐进过程。应根据村镇经济条件、发展阶段和管理水平,因地制宜采取适合当地的污水处理设施运行管护模式。如:政府直接管理模式,包括乡镇政府管理模式与村委会管理模式。由乡镇政府或者村委会直接管理,管护经费纳入区县财政预算支出,经济条件较好的村或者乡镇可以自行筹措部分资金;市场化运营模式,根据农村地区的不同情况选择应用适合的运营模式:对于规模较小且区域分散的村庄较适合采用整合运营模式,统一打包招标运行,保障运营规模总量,这样才能吸引有经验有资质的专业公司加入运营中;而对于经济相对发达的小城镇,污水处理设施的运营则可以独立进行招标;关于委托运营和BOT项目运营公司的选择,则可根据建设阶段承建单位的实力以及前期所做计划而定。
3.4建立系统的资金保障制度
由于沈阳农村地区经济水平整体还是比较落后的,而且农村生活污水处理具有较强的公益性,因此必须采取多元化、多渠道的机制,才能保证农村污水处理设施能够顺利正常运行。
(1)加大财政资金投入力度。
沈阳市各区县政府在财政预算中应列出一定资金,设立农村水环境保护专项资金,用于保障农村污水处理设施正常运行。此外,还要积极争取国家、省、市级环保、农业等部门的各项专项资金与财政补助。
(2)鼓励村镇自筹资金。
村镇自筹资金也可以成为农村生活污水处理设施运行费用的另一个重要的途径。政府通过引导和鼓励,使一些经济发达村镇将其资金投入到污水处理设施运行管理中来。
(3)其它渠道融资。
在上级部门的监管与政策扶持下,当地政府可以充分发挥市场经济的杠杆作用,通过制定多样化的运营管理费用补贴、税收减免、土地置换等相关优惠政策,拓宽资金来源渠道,吸引更多的社会资金投入到农村污水处理设施运营中来。
3.5制定完备的政策体系
目前,扶持农村地区污水处理的相关政策还不多见,更未形成系统的政策保障机制。这样不利于污水处理设施效益的发挥,也加大了设施运营管理的难度。要促进沈阳农村地区污水处理设施的长效运行,需要建立完备的政策体系。
(1)资金支持政策。
各级政府部门应该制定相关资金管理政策,一方面从环保、农业等多部门多渠道争取运营资金补贴,另一方面可以适当减免企业营业税、所得税等相关的税费。
(2)技术支持措施。
各级环境保护部门应针对农村地区污水的排放特点与现有处理技术,结合当地经济和社会发展水平,编制农村污水处理设施技术规范,可以提出建设与运营的技术建议与要求,推荐优先使用的污水处理技术,制定适宜的排放标准,从而能够为农村污水处理设施运营提供技术支撑。
(3)污水回用政策。
可以尝试推行污水回收再利用制度,鼓励处理后达标排放的污水有偿回用:对于回用水有效利用的,给予一定的价格扶持或者资金奖励。
4结语
关键词:生活污水;小型处理厂;处理工艺;设计
中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0059-03
前言
近年来,频繁的发生水污染事件,不仅严重威胁人类的身体健康,也在很大程度上阻碍了经济与社会的可持续发展。鉴于水污染事件所形成的危害,有必要开展有效的治理工作,而生活污水作为主要的水污染事件来源之一,必然要采取科学的处理工艺妥善的处理,以使其危害降低,减少水污染事件的发生,促进人与自然的和谐发展,保护水生态系统完整。
1 小型生活污水处理工艺流程分析
近年来,随着城市基础设施建设市场的不断开放,我国的工程技术人员与国外同行的技术交流愈加密切,吸收国外先进的技术和理念,形成了一些适应中国国情的技术,对解决和控制水体污染起了重大作用。首先污水处理部门要分析当地污水的组成含量,并结合实际情况形成具有可行性的污水净化方案。污水净化方案要具有运行费用低、操作简便、易于管理的特点,除此之外小型污水处理工艺应满足具备较强的抗负荷冲击能力,能够较好的应对突况[1]。
生活污水属于低浓度的有机废水,其中具含有天然高分子物质,这种物质能够通过化工方法降解,同时由于生活污水中还含有多种寄生性细菌,使污水具有良好的生化性,因此可以采用厌氧和好氧结合的方法将污水中的杂质出去[2]。
在污水处理的过程中,首先需要一个厌氧过滤装置,该过滤装置主要由复杂的生物菌群组成,通过菌群内的细菌和水解产酸菌和甲烷细菌反应,完成一级厌氧处理,让污水通过过滤床,能够有效的完成一级过滤,清除大量的好氧细菌。为了能够提升生活污水的处理质量,在完成一级过滤后要进行二级厌氧生物过滤。在完成二级过滤后将污水转入氧化槽进行好氧处理,此环节可以清除大量的厌氧细菌。常用的好氧生物处理方法有活性污泥法和生物滤池复合法,操作人员要根据污水的成分灵活选择好氧处理方法,充分的清除微生物和悬浮物。在完成厌氧和好氧的处理后,将污水转入沉淀槽内,此环节主要是为了清除污水中的污泥,沉淀处理可采用竖流沉淀法,让污泥沉淀在槽的底部,让清水流出,此方法操作简便,排泥方便,易于管理,适用于多数的沉淀处理。完成沉淀处理后,污水已经变清澈,但如果直接饮用还存在一定危害,此时水中还有人肉眼看不见的有机物和病毒,因此要将冲沉淀槽排除的污水转入消毒槽内,此环节主要是为了清除水中存在的大量有机物、虫卵和大肠杆菌,尤其是大肠杆菌,消毒环节要采用漂白粉和漂白精,彻底清除污水中的大肠杆菌和微生物。在整个污水处理环节中,每个工艺流程都具有自身独特的特点,首先是厌氧滤床,其能够有效的将污水同悬浮物分离,并利用厌氧细菌初步分解水中的有机物,为下步沉淀打下了基础,其次在氧化池中的净化环节,氧气能够氧化大量的剩余有机物,并通过添加氧化剂,杀死水中厌氧细菌,完成水质的初步净化,同时将污水导入沉淀槽中,而在沉淀槽中污水可以同淤泥分离,让上部的清水流入消毒槽内,排除污泥。接下来将上层的清水导入消毒槽内,通过固态氯和漂白粉的加入,进一步杀死水中的大肠杆菌等微生物,实现生活污水的净化[3]。
2 小型生活污水处理设计
2.1 城镇居民生活用水情况分析
2.1.1 城镇居民用水量定额
城市居民用水量在一般情况下都是有定额的,在这个定额内的用水价格是较为便宜的,但是一旦超出了这个范围用水价格就会上涨,这也是控制居民用水量的一项有效措施。这种对城镇居民用水量定额的方式还可以培养了城镇居民的节水意识,让居民在日常的生活中做到对节水方式的习惯[4]。
2.1.2 城镇居民污水排放的情况
城镇居民的用水都是生活用水,其携带的污染物较少,在进行污水处理的时候会比较容易一些,但是有些地区可能由于餐馆较多,或者是位于商业区,导致用水量增多,并且污水内携带的污染物较多。这种情况下就要根据不同的地区,来制定不同的污水排放量和污水携带的污染物量的监督,争取与污水处理系统达成共同的治理方式[5]。
2.1.3 污水处理厂的排放标准
所有的城镇居民污水都要经过污水处理厂的处理才能进行再次的排放,在进行污水处理的过程中需要进行的化学处理有很多,对每一项处理技术都要进行严格的工艺规定,并保证只有当处理后的水质达到相关的规定时才能进入到下一步的理环节。这样对每个环节中的水质都进行检查,保证最后流入到使用过程中的水也是符合质量要求的。并且针对不同的地区的污水排放量和含有污染物质量,要建造不同的污水处理系统[6]。
2.2 论证并选择工艺方案
2.2.1 工艺方案的选择与论证原则
在污水处理工作开展的过程之中,相应处理方案的设定与工艺方案选取论证实践活动的开展,需要相关技术研发人员遵循指定的基本工作原则。在目前国内社会有关生活污水处理的工作研发进程之中,相应处理工艺的选取原则的划分,主要可以分为几个不同方面的论述内容。首先,相应生活污水处理工艺方案的论证与选取,应当严格遵循城市整体污水处理工作开展的远期发展规划。其次,技术人员应当秉承高水平的职业责任心认知观念,尽可能保障相关工艺内容设定的安全性与可靠性。避免因处理流程设计的偷工减料,造成整个城市生活用水的二次污染。在最后,技术人员应当结合现代社会之中的信息化处理技术,将人工智能自动化处理手段结合应用到污水处理的工艺设计流程之中,最终实现整个污水处理工作开展的经济成本的逐步降低[7]。
2.2.2 污水处理工艺方案中指标参数的确定
指标参数信息的核实与确定,也是生活污水处理工艺方案论证与选取可靠性得以实现的重要前提条件之一。在目前国内社会污水处理工艺的研发阶段之中,城镇生活污水BOD5的处理指标应当控制在每升十毫克的含量范围之内,达到整体剔除效率在九十五个百分点以上的控制水平之上。在SS水质成分含量的控制与处理方面,新型工艺方案的设定与选取,要求经过处理过后的生活污水,实际SS成分含量可以控制在剔除率达到九十六个百分点以上的工作水平。在此基础之上,城市生活污水当中磷杂质、氯化镁等各种有害化学元素的剔除预处理等,也是需要相关技术人员在论证并选择相应污水处理方案时尤为关注。相对城市工业污水处理工艺方案的设定,生活污水处理对TP出水浓度的剔除处理效率要求较低。只要能够将相应化学有害物质的剔除率控制在九十个百分点左右的参数范围之内,即可达到生活污水处理的基本工作标准。
2.3 确定工艺参数
污水处理占中进水控制井和事故水井是非常重要的,主要是针对市政污水的进入以及出现未经处理的污水禁止向外排出,同时又能够下游遭受污染而设置的事故水井,事故水井能够保障所有进入的污水能够在当前水井中进行处理,保证污水不会向外流出,保障城区水源的安全,其中进水控制井、事故水井的尺寸要根据流量来进行控制,而且事故水井的潜水提升泵的型号、数量等相应参数也要进行设置[8]。
机械格栅是能够截取污水中的残留物,是布置在进水渠道内的必要设备,机械格栅通常要根据水量、材质、间隙、主电机功率以及转刷电机功率等方面参数进行确定,机械格栅的数量也会根据水量的不同而进行相应设置,并且在放置位置方面也会有所不同,通常采用平行放置的方式,并且还要根据水流量计算出进水渠道渐宽部分的长度、通过格栅的水头损失、栅槽总长度等相关数据。另外污水提升泵房和调节池也是需要注重的,也就是说污水提升泵房要根据最大水流量来确定潜水排污泵的数量,并且每台排污泵流量也是需要重视的。调节池是专门用来缓冲水量和调节水质的,要根据场地实际情况,确定调节池的有效水深、占地面积以及有效的容积量等[9]。
2.4 环保节能与安全生产
在小型生活污水处理工艺和设计当中,环保节能、安全生产等,都是十分重要的问题。在环境保护方面,注重出水对河流沿岸环境的影响,由于要求对处理污水出水回用,不可向临近的河流进行排放。由管网对污水处理厂的滤液、上清液、生活污水等进行统一收集,和污水共同进行处理,不会产生新的污染。污水处理后,将污泥制成泥饼的形式,具有较低的含水率。通过对泥饼性质进行化验和分析,发现可将污泥作为农肥使用。对于鼓风机房、泵房产生的噪音,通常是难以避免的,因此,需要采取一些措施进行处理,例如采用减震垫、橡胶接头、消声器等方法,将对噪声进行削减。
在消毒工艺中,需要对二氧化氯消毒工艺进行现场制作,所以有一定可能性会发生漏氯的情况。由于二氧化氯具有较高的毒性,因此,要采用有效措施预防漏氯的发生。同时,为了避免漏气对工作人员造成伤害,在相关的地点,需要对感应报警系统进行设置,同时对相关工作人员发放吸附面罩、氧气罩等常备。此外,要对厂区环境进行美化,达到30%以上的绿化面积,确保照明、通风、采暖的良好供应。在节能方面,对节能型潜水泵进行使用,降低能耗。与变频调速相配合,利用计算机优化系统,实现水泵高效运转[10]。
为了使不必要的损耗得到降低,对水量和水质等,可以利用仪表进行全程自动化的控制和监测。在厂区当中,对于照明系统、空调系统等功能性设备,应当根据实际情况,进行合理的使用,使能耗得到降低。为了确保安全生产,要在厂区中,对两套生产系统进行设置,自行配备电源,避免发生断电事故。在污水处理工艺中,对污泥浓缩脱水方法进行应用,没有涉及到消化反应,所以不会产生沼气等危险气体。对安全监督管理体系进行监理,根据校方要求设立防火栓,并对卫生标准进行设置。
3 小型生活污水处理工程成本分析及效益评价
3.1 成本分析
根据国家相关小型生活污水处理方面的规定来看,污水厂进行污水处理的成本需要包括能耗费、人员工资费、处理药剂费用、相关设备的检修以及在处理过程中产生的其他不可预测的费用等等。
第一,能耗费。小型生活污水处理过程中所需要的电费消耗量每日大约是1000kwh/d,电费每度按0.5元计算,则每天需要消耗500元/d。
第二,药剂费。污水处理厂为了实现更好的进行污水的处理工作。在进行污水的处理过程中经常会掺杂一些化学药剂,来清除污水中所包含的有害物质,防止在进行污水处理后,有害物质并没有被完全的消除掉,仍然存在于水体当中,对附近的水源或者周围的环境造成二次污染问题。通常在污水处理中所需要购买的化学药剂为氯酸钠和盐酸,消耗0.6g的氯化钠和1.2g的盐酸才可以生成1g的二氧化氯,因此药剂平均每克的花费是0.0035元,那么污水厂每天的药剂花费大约为160元/d[11]。
第三,人员工资福利费。污水厂的出水处理需要配备大量的劳动力,劳动力的工资标准要按照污水处理厂的具体所属区域的人均收入标准来定,污水处理厂正常的劳动人员工资费用每人每个月为3000元。其中国家规定的法定假日照常休息,如果出现临时加班或者节假日加班等情况时,每天的工资按照正常工资的3倍来支付。
第四,设备维修费。污水厂进行污水的处理工作单单仅靠人力是无法完成的,必须依靠相应的技术设备,而污水处理厂的技术设备由于使用的次数比较频繁,因此为了避免设备在使用过程中出现问题,导致污水的处理无法进行,为污水处理厂的经济收益带来不利影响等问题,必须要经常对污水处理设备进行更新和维护。但是对于设备的检查和修理工作不是需要每天进行,只需要定期对设备进行检修就可以实现对设备正常运行的保障。因此,设备的维修费用没有固定的数值,不能按每天的工作量来计算,智能算作是不可密]的突发状况产生的费用,在这里姑且只按每个月4000元计算,设备的维修管理费按每个月2000元计算。
第五,总体的运行费用。整个污水处理厂的运行投入费用为:每吨水处理费用(550+168+200+200)/1000=1.12元/吨水。
3.2 效益评价
随着社会经济的发展,人们物质生活水平提高,对环境问题的关注度也越来越高。但是我国目前存在着污水处理问题导致对环境产生了极大的恶劣影响。因此,在城镇的周围建立污水厂,保证城镇中的生产生活所产生的污水都能够得到妥善地处理,能够有效地保护环境,降低对水土的濡染程度,起到了重大的环境效益和社会效益。
3.2.1 环境效益评价
在社会经济的大力推动下,我国的城市化进程加快,城市生产生活用水量变大,使污水处理工作变得更加困难。因此,建立专业的污水厂能够有效的解决城市水土污染等问题,促进城镇污水处理的进步,对城镇周围的水体环境和卫生都具有确切的保障。此外,污水如果得不到良好的处理,在炎热的夏季很容易导致水体内部结构发生变化,产生极其难闻的气味,严重的影响周围群众的日常生活,对环境也构成了极大的威胁。因此,建立污水处理厂能够使污水得到及时妥善的处理,避免其发霉变质,影响镇区内人们的正常生活,使城镇的环境评价等级得到显著的提高[12]。
3.2.2 社会效益评价
建立污水处理厂可以有效地解决环境问题,给予环境确切的保障,有利于促进城镇经济发展,提高人民的生活质量,并且对城镇发展旅游等服务业都有着重要影响。此外,近几年,针对环境问题日益恶劣的现象,国家为了保护环境推出了不少相应的政策和措施,建立污水处理厂也是对国家提倡的绿色环保可持续战略一种积极响应,对社会效益的评价具有极大的有利影响[13]。
4 结束语
通过相应的工艺设计,小型处理工艺可以将生活污水中的有害物质去除,使处理后的生活污水与排放标准相符合,减轻其对水体、环境、人类身体健康的影响,同时,本文所设计的小型处理工艺具有良好的经济性与环保性,可实现经济与社会的可持续发展。不过,由于本人研究能力有限,本文设计结果还存在一定不足之处,如处理后的废水再利用无法实现,因此,还需要进一步的深化研究,并完善设计,以能充分地发挥其生活污水处理作用。
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1 农村生活污水处理现状
随着农村生活水平的不断提高,农村生活污水的排放量也逐渐增加,农村的生态环境遭到了严重的破坏,对农民的身体健康造成了很大的威胁,农村的环境令人担忧。调查报告显示,我国大部分村庄的排水设备缺乏,不经过处理而直接排放污水。89%的村庄的生活垃圾直接丢弃在住房前后、村内的池塘中,而且村里没有人对垃圾进行处置。生活污水的任意排放,不仅对河流、池塘造成破坏,而且污染了村民的生存环境,严重影响了村民的身体健康。
农村生活污水主要包括洗浴、厨房、冲厕以及农民养殖牲畜的粪便水。农村的污水处理率不高,污水分散分布,水量排放没有规则,污水中的有机物含量高,重金属等有害物质的含量不高。农村人口居住的较为分散,但是由于居民有很相似的生活规律,这就造成农村生活污水的排放流量白天要比早晚的少,夜间的排水量不大,数量变化较大。
2 农村分散型生活污水处理技术选择
2.1 农村分散型生活污水处理技术的选择原则
针对农村分散型生活污水特点以及处理难点,在选择处理技术时,应遵循以下原则:
2.1.1 因地制宜
在农村开展生活污水处理,必须要结合该区域的实际情况,选用合适的处理技术。农村地区的人口、地形、地质、气候以及经济水平等,因地域地理位置的不同,存在很大差别,所以在选用污水处理技术时,也应当因地制宜的选用合适的处理技术。在土地面积有限的情况下,可采用生物生态组合处理技术实现污水物的生物降解和氮、磷的生态去除,以降低污水处理能耗,节约建设、运行成本。此外,还应结合当地农业生产,加强生活污水源头消减和尾水的回收利用。
2.1.2 抗冲击负荷能力强
农村生活污水水质水量变化很大。当污水排放量较小时,容易造成处理系统的资源浪费,污水排放量大时,容易超出污水处理系统的处理负荷,造成出水恶化,所以应尽量选择抗冲击负荷能力强的污水处理技术。
2.1.3 管理简易
当前我国农村地区的经济虽然已经有了很大改善,但是在技?g方面还存在欠缺。例如,在农村建设起处理生活污水的基础设施,由于专业技术的匮乏,使其在建成之后不能正常得以应用,更不要说能够对其进行科学的管理了。所以,农村生活污水处理技术方法在选用时,一定要遵循管理简单容易的原则,这样才能真正发挥出污水处理技术的作用。
2.1.4 花费造价低
当前我国很多农村地区针对生活污水处理并不重视,同时针对其成本造价也缺少相对稳定的经费来源,例如,很多农村地区在进行生活污水处理时,经常会选用好氧处理技术,但是该项处理技术运行所需的成本费用太高,因此势必会在应用时受到资金的限制。所以,在开展农村生活污水处理时,应尽可能选用花费造价低的处理技术,将污水处理的能量消耗降到最低。
2.1.5 占地面积相对较小
农村地区虽然土地面积较广,但是对有些农村地区来说,大部分是山地,丘陵,可供农村居民生活、生产所用的土地较少,考虑到农村今后的发展,应节约土地,应考虑采用占地面积较小的污水处理工艺。
2.1.6 无二次污染
在城市污水处理中,在使水质得到净化的同时,有时也会带来空气污染、蚊虫增多、化学药剂污染等其它环境问题,因而,在农村生活污水处理中,应尽量选择无二次污染或少二次污染的处理工艺。总体来说,农村生活污水处理方式,应结合农村当地的地理条件、经济条件、环境条件、管理水平综合考虑,生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则。
2.2 农村分散生活污水处理技术
农村分散型生活污水处理技术可大体上分为生物、生态技术两种,生物技术主要指活性污泥法、生物膜法、厌氧生物滤池法、化粪池法等,生态技术主要指氧化塘、人工湿地、土地渗滤等。针对农村土地稀少,生态处理方式受限的情况,许多学者提出了组合生态与生物处理方法的模式,经实践验证其不但处理效率高,而且占地面积小、能源消耗低,非常适用于农村分散型生活污水的处理。生物生态组合模式主要包括化粪池或沼气池+生态处理组合技术、化粪池或沼气池+生物处理组合技术、生物+生态深度处理组合技术三种形式。其中化粪池或沼气池对后续生态T艺往往只是起到一个预处理的作用,处理效果有限,负荷减低作用也有效,其往往不能有效达到减少系统占地面积大的问题。因此,通常所说的生态+生物组合技术中的生物技术往往指的是好氧生物技术,好氧生物技术主要有活性污泥法、SBR法、膜生物反应器法、生物滤池法、接触氧化法等。