农村生活污水处理技术的研究进展

发表时间:2021/3/11   来源:《城镇建设》2020年33期   作者:崔明勋 宋园园
[导读] 近年来,在农村经济飞速发展,村民生活水平提高的同时,不断增加的还有污水的排放量,农村污水的肆意排放已经成为农村水环境污染的重要来源
        崔明勋  宋园园
        南京大学环境规划设计研究院集团股份公司   东南大学建筑设计研究院有限公司 ; 江苏 南京 210093
        摘要:近年来,在农村经济飞速发展,村民生活水平提高的同时,不断增加的还有污水的排放量,农村污水的肆意排放已经成为农村水环境污染的重要来源,农村污水已经严重破坏着地表水环境,如果不加以重视将会对土壤环境甚至地下水环境都将造成影响,而水环境的污染将会造成严重的公共和环境、健康风险。因此,因地制宜地探究适合于农村污水处理的单一或组合式生态技术显得尤为重要。
关键词:农村;生活污水;处理技术
引言
        目前,农村生活污水的排放量逐步增加,污水处理十分紧迫。由于农村人口多,且是重要的生产基地,关系着整个社会的运行。但是,造成的污水问题非常严重,影响着生活环境。尽管相关部门投入了大量的人力物力,但是取得的成效却非常低。针对这种现状,污水处理厂需建立完善的排放机制,并采取多种技术手段,更好地维护农村生态环境,提高农村生活环境水平。
1农村地区生活污水概况
        所谓农村生活污水,就是农民生产生活中所排放的污水,包括洗浴、厕所、餐厨以及洗衣等污水。农村生活污水特点主要有:(1)大多不含有毒有害物质与重金属,含有一定量的磷与氮,具有较好的可生化性,且水质水量随时间有较大的变化;(2)农村人口居住相对分散,且大多未设排水管网,具有较大的集中处理污水难度;(3)农村生活污水排放量比城市居民少,尤其是经济欠发达农村地区。
2农村生活污水处理存在的问题
        2.1设计规模与实际有偏差
        从我国农村生活污水处理进行的试点工程实际情况来看,多数出现了设计规模与实际水量出现较大偏差的问题。一方面是由于污水处理的设计单位没有深入的调研了解农村的实际用水需求以及生活污水的排放特点,而是照搬照套城市在进行生活污水处理中采取的模式,进而导致农村生活污水的处理无法正常运营。数据显示,在试点工程中对于该村的人数估算远超过实际人数,而导致500m3/d的生活污水处理站无法在仅有500人的村庄正常运行。
        2.2污水收集系统存在问题
        目前我国农村生活污水处理过程中普遍存在“两难一低”[11]的问题。由于农村住户居住分散,生活污水面源较广,污水收集节点较多,所以对农村生活污水实施收集较为困难;另一方面由于农村生活污水水量水质的波动较大,污水处理较为困难;同时,由于处理工艺和处理模式的选择不适当,再加上农村污水管网较为落后,好多都是通过现有的明渠暗沟收集,很难做到雨污水分开,从而导致污水处理效率较低。
        2.3工艺选择不合适
        农村生活污水处理效果的关键在于处理工艺的合理选择,生活污水处理工艺的不同所产生的出水水质、维护管理的要求以及运营成本也存在较大的差异。当农村地区经济并不发达的情况下,并不适合选用成本较高的高新处理技术,而应当依照当地的实际情况进行科学选择。调查显示,某些村庄为了使出水水质达到更高的标准,以至于对厕所污水进行了高标准的处理,甚至达到了中水的回用标准,但是处理工艺的运行成本也是高至2.0元/吨水。当前农村生活污水处理之后的主要用途即灌溉农田和果园,这对中水回用要求的标准有较大的距离,而造成不必要的浪费。
3农村生活污水处理方式
        3.1化粪池
        化粪池主要是利用重力沉降而采取的厌氧发酵处理方式。目前比较常用的是三格式化粪池。基本原理是粪便污水进入一级厌氧室发酵后,粪液经过二级厌氧室和澄清室,通过沉淀和厌氧发酵的方式进行处理。

粪液通过厌氧发酵形成肥料得到进一步利用,出水则进入污水处理系统净化。
        3.2人工湿地
        人工湿地是通过人工模拟并强化自然湿地功能额一种处理工艺。人工湿地通常会处于饱和状态,并且有一定水生植物的生长,农村生活污水被人为的投配到土壤(填料)之中而产生的污水流动,通过土壤截留,植物根系的过滤、吸收、光合作用及输氧作用的化学、物理、生物的协同作用下,通过兼容性微生物分解达到污水净化的效果。采用人工湿地对农村生活污水处理之后,上清液通过一级人工湿地到二级人工湿地,最终回流至清水池,可大量的运用与灌溉和绿化,也可以溢流到附近的坑塘。人工湿地的优点:处理效果好,运行维护方便,投资费用低且操作简单。处理效果:对污水中生活污水中的COD、BOD、TP以及病原体都能够达到80%以上的去除率,对NH3-N具有60%的去除率。缺点:人工湿地由于占地面积较大,容易产生病虫害;而且由于北方在冬季时地区寒冷,导致人工湿地内的微生物和植物在处理人工生活污水效果大打折扣。
        3.3土地渗滤处理技术
        农村生活污水最原始处理方式就是土地渗滤处理,即充分利用农村土壤微生物降解能力、吸收能力和植物吸收能力,实现净化污水的目的。土地渗滤处理技术有快速渗滤技术、慢速渗滤技术以及地表漫流技术的划分:(1)快速渗滤技术。该技术就是基于重力作用,使污水迅速渗透土壤中,土壤微生物分解截留在土壤中的悬浮有机物,以实现污水净化。快速渗滤技术是低耗、高效的一种生活污水处理方式,在砂质土、砂土等渗透性良好的土壤中较为适用。(2)慢速渗滤技术。该技术就是土壤表面污水在投配至流经系统过程中,利用土壤微生物作物净化生活污水的一种处理技术。该技术在蒸发量小、渗水性良好的农村地区较为适用。(3)地表漫流技术。该技术是通过低压喷洒或者表面布水等方式投配生活污水至土地渗透性小与牧草坡度较低的坡面,确保在沿地表漫流期间污水能够被植物摄取蒸发,以达到污水净化的目的。该技术在具有较低渗透性的黏土地区较为适用。
        3.4地下土壤渗滤
        地下土壤渗滤是指对预处理的生活污水,间歇式分段投入的地表以下0.5米的土壤中,通过植物根系吸收,土壤截留以及微生物降解等实现对生活污水的处理。地下土壤渗滤运行原理在于农村生活污水在化粪池中进行厌氧处理之后,通过土壤渗滤管均匀的分布厌氧滤层进行渗透,通过污染物与水进行分离,将污染物截留在土壤中。地下土壤渗滤优点:处理效率高,投资费用低,不影响地面景观,出水水质标准高。处理效果:对生活污水中的CPD处理率达80%左右,且对生活污水中的BOD、TP、NH3-N实现90%的有效去除。缺点:地下土壤渗滤容易造成堵塞与地下水污染。
        3.5生物滤池
        生物滤池作为一种常用的生物处理技术被应用到农村污水的处理中。生物滤池是由滤料形成工艺的核心部分,污水经过滤料表面微生物的截流、过滤和净化作用得到进一步的降解。常见的生物滤池主要包括滴滤池、曝气生物滤池、厌氧生物滤池、反硝化滤池及多级组合滤池等。其中,最常用的就是曝气生物滤池,在滤池内放入一定规格的滤料,采用曝气的方式,当污水通过滤料和附着在其表面的生物膜后,水体中的有机物被代谢得到净化。
结束语
        目前,农村生活污水排放呈现点线面的趋势,总体排放量逐步上升,直接造成生态环境问题。为了改善农村环境的现状,相关部门需制定科学的治理计划,遵循国家政策,并采取多元化的技术手段,严格把控污水排放,并加强日常监管,从而确保农村环境的可持续发展。
参考文献
[1]张艳.农村生活污水中人工湿地技术处理的应用探讨[J].建材与装饰,2019(35):195-196.
[2]洪刚,郝彤遥,岳琳,李玉刚.农村生活污水处理技术进展[J].煤炭与化工,2019,42(09):153-156.
[3]汪俊良.农村生活污水处理技术现状及发展趋势探究[J].居舍,2019(23):53.
[4]刘庆芳.农村生活污水处理技术研究进展[J].环境与发展,2019,31(07):94+96.
[5]刘旭丹.农村生活污水处理现状与应用技术研究[J].农村牧区机械化,2019(02):45-46.
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