孙源源 刘浪
西安建工市政交通集团有限公司 陕西西安 710100
摘要:结合我国农村分散式污水排放现状,建议采用小型一体化装置处理与集中收集处理相结合的技术模式。其中,在一体化处理方面,认为一体化生物接触氧化技术、改进型生物膜与活性污泥混合工艺技术及在厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺段后端增加缺氧沉淀段工艺等可较好地满足我国大多数农村污水处理排放要求,具有适用性广、可操作性强的特点,与我国农村地区现有经济条件相适应,是我国农村生活污水一体化处理技术的发展趋势。
关键词:农村生活污水;一体化处理技术;研究发展
1我国农村生活污水特征及处理现状
1.1农村生活污水主要特点
如今,我国农村经济快速发展,农村居民的生活水平显著提高,农村生活污水表现出新特点。农村生活污水可分为黑水和灰水。灰水是指厨房和浴室产生的污水,黑水主要指粪便和冲洗厕所时产生的污水。
1.2农村污水处理现状及问题
长期以来,有些农村地区经济相对落后,污水处理问题没有引起多大重视,农村缺乏健康的污水系统和有效的污水处理措施,生活污水随意排放,严重污染了农村生态环境。目前,我国农村污水处理的技术研发进展迅速,影响农村生活污水处理能力的主要因素不再局限于技术,选择一个良好的、可以适用于现如今农村社会经济状态的处理方案尤为重要。快速城市化导致的人口和生产要素、村庄和城镇系统等的动态变化极大地限制了农村污水处理的可持续性。农村污水处理的融资机制不完善,缺乏技术人员,往往造成污水处理设施建设和长期持续运行困难等问题。因此,考虑到建设成本、处理效果和管理效率等因素,选择适合农村的污水处理技术模式是农村污水处理研究和实践的一项重要任务。
2农村生活污水治理存在的问题
2.1污水处理意识缺失
农村无论是在规划建设上,还是对新事物的发展上,都要比城市来的要慢一些,特别是在给排水系统、污水处理系统等基础设施的建设上,农村要落后许多。在过去的农村中,人们一般将生活中的污水直接导入马路边沟或附近河流中,而人畜粪便则作为农作物养料使用。随着现代工业的发展及各种化肥农药的兴起,在农村中继续沿用传统的污水处理方式,显然不再符合时代发展趋势,放任下去只会加剧农村的生态环境破坏。
2.2技术类型比较单一
农村和城市废水处理更加统一是一个问题典型的由于经济环境、地理特征等因素,有10种废水处理技术模式,在农村建设中应用这一技术。相对地简单例如,中央湿地是一种处理日常污水的方式,但在北部的一些山区,那里没有生态结构。与北方环境相比,强迫性开采不仅仅是过度的,而且与其对系统的影响不相称。此外,生物气浓度具有减少氮和处理地区废水的作用。农村问题符合性等。
2.3 技术模式缺少创新
农村居民生活污水处理技术包括传统的生活污水处理技术、集中水分生物技术、生物过滤等,对生活污水处理效果十分明显,但是对于总氮、总磷处理影响不大。农村生活污水处理技术的发展还不完善,其技术形式需要创新。实际上,随着生活方式的改变和生活水平的提高,农村污水中有很大一部分可以用作肥料,技术创新也可以向此方向发展。
3农村生活污水一体化处理工艺
3.1一体化活性污泥衍生工艺
3.1.1一体化AAO工艺
AAO工艺即为厌氧-缺氧-好氧污水处理工艺,污水经厌氧区释磷、缺氧区脱氮以及好氧区硝化及除磷3个阶段,可达到较好的脱氮除磷效果,且总水力停留时间(HRT)少于其他工艺。该工艺设备结构简单,污水处理工作中的运营成本较低,适合于在大多数农村地区推广使用。
AAO工艺中,缺氧池体积对污水处理效率影响显著,当缺氧池体积发生变化时,化学需氧量(COD)去除率随缺氧池体积的增加而增大,氨氮(NH3-N)去除率随缺氧池体积的增大而减小,总氮(TN)与总磷(TP)去除率随缺氧池体积的增大呈先增大后减小的趋势。
3.1.2一体化SBR工艺
序批式活性污泥工艺(SBR),即污水在装置中按时间顺序依次反复进行曝气、反应沉淀、排水闲置等过程。该工艺优点为占地面积小、运行方式灵活、脱氮除磷效率高,适用于经济条件好但水资源、土地紧缺的地区。该工艺也有较多不足,如间歇排水时,需要设置专门的排水设备(滗水器),且易产生浮渣。由于工艺的要求高,需要专业人员定期维护,运维费用较高,因此不适于在经济落后的农村推广使用,常用于度假区、高速公路休息区等的分散式污水处理。
3.2一体化生物膜处理工艺
3.2.1一体化生物接触氧化工艺
生物接触氧化工艺由厌氧和好氧2部分反应器组成,内置附着生物膜的填料,通过生物膜的代谢分解作用去除水体污染物。该工艺在农村地区使用较为普遍,主要特点是出水水质稳定可靠、占地面积较小、安装简便。通过地埋式等简单保暖措施,可适用于北方寒冷地区农村污水的处理。日本净化槽是以水解+接触氧化为基础工艺的分散式生活污水处理一体化工艺,主要通过絮凝沉降、物理沉淀及微生物的降解等作用去除污水体中污染物,按用途不同可分为单独处理净化槽、合并处理净化槽、深度处理净化槽3类,日本净化槽是我国众多一体化装置设计和借鉴的原型,对推动国内一体化技术发展起到一定作用。
3.2.2一体化生物转盘工艺
生物转盘工艺通过转盘交替与空气和污水相接触,使盘片附着生物膜,利用水的自然落差使生物膜连续吸氧、吸附和氧化分解,以净化水体。生物转盘工艺是生物膜处理技术的一种,于20世纪50—60年代由原联邦德国研发,该技术具有污染物处理能力较高,具微生物浓度较高,无需泥水分离设备,出水悬浮物(SS)浓度较低等优点;其缺点在于盘片的材质、形状、重量及有效面积等直接影响转盘的处理效率,但盘片面积过大或材质过重会使设备占地面积和运行成本增加。
3.2.3一体化生物滤池工艺
曝气生物滤池(BAF)是一种污水固定床生物膜处理技术,该工艺将生物氧化和SS截留结合在一起,空气经压缩曝气供给挂膜的颗粒状悬浮填料,通过反冲洗再生实现周期运行。BAF工艺具有占地面积小、有机负荷高、不产生污泥膨胀等优点,但在进水SS浓度较大时,该工艺运行周期缩短,导致反冲洗不完全,易出现堵塞、同步生物除磷效果差等问题。
3.3一体化MBR工艺
一体化MBR工艺是指膜分离与生物膜处理有机结合的新型污水处理技术,其通过膜分离的原理提高活性污泥的浓度,从而强化生物反应器的功能并省去二沉池,保证在发生污泥膨胀的同时也可稳定运行。但该工艺易产生膜污染,出现膜通量下降、膜分离阻力增加、膜分离特性改变等问题;另外膜组件及施工成本投入较高,且运行维护困难,适用于对污水处理质量要求较高同时对水体环境比较敏感的农村污水处理项目。根据膜组件和生物反应器的不同组合方式,可将MBR分为分置式、一体式及复合式,其中分置式MBR较常见。
结束语
我国农村生活污水具有污水量大且分散的特点,难以实现集中处理,选择处理效率高、经济性好、实用性强、便于运行维护与管理的农村生活污水处理技术和设备非常重要。农村生活污水若得不到有效治理,会影响村镇饮用水安全,造成土壤肥力下降,使粮食产量降低,也会对地下水、湖泊、流域的水质产生影响。因此,深入探讨与研究、选择和应用农村分散式污水处理技术与模式,使其因地制宜、有效运行,是解决农村生活污水污染问题的有效途径。
参考文献
[1]刘欢,赵晓丽.农村生活污水处理技术应用现状及处理效果[J].化工管理,2020(03):88-89.
[2]李金顺.农村生活污水治理问题及对策研究[J].农家参谋,2020(02):182.
[3]万荣芳.农村生活污水处理工艺优选研究[J].科技经济导刊,2020,28(01):113.
[4]李坤洪.农村生活污水处理工程设计探索[J].农家参谋,2020(01):35.