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农村污水治理研究

2013-01-29郝亚男宋雷蕾刘可为

中国科技信息 2013年16期
关键词:净化系统污水处理用水

郝亚男 宋雷蕾 刘可为

吉林省环境科学研究院

前言

随着我国经济整体的迅猛发展,农村经济也随之快速发展,生态问题、环境问题逐渐显现。农村的生态环境遭到破坏,环境污染问题亟待解决。目前,农村生产水平低,为了农业增产仍依靠农药、化肥等,造成农村水体大面积污染,由于农药毒性高,而吸收率低,大部分进入水体、土壤及农产品中,威胁村民健康。我国有250多万个自然村,有8.88亿村民居住,约占全国总人数的70.1%,96%的村庄污水随意排放。据调查,我国每年有2500万吨的生活污水直接排放。虽然农村污水处理示范工程效果显著,但未实现全国普及的程度,主要原因是技术水平不成熟、资金投入不足。水环境污染不但影响百姓身体健康,同时也是制约农村经济发展的不利因素。农村地区污水基本上未经过处理就直接排放江河湖泊,严重影响我国水环境。农村污水治理是我国环境综合治理的一部分。

1 农村污水的特点

目前在我国农村有96%的村庄没有排水渠和污水处理系统,污水随意排放。农村各村地理分布分散,污水难集中收集。随着农民生活水平和生活方式的改变,生活污水不断增加。农村污水的主要特点为有机物含量大COD浓度200 mg/L~300mg/L,氮、磷浓度较高,比较容易生化降解。农村污水主要含有各种有机污染物以及病原菌等污染物,再生水主要用于各类作(植)物的灌溉用水、景观或环境用水等方面。

农村厨房炊事用水、洗涤用水、沐浴、冲洗厕所用水,由于农村各户居住不集中,用水分散,没有统一收集污水的设施。污水随着雨水的冲刷,通过地表流入河流、湖沼、池塘、沟渠、水库等地表水体、土壤水和地下水体。

2 农村污水的收集

农村与城市相比人口少、分散,污水排放不集中,不适宜采用污水集中的收集方式。

根据农村实际状况,采用适合农村污水现状的收集方法。目前,农村生活污水的收集方式分为镇村集中收集、市政统一收集、住户分散收集。集中收集法适用于密集村庄,有较好的经济实力。分散收集法适合比较分散的村庄,地形较复杂,规模小,不适宜集中收集法的村庄。

由于地域的原因,农村采用传统的重力排水方法,但由于我国南方农村地区河网比较发达,采用重力排水方法局限性特强。借鉴于国外的研发技术,真空和压力排水系统比较适宜。目前,我国处于示范研究阶段。

3 农村污水治理技术

农村污水处理方式:未经处理直接排放、未处理后循环利用、净化处理后循环利用。

(1)未经处理直接排放包括随意泼洒、地沟或排水沟、排到附近水体。

(2)微处理后循环利用包括容器收集,以备养殖或还田等、进入化粪池、粪坑、倒入垃圾堆。

(3)净化处理后循环利用:渗水井或污水井,倒入沼气池,通过水管道进入污水处理厂。农村污水含有大量的有机物和大量的病原微生物(寄生虫卵、肠道传染疾病)。农村生活污水在排放前,需要进行处理。

农村生活污水治理从工艺原理上分为两类:

3.1 第一类是自然处理系统

自然处理系统也可称为生态处理系统,包括人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等,是利用微生物分解、植物吸收、土壤过滤的原理。

3.1.1 人工湿地处理系统

根据农村污水的污染特征,应选择对氮、磷、有机物污染物处理效果好的 植物构建人工湿地植物系统。人工湿地污水处理技术使污水处理达到工程化、实用化的新技术。人工湿地处理系统工艺设备简单、能耗低、运转维护管理方便、运行费用低精华出水水质良好、稳定。目前,湿地淡水水生植物有宽叶香蒲、苦草、茭白、灯芯草、狐尾藻、芦苇、软水草。

一般我国北方四季分明,而芦苇的生长期为3~7月份,比较适宜北方农村人工湿地植物系统的种植。芦苇属禾本科,地下根茎发达,生命力强,高大挺水,有较强的输氧能力。

3.1.2 地下土壤渗滤净化系统

农村分散的几户、几十户采用地下土壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是新型小规模污水净化工艺技术。其特点:(1)系统位于地面以下,臭气不会散发,不影响景观的观赏;系统运行稳定,抗冲击能力强;(2)能高效同时去除BOD、氮、磷,外界气温对处理效果的影响小;(3)由于此系统是利用大自然的净化能力,所以建设比较容易,运行费用低,维护简便。地下土壤渗滤净化系统对COD、总磷、总氮、氨氮的去除率分别是84.7%、98%、77.7%和70.0%。

3.2 第二类是生物处理系统

生物处理系统分为厌氧生物处理、好氧生物处理。

(1) 好氧生物处理是利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷;包括①普通活性污泥法、②AO法、③生物转盘、④SBR法等。其中SBR法COD去除率达75%~85%、BOD85%~95%、ss85%~95%,处理后出水满足国家二级排放标准。

(2)厌氧生物处理包括厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等,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。

(3)好氧生物处理系统

通过污水输氧,培养生物菌种、微生物,把污水中的有机物分解为无污染二氧化碳、水。如集曝气、沉淀、SBR法、排水于一体,大大降低建设费用。生物处理法占地面积小外界环境对它影响小,建设地点一般不受限制,处理效率高而且稳定,基础设施、运行成本比自然处理系统高。

(4)厌氧生物处理系统

厌氧生物处理系统包括无动力、微动力低能耗型一体化污水处理装置。无动力地埋式生活污水处理装置无需专人管理,不耗能,全部埋于地下。采用无动力厌氧生物膜技术,工艺流程简单,但技术设备的基建投资略高于好氧处理。没有日常运行费用支出。

[1]张克强.农村污水处理技术模式与进展.中国农学报道,2008年11月.

[2]朱亮.农村水污染成因及其治理对策研究.水资源保护,2002年.

[3]潘晶.分散式污水生态处理系统及应用.安全与环境学报,2007年.

[4]农村污水治理工程案例分析与难题破解.宁波大学学报,2010年.

[5]彭举威,王成文等.农村污水处理模式分析[J],2010年

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