到目前為止,農(nóng)村污水一直是我國(guó)污水處理的難題之一。近年來,農(nóng)村污水的無序排放更是不斷加重,造成的影響不僅僅是水環(huán)境被破壞,更嚴(yán)重的是加快了部分疾病的傳播,成為危害農(nóng)村居民生活的來源。如何應(yīng)對(duì)農(nóng)村污水處理難的問題,農(nóng)村污水處理又有那些工藝呢?下面本文就對(duì)現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行介紹,并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。
工藝一:地埋A/O-人工濕地
地埋A/O-人工濕地技術(shù)是在常規(guī)生化處理基礎(chǔ)上增設(shè)人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。人工濕地系統(tǒng)是人為的在有一定長(zhǎng)寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等) 混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動(dòng)或在床體表面流動(dòng),并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物(如蘆葦,蒲草和美人蕉等) ,形成一個(gè)“基質(zhì)—微生物—植物”的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),并利用這種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)獨(dú)特的凈化功能進(jìn)行水質(zhì)高效凈化。適用于地勢(shì)條件易于集水污水并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊,處理規(guī)模20~200 t/天。
工藝參數(shù): 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,污泥清理周期180 天,人工濕地水力負(fù)荷0. 5 ~1. 0 m3/(m2˙d) ,工藝流程見圖1。
人工濕地系統(tǒng)較之傳統(tǒng)處理系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn): ①建造和運(yùn)行費(fèi)用便宜,易于維護(hù); ②處理工藝效果可靠,不僅能去除常規(guī)污染物,而且對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等具有明顯的處理效果; ③可有效緩沖水力和污染負(fù)荷造成的沖擊。
同時(shí),污水人工濕地處理系統(tǒng)也存在一定的缺點(diǎn): 占地面積大,每天處理噸水需要占地5~10 m2 ; 易受病蟲害的影響; 生物和水力復(fù)雜性,使得設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)不精確,需經(jīng)過2~ 3 個(gè)生長(zhǎng)季節(jié),才能形成穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)。
工藝二:地埋A/O-生態(tài)塘
地埋A/O-生態(tài)塘技術(shù)是在常規(guī)生化處理后增加生態(tài)塘處理工藝。生態(tài)塘亦稱氧化塘或穩(wěn)定塘,是一種利用天然凈化能力對(duì)污水進(jìn)行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似,通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚ǔ沙靥?,并設(shè)置圍堤和防滲層,依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來處理污水。生物塘是以太陽能為初始能量,通過在塘中種植水生植物,進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖,形成人工生態(tài)系統(tǒng),在太陽能(日光輻射提供能量) 作為初始能量的推動(dòng)下,通過生物塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化,將進(jìn)入塘中污水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化,最后不僅去除了污染物,而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用,使污水處理與利用結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。該技術(shù)適用于擁有自然池塘或閑置溝渠,地勢(shì)條件易于收集污水,并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊,處理規(guī)模20~200t/天。
工藝參數(shù): 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,生態(tài)塘停留時(shí)間不小于24 h,污泥清理周期180天,工藝流程見圖2。
生態(tài)塘較傳統(tǒng)處理工藝基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)和維修簡(jiǎn)單、管理方便; 但負(fù)荷低,占地大,受氣候影響較大,若設(shè)計(jì)或運(yùn)行管理不當(dāng),則會(huì)造成二次污染。
工藝三:地埋A2/O-人工濕地
A2/O 工藝亦稱A-A-O 工藝,本工藝為采用厭氧—缺氧—好氧法生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱,是流程最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。適用于處理要求較高,四季氣候變化大,氣溫較低的地區(qū)。處理規(guī)模不小于200 噸/天。
工藝參數(shù): 厭氧池停留時(shí)間不小于2 h,缺氧池停留時(shí)間不小于4 h,好氧池停留時(shí)間不小于6 h,人工濕地水力負(fù)荷0. 5~1. 0 m3/(m2˙d) ,污泥理周期180 天,工藝流程見圖3。
地埋A2/O 工藝主要優(yōu)點(diǎn)有: ①脫氮除磷效果好,出水水質(zhì)好; ②工藝穩(wěn)定可靠,便于集中管理。
但是A2/O 處理工藝也存在一定的缺點(diǎn): 反應(yīng)池容積較A/O 工藝要大; 需要設(shè)置內(nèi)回流,能耗高; 運(yùn)行費(fèi)用高。
工藝四:生物滴濾工藝
生物滴濾法,亦稱滴濾池工藝,一般以碎石或塑料制品為濾料,污水噴灑在濾層上部,沿濾料孔隙下滲時(shí),有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上,微生物便在濾料表面大量繁殖,形成生物膜。污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解,從而得到凈化。本技術(shù)適用于處理要求一般,規(guī)模較小,距離居民區(qū)較遠(yuǎn)的污水處理設(shè)施,處理規(guī)模10~30 噸/天。
工藝參數(shù): 集水池停留時(shí)間不小于12 h,缺氧池停留時(shí)間不小于12 h,生物濾塔負(fù)荷0. 2~0. 3 m3/(m2˙d) ,人工濕地水力負(fù)荷0. 5~1. 0 m3/(m2˙d) ,污泥理周期180 天,工藝流程見圖4。
生物濾池可分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池3 類。其中,塔式生物濾池處理效率高、占地面積小,且可通過自然通風(fēng)供氧節(jié)省能耗,適用于處理農(nóng)村生活污水,污水沿塔自上而下流動(dòng),在自然供氧(動(dòng)力供氧) 的情況下,使好氧微生物在濾料表面形成生物膜,去除污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物質(zhì)。但是,生物滴濾工藝有以下缺點(diǎn): 濾料易堵塞; 產(chǎn)生濾池蠅,散發(fā)惡臭; 若使用風(fēng)機(jī)曝氣,則較人工處理費(fèi)用高。
工藝五:一體化MBR工藝
MBR是一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統(tǒng)結(jié)合的傳統(tǒng)改良型工藝,利用膜組件進(jìn)行的固液分離過程取代了傳統(tǒng)的沉降過程,能有效的去除固體懸浮顆粒和有機(jī)顆粒,制備無菌水。系統(tǒng)出水可直接用于生產(chǎn)或生活回用。廢水通過本處理系統(tǒng)處理排放出水的各項(xiàng)指標(biāo)均可以達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》的指定標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)適用于有回用要求或用地緊張的的污水處理設(shè)施,處理規(guī)模20 ~500 噸/天。
工藝參數(shù): 缺氧反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間不小于2 h,MBR區(qū)停留時(shí)間不小于4h,污泥理周期360 天,工藝流程見圖5。
一體化MBR設(shè)備具有自動(dòng)化程度高,出水水質(zhì)好,施工周期短,占地面積小,出水水質(zhì)穩(wěn)定,污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)。
不足之處是投資大,膜組件造價(jià)高; 其次是高強(qiáng)度曝氣,能耗高; 第三是膜污染清洗,需定期更換。
結(jié)語:五大工藝技術(shù),優(yōu)缺點(diǎn)各不一,應(yīng)對(duì)各地的污水現(xiàn)狀,各地政府環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)做出相應(yīng)方案并予以治理,最大程度的保障農(nóng)村居民的用水健康問題。具體分析見表4。
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