農村分散污水處理技術研究進展
1.農村分散式生活污水的特點
我國(guo)長期(qi)的(de)(de)城鄉二元結構(gou)導致在污(wu)水處(chu)(chu)理(li)方面(mian)城鄉之間(jian)差別顯著:在城市,污(wu)水不但有完善的(de)(de)收集、處(chu)(chu)理(li)技術和設施,而且國(guo)家頒布系統(tong)的(de)(de)法律(lv)法規和標準(zhun)加以控制(zhi);而占(zhan)全(quan)國(guo)總面(mian)積(ji)近(jin)90%的(de)(de)廣大農村(cun),96%的(de)(de)村(cun)莊沒有排水渠(qu)道和污(wu)水處(chu)(chu)理(li)系統(tong)。未經處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)生活污(wu)水通過點源(yuan)和非點源(yuan)排放,將各類污(wu)染物(wu)帶(dai)人河(he)流,嚴(yan)重污(wu)染各類水源(yuan),導致出現了(le)包(bao)括(kuo)藍藻水華(hua)等(deng)諸(zhu)多(duo)生態(tai)環(huan)境問題。
農(nong)(nong)村生(sheng)(sheng)活污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)主要(yao)為沖廁污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)和洗(xi)衣、洗(xi)米、洗(xi)菜、洗(xi)澡廢(fei)水(shui)(shui)(shui)。污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)中主要(yao)是生(sheng)(sheng)活廢(fei)料和人的排泄物(wu),一般不含有(you)毒物(wu)質(zhi),往(wang)往(wang)含有(you)氮(dan)、磷等營養物(wu)質(zhi),還(huan)有(you)大(da)量(liang)(liang)的細菌、病毒和寄生(sheng)(sheng)蟲卵(luan)。因(yin)生(sheng)(sheng)活習慣(guan)、生(sheng)(sheng)活方式、經濟水(shui)(shui)(shui)平等不同農(nong)(nong)村生(sheng)(sheng)活污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的水(shui)(shui)(shui)質(zhi)水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)差異較大(da),污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)有(you)如下(xia)特點和問題:(1)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)分(fen)布較分(fen)散,涉及(ji)范(fan)圍廣、隨機(ji)性強,防(fang)治十分(fen)困難,管網(wang)收集系統不健全,粗放(fang)型排放(fang),基本沒有(you)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理設(she)施;(2)農(nong)(nong)村用水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)標準較低,污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)流量(liang)(liang)小且(qie)變化(hua)系數大(da)(3.5~5.0);(3)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)成分(fen)復雜,但各種(zhong)污(wu)(wu)(wu)(wu)染物(wu)的濃度較低,污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)可生(sheng)(sheng)化(hua)性較強。
由于農村(cun)(cun)生活(huo)污染源分散,不易(yi)集中,村(cun)(cun)鎮居民環(huan)保意識差,加上(shang)經濟水平(ping)相對落(luo)后,治(zhi)理上(shang)也存在(zai)較大困難,因此,農村(cun)(cun)生活(huo)污水已成為影響(xiang)水體環(huan)境質量(liang)的重要污染源。目前(qian)我國75%的天(tian)然和人(ren)工水體出現富(fu)營養化,而且這一(yi)趨勢正在(zai)不斷(duan)惡化中。
2.分散式污水處理的概念及其分類
目前,我國主要研(yan)究的污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理方式(shi)(shi)是(shi)集中式(shi)(shi)的污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理,對分散式(shi)(shi)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理的研(yan)究還(huan)(huan)不(bu)夠(gou)深(shen)入,我國對于分散式(shi)(shi)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理還(huan)(huan)沒有(you)一個很明確的概念(nian),還(huan)(huan)簡(jian)單地停留在污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠小型化這(zhe)樣一個認識階段。現在較為(wei)被廣(guang)泛接受的方式(shi)(shi)是(shi)對污(wu)(wu)水(shui)進行就地處(chu)(chu)(chu)理、就地回用。
分散污(wu)水處理系統主要包括:
(1)在(zai)線系(xi)(xi)統(Onsitesystem)。從私人住(zhu)宅排(pai)出(chu)的污(wu)(wu)水由(you)于沒有(you)鋪設大面積社區用(yong)的污(wu)(wu)水管道或(huo)(huo)缺乏一套(tao)集(ji)中處(chu)理設施(shi),通過自(zi)然系(xi)(xi)統或(huo)(huo)機械裝(zhuang)置來收集(ji)、處(chu)理、排(pai)放或(huo)(huo)中水回用(yong),這種自(zi)然系(xi)(xi)統或(huo)(huo)機械裝(zhuang)置即(ji)稱(cheng)在(zai)線系(xi)(xi)統。常用(yong)的在(zai)線系(xi)(xi)統包括化糞池(chi)(septictank)和瀝濾(lv)場(leachfields)。
(2)群(qun)集(ji)系(xi)統(tong)(tong)(Clustersystem)。群(qun)集(ji)系(xi)統(tong)(tong)是一種(zhong)服務于兩個(ge)(ge)或(huo)兩個(ge)(ge)以(yi)上(shang)住(zhu)戶的(de)污水(shui)收集(ji)和處(chu)(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)(tong),但其(qi)范圍(wei)不超(chao)過整個(ge)(ge)社區。從幾家(jia)住(zhu)戶排出(chu)的(de)污水(shui)可以(yi)經過個(ge)(ge)體用戶的(de)化糞池或(huo)組(zu)合裝置現場(chang)預處(chu)(chu)理(li)(li)后,再通過低成本、非傳統(tong)(tong)技術的(de)污水(shui)管(guan)運送到比集(ji)中式系(xi)統(tong)(tong)相(xiang)對小的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)單元。分散污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)就是這樣一種(zhong)在線系(xi)統(tong)(tong)或(huo)群(qun)集(ji)系(xi)統(tong)(tong)。
3.分散式污水處理技術
3.1分散式(shi)廢水處(chu)理工藝可以粗略地分為以下幾類(lei):
(1)自然系統(tong),即利用土(tu)壤作(zuo)為(wei)處理和處置的媒體,包括土(tu)地(di)應用、人工濕(shi)地(di)、地(di)下滲濾等。還有一些污(wu)泥處理系統(tong),如干(gan)沙床和瀉湖。
(2)集水系統,即(ji)不使用傳統的重力(li)(li)式污水管,而(er)代以輕質塑料(liao)管,其優點是埋深較淺、管接少、連接結構不復(fu)雜。常用的污水管道有(you)壓力(li)(li)式、真空式和(he)小直徑重力(li)(li)式。
(3)傳統的(de)(de)處理(li)系統,即結合生化和(he)物化工(gong)藝,由池(chi)、泵(beng)、鼓風機和(he)其他機械裝置(zhi)組成的(de)(de)系統,其包(bao)括(kuo)3種(zhong)形式:懸浮(fu)式生長,固定式生長,兩者(zhe)混(hun)合。這一類(lei)也包(bao)括(kuo)對污泥的(de)(de)處理(li),如消(xiao)化、脫水和(he)堆(dui)肥等。
(4)膜技術。國內對于(yu)分(fen)散(san)式廢水(shui)處(chu)理(li)研究沒有國外那(nei)么(me)系(xi)統化(hua),較多的(de)(de)是對(建筑)小區污水(shui)的(de)(de)處(chu)理(li),而且工(gong)藝仍然是傳統方法的(de)(de)組合,是城市污水(shui)處(chu)理(li)廠的(de)(de)小型(xing)化(hua)。隨著科(ke)學技術的(de)(de)發展,尤其(qi)是膜技術的(de)(de)發展,污水(shui)處(chu)理(li)設施實現(xian)了裝置化(hua)、小型(xing)化(hua),使污水(shui)分(fen)散(san)處(chu)理(li)和回用得(de)以實現(xian)。
由于前3種技(ji)術比(bi)較落后(hou),因(yin)此(ci)膜技(ji)術有著非常大(da)的優(you)點和巨(ju)大(da)的發展潛力,故這里著重介紹膜技(ji)術。
3.2膜技(ji)術
膜(mo)技術(shu)主(zhu)要包括污泥生物(wu)膜(mo)復合生物(wu)反應器、膜(mo)分離技術(shu)和膜(mo)生物(wu)反應器。
3.2.1活性污泥生物膜復合生物反應(ying)器系統
在曝氣(qi)池(chi)中投(tou)加各種(zhong)能提供(gong)微生(sheng)物附著(zhu)生(sheng)長表面的(de)載(zai)體,利用載(zai)體容易截留和(he)(he)附著(zhu)微生(sheng)物量大的(de)特點,是曝氣(qi)池(chi)中同時(shi)存在附著(zhu)相(xiang)(xiang)和(he)(he)懸浮相(xiang)(xiang)生(sheng)物,充分發(fa)揮兩者的(de)優越性,克服各自的(de)缺陷和(he)(he)不足,我們將這種(zhong)反應(ying)器(qi)(qi)稱之為復合(he)生(sheng)物反應(ying)器(qi)(qi)。復合(he)是指反應(ying)器(qi)(qi)中同時(shi)存在懸浮相(xiang)(xiang)和(he)(he)附著(zhu)相(xiang)(xiang)生(sheng)物。
3.2.2膜分離技(ji)術
所(suo)(suo)有分(fen)(fen)(fen)離過程(cheng)都是(shi)利用在(zai)某種環境中(zhong)(zhong)混合(he)(he)物(wu)中(zhong)(zhong)各組分(fen)(fen)(fen)性質的(de)差(cha)(cha)異(yi)進行分(fen)(fen)(fen)離,膜(mo)分(fen)(fen)(fen)離過程(cheng)是(shi)以選(xuan)擇(ze)性透過膜(mo)為分(fen)(fen)(fen)離介質,在(zai)兩(liang)側(ce)加以某種推動(dong)(dong)力(li)時,原料側(ce)組分(fen)(fen)(fen)選(xuan)擇(ze)性地(di)透過膜(mo),從而達到(dao)分(fen)(fen)(fen)離或(huo)(huo)提純的(de)目的(de)。這種推動(dong)(dong)力(li)可(ke)(ke)以是(shi)膜(mo)兩(liang)側(ce)的(de)壓(ya)力(li)差(cha)(cha)、電(dian)位(wei)(wei)差(cha)(cha)或(huo)(huo)濃(nong)度(du)差(cha)(cha)。根(gen)據其推動(dong)(dong)力(li)分(fen)(fen)(fen)別(bie)可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為滲(shen)(shen)析(濃(nong)度(du)差(cha)(cha))、電(dian)滲(shen)(shen)析(電(dian)位(wei)(wei)差(cha)(cha))、超(chao)濾(lv)(壓(ya)力(li)差(cha)(cha))、納濾(lv)(壓(ya)力(li)差(cha)(cha))、反滲(shen)(shen)透(壓(ya)力(li)差(cha)(cha))。膜(mo)分(fen)(fen)(fen)離的(de)優點在(zai)于(yu)工藝(yi)流程(cheng)短、占地(di)少,小(xiao)型化系統放置場所(suo)(suo)不(bu)受限(xian)制;出(chu)水(shui)BOD、氮、磷和懸(xuan)浮固體濃(nong)度(du)很低,不(bu)含細菌、病毒(du)、寄生蟲(chong)卵等,出(chu)水(shui)符(fu)合(he)(he)三級處(chu)理標準,可(ke)(ke)直接回收或(huo)(huo)補充(chong)地(di)下水(shui)。同時可(ke)(ke)以查看中(zhong)(zhong)國(guo)污水(shui)處(chu)理工程(cheng)網更(geng)多技術文檔。
(1)反滲(shen)透。當(dang)用一個半透膜(mo)分離(li)兩種不同濃度(du)的(de)溶液(ye)時,膜(mo)僅允許溶劑分子(zi)(zi)通過,由于濃溶液(ye)中(zhong)(zhong)溶劑的(de)化學(xue)勢低于它在稀(xi)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)化學(xue)勢,稀(xi)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)溶劑分子(zi)(zi)會自發地(di)透過半透膜(mo)向濃溶液(ye)中(zhong)(zhong)遷移(yi)。
(2)納濾(lv)。納濾(lv)膜(mo)又稱為超低壓反(fan)滲(shen)透(tou)膜(mo)或(huo)疏(shu)松(song)型反(fan)滲(shen)透(tou)膜(mo),其操作壓力通常在1.0MPa以下(xia),它對二價(jia)離子和分子量大于300mol的有(you)機(ji)小分子的截留率(lv)較(jiao)高。
(3)超濾膜(mo)。超濾膜(mo)的結構多為非對稱性(xing)(xing)膜(mo),有(you)一(yi)層極薄(通常只有(you)0.1μm~1μm)具有(you)一(yi)定孔徑的表皮(pi)層(活性(xing)(xing)層)和(he)一(yi)層較厚(hou)(通常為125μm)具有(you)海綿狀或(huo)指狀結構的多孔層組成。活性(xing)(xing)層在傳(chuan)質(zhi)過程中起真正選擇性(xing)(xing)篩分作用(yong)(yong),基本上(shang)(shang)決(jue)定了膜(mo)的分離性(xing)(xing)能;支撐層只起活性(xing)(xing)層的載體(ti)作用(yong)(yong),基本上(shang)(shang)不影響膜(mo)的分離性(xing)(xing)能。
(4)電(dian)(dian)滲(shen)析。電(dian)(dian)滲(shen)析是在外加(jia)電(dian)(dian)流電(dian)(dian)場作用下,利(li)用離(li)子交換膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)選擇透過(guo)性(即陽(yang)膜(mo)(mo)(mo)只允許陽(yang)離(li)子透過(guo),陰(yin)膜(mo)(mo)(mo)只允許陰(yin)離(li)子透過(guo))使水(shui)中(zhong)陰(yin)、陽(yang)離(li)子做定向遷移,從(cong)而達(da)到離(li)子從(cong)水(shui)中(zhong)分離(li)的(de)(de)一種化學過(guo)程。
3.2.3膜(mo)生物(wu)反應器
膜生(sheng)物(wu)(wu)反應(ying)器(MembraneBio-reactor,簡稱(cheng)MBR)是由膜分離和生(sheng)物(wu)(wu)處理組合(he)而(er)成(cheng)的(de)一種(zhong)新型、高效的(de)污水(shui)處理技術。膜分離技術最早應(ying)用(yong)于微生(sheng)物(wu)(wu)發酵工業,隨著膜材料和制模技術的(de)發展(zhan),其應(ying)用(yong)領域在不(bu)斷擴大,已經涉(she)及化工、電子(zi)、輕工、紡織(zhi)、冶(ye)金、食品和污水(shui)處理等多個領域。
MBR處理(li)工藝在日本、加拿大等許多國家已經得到(dao)較好(hao)的(de)運用(yong),與傳(chuan)統的(de)活(huo)性污(wu)泥(ni)處理(li)工藝相比,MBR存在如下的(de)優點(dian):可(ke)以使水力(li)停(ting)留時間和污(wu)泥(ni)齡(ling)完全(quan)分開,使運行控制(zhi)更靈活(huo),穩定;利于世代時間長的(de)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌的(de)增殖(zhi),從(cong)而(er)提高(gao)(gao)(gao)硝(xiao)化(hua)效率;污(wu)泥(ni)濃度高(gao)(gao)(gao),從(cong)而(er)傳(chuan)氧效率高(gao)(gao)(gao)達26%~60%左右,節(jie)省(sheng)耗能;反應器(qi)內MLSS可(ke)高(gao)(gao)(gao)達15000mg/L~30000mg/L,
使(shi)裝置(zhi)(zhi)處(chu)理(li)容(rong)積負(fu)荷大,減少(shao)占地(di),也便于(yu)活(huo)性污泥(ni)法的(de)(de)改造;膜生物反應器利用其(qi)高(gao)(gao)的(de)(de)MLSS,可(ke)(ke)(ke)以保證有(you)機(ji)負(fu)荷高(gao)(gao)峰(feng)期的(de)(de)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi),且在(zai)(zai)低峰(feng)期污泥(ni)可(ke)(ke)(ke)以進行自身消(xiao)化,使(shi)剩余污泥(ni)比(bi)常(chang)規活(huo)性污泥(ni)法處(chu)理(li)少(shao)50%~80%,可(ke)(ke)(ke)減少(shao)剩余污泥(ni)的(de)(de)處(chu)置(zhi)(zhi)費(fei)用;膜生物反應器由于(yu)存在(zai)(zai)高(gao)(gao)濃(nong)度的(de)(de)MLSS,硝化與反硝化同時存在(zai)(zai),具有(you)很高(gao)(gao)的(de)(de)反硝化效果,脫氮能(neng)(neng)(neng)力強。而(er)在(zai)(zai)需(xu)要高(gao)(gao)效除磷時,只(zhi)需(xu)往(wang)污水(shui)中(zhong)投加(jia)少(shao)量的(de)(de)明(ming)礬,因為膜能(neng)(neng)(neng)有(you)效地(di)分(fen)離這些不能(neng)(neng)(neng)沉(chen)淀的(de)(de)細小(xiao)微絮(xu)凝體,只(zhi)要其(qi)粒徑小(xiao)于(yu)0.2μm即可(ke)(ke)(ke)。
4.國外分散式處理技術應用現狀及發展趨勢
分散(san)式處理技術(shu)包括了(le)污(wu)(wu)水(shui)(shui)的收(shou)集(ji)(ji)、處理、排放(fang)及回用。在污(wu)(wu)水(shui)(shui)收(shou)集(ji)(ji)方面,為實現廢棄物的源頭減量控(kong)制,需要(yao)改(gai)進傳統(tong)的洗菜水(shui)(shui)、洗浴水(shui)(shui)與糞(fen)便(bian)混合(he)的衛生(sheng)(sheng)設(she)備,主要(yao)方法(fa)是(shi)減少糞(fen)便(bian)沖洗水(shui)(shui)或采用無(wu)水(shui)(shui)收(shou)集(ji)(ji)。瑞(rui)典已經逐步應用了(le)尿液分離(li)式衛生(sheng)(sheng)間(jian),德國(guo)等國(guo)家也在進行(xing)真(zhen)空無(wu)水(shui)(shui)收(shou)集(ji)(ji)系(xi)統(tong)的研(yan)究(jiu)和推廣,而印度(du)則(ze)是(shi)通過分散(san)雨水(shui)(shui)的收(shou)集(ji)(ji)與排放(fang)來減少混合(he)污(wu)(wu)水(shui)(shui)量,并利用收(shou)集(ji)(ji)的雨水(shui)(shui)有效解(jie)決了(le)缺(que)水(shui)(shui)問題。
在污(wu)水處理(li)(li)方(fang)面,廣泛(fan)采用(yong)了(le)自然土地(di)處理(li)(li)法和(he)生(sheng)物-化學處理(li)(li)法。澳大(da)(da)利亞出現了(le)一種Filter(非爾(er)脫)的(de)高(gao)效、持續性的(de)污(wu)水灌溉(gai)技術。它(ta)先將污(wu)水用(yong)于(yu)作物灌溉(gai),然后將經過灌溉(gai)土地(di)處理(li)(li)后的(de)水匯集(ji)到地(di)下暗管排水系(xi)統中排出,特(te)別適用(yong)于(yu)土地(di)資源豐富、可以(yi)輪作休耕的(de)地(di)區,或是以(yi)種植牧草為主的(de)地(di)區,一般用(yong)于(yu)大(da)(da)田(tian)作物。
美(mei)國(guo)(guo)是發展人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)地(di)最多(duo)的國(guo)(guo)家,有(you)600多(duo)處(chu)人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)地(di)用于市政、工(gong)業(ye)和農業(ye)廢水(shui)(shui)(shui)。在歐洲一(yi)些國(guo)(guo)家,如(ru)丹麥、德(de)國(guo)(guo)、英(ying)國(guo)(guo)等至少有(you)200多(duo)人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)地(di)在運(yun)行(xing),多(duo)用于對人(ren)(ren)口規(gui)模近千人(ren)(ren)的鄉村(cun)級社區(qu)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)。韓國(guo)(guo)作(zuo)為一(yi)個具有(you)典型春旱氣候的國(guo)(guo)家,發展了(le)人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)地(di)與廢水(shui)(shui)(shui)穩定塘相結合的土(tu)地(di)處(chu)理(li)技術,穩定塘儲存用水(shui)(shui)(shui)可用于春旱的補充用水(shui)(shui)(shui)。可見,用人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)地(di)+穩定塘技術進(jin)行(xing)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)和農業(ye)應用可以作(zuo)為分散(san)農村(cun)地(di)區(qu)的保護水(shui)(shui)(shui)體和克服(fu)水(shui)(shui)(shui)短缺(que)的一(yi)種方法。有(you)污(wu)水(shui)(shui)(shui)需(xu)要(yao)處(chu)理(li)的單位,也可以到污(wu)水(shui)(shui)(shui)寶項目服(fu)務平臺咨詢具備類似污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)經驗的企業(ye)。
厭氧消化(hua)技(ji)術具有(you)低造價(jia)、低運行費、能回收(shou)利用能源等特(te)點,它在分散生(sheng)(sheng)活污水(shui)的(de)處理(li)(li)中得到了越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)廣泛的(de)研究(jiu)與應(ying)用。近20年來(lai),發展(zhan)了越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多(duo)的(de)高(gao)速(su)處理(li)(li)設備和技(ji)術,如(ru)厭氧濾池(AF),升流式污泥(ni)床反應(ying)器(qi)(UASB),厭氧膨(peng)脹(zhang)顆粒污泥(ni)床(EGSB)等,荷(he)蘭、巴西、哥倫比亞、印度等國家已建成生(sheng)(sheng)產性UASB來(lai)處理(li)(li)生(sheng)(sheng)活污水(shui),但厭氧技(ji)術在低溫下的(de)應(ying)用仍然是研究(jiu)的(de)難點與熱(re)點。
在(zai)適合的(de)(de)工藝基礎上,一(yi)體(ti)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)發(fa)(fa)展(zhan)迅(xun)速。日(ri)本(ben)對其研究較早,至今已有40多年的(de)(de)歷史。目前,日(ri)本(ben)安裝(zhuang)有800萬(wan)個(ge)小型凈(jing)化(hua)槽,服(fu)務(wu)人(ren)口(kou)約3600萬(wan)。凈(jing)化(hua)槽是一(yi)種高(gao)效(xiao)的(de)(de)一(yi)體(ti)化(hua)處(chu)理設施(shi),主要采用厭氧(yang)濾池(chi)與接觸(chu)曝氣池(chi)、生物(wu)(wu)濾池(chi)或移動(dong)床(chuang)接觸(chu)濾池(chi)的(de)(de)結合工藝,部分(fen)工藝反應(ying)(ying)都在(zai)一(yi)個(ge)室(shi)內完成(cheng),各步驟用隔(ge)板隔(ge)開,出水加氯消毒。一(yi)些歐(ou)洲(zhou)國家也根(gen)據自(zi)己特點開發(fa)(fa)了不同形式的(de)(de)一(yi)體(ti)化(hua)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)。在(zai)挪威,因為大部分(fen)人(ren)口(kou)分(fen)散(san)在(zai)小村莊或小社(she)區,一(yi)體(ti)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)應(ying)(ying)用廣泛,開發(fa)(fa)了多種不同工藝的(de)(de)裝(zhuang)備(bei)。隨著填料生產技(ji)術(shu)的(de)(de)不斷發(fa)(fa)展(zhan),生物(wu)(wu)膜技(ji)術(shu)在(zai)一(yi)體(ti)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)中應(ying)(ying)用迅(xun)速增多,生物(wu)(wu)膜法(fa)所需的(de)(de)設備(bei)簡單,能源消耗(hao)低,成(cheng)本(ben)和維護費用低,而處(chu)理污水的(de)(de)效(xiao)率高(gao),是今后(hou)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)一(yi)個(ge)方(fang)向。
一(yi)(yi)些國家對分散式處理設施(shi)的出水(shui)水(shui)質從(cong)法規(gui)上提出一(yi)(yi)定(ding)要(yao)求(qiu)(qiu),如(ru)芬蘭即要(yao)求(qiu)(qiu)總BOD去除(chu)率90%,總磷去除(chu)率85%,總氮去除(chu)率40%,這(zhe)使得戶(hu)主(zhu)必須(xu)承擔起(qi)對處理設施(shi)進行清潔和維護的責任,而能為(wei)戶(hu)主(zhu)們提供技術(shu)支持(chi)和服務的合作組織也(ye)廣泛發展起(qi)來。
5.我國農村分散式處理技術的應用與發展
在我國(guo)廣大農村(cun)地區,普(pu)遍應用的分散式處(chu)(chu)理技(ji)術為土地處(chu)(chu)理技(ji)術和厭氧消化技(ji)術。
5.1土地處理技術
土(tu)地(di)(di)(di)處(chu)理(li)技術(shu)(shu)(shu)是一(yi)項造價低、運行費低、低能耗或無能耗、易于維護的(de)(de)污水(shui)處(chu)理(li)技術(shu)(shu)(shu),研(yan)究和應(ying)用比較多的(de)(de)污水(shui)土(tu)地(di)(di)(di)處(chu)理(li)工(gong)藝有快速滲(shen)濾(lv)處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)、人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)和地(di)(di)(di)下滲(shen)濾(lv)處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)。其(qi)中,人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)兼具了生態效(xiao)益、經濟效(xiao)益和美學效(xiao)益,近年來對(dui)其(qi)研(yan)究與(yu)應(ying)用逐步升溫。早在(zai)(zai)“七五(wu)”期(qi)間我國(guo)就開展(zhan)了人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)的(de)(de)研(yan)究,目前該技術(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)我國(guo)已發展(zhan)到實用階(jie)段。國(guo)內(nei)對(dui)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)研(yan)究熱點集(ji)中在(zai)(zai)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)污染物(wu)(wu)去除機理(li)、濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)植物(wu)(wu)、濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)基質(zhi)填(tian)料、濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)微生物(wu)(wu)種群和生態系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)研(yan)究等方面。但(dan)人(ren)(ren)工(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)占(zhan)地(di)(di)(di)面積(ji)大,且基質(zhi)再處(chu)理(li)及再利(li)用技術(shu)(shu)(shu)不(bu)成熟,因此在(zai)(zai)土(tu)地(di)(di)(di)資源缺乏(fa)地(di)(di)(di)區的(de)(de)應(ying)用受(shou)到限制(zhi)。
5.2厭氧消化技術
厭氧消化(hua)技(ji)術具有(you)動力消耗少(shao),環境污染少(shao),沼(zhao)渣沼(zhao)液利(li)用途(tu)徑多(duo),且能(neng)產生能(neng)源沼(zhao)氣(qi)(qi)等(deng)優點。近(jin)年(nian)來(lai),我國(guo)大力推(tui)(tui)廣(guang)了(le)厭氧消化(hua)技(ji)術在農村(cun)地(di)區(qu)的(de)(de)使用。通過(guo)農業(ye)部國(guo)債項目(mu)的(de)(de)推(tui)(tui)行,截止至2005年(nian)底(di),全(quan)國(guo)戶用沼(zhao)氣(qi)(qi)達到(dao)(dao)1807萬戶,養殖場(chang)的(de)(de)沼(zhao)氣(qi)(qi)工程(cheng)3556處,年(nian)產沼(zhao)氣(qi)(qi)70億m3,折合標煤500萬t,在農業(ye)部發(fa)布的(de)(de)《全(quan)國(guo)農村(cun)沼(zhao)氣(qi)(qi)工程(cheng)建設規(gui)劃》上,計劃到(dao)(dao)2010年(nian)全(quan)國(guo)將有(you)4000萬農戶用上沼(zhao)氣(qi)(qi)。國(guo)債沼(zhao)氣(qi)(qi)項目(mu)要求(qiu)戶用沼(zhao)氣(qi)(qi)“一池三改”,最大量的(de)(de)減少(shao)了(le)傳(chuan)(chuan)染源,切(qie)斷了(le)疫病(bing)傳(chuan)(chuan)播途(tu)徑,因此也(ye)是農村(cun)血吸蟲防治的(de)(de)一項有(you)效手段(duan)。
自上個世紀(ji)80年(nian)(nian)(nian)代開(kai)(kai)始,生(sheng)活(huo)污水(shui)凈(jing)化(hua)(hua)沼(zhao)(zhao)氣(qi)池由農村能源部門向城鎮的住(zhu)宅(zhai)樓、醫院、學校等衛生(sheng)配套(tao)建設中(zhong)大力推廣,住(zhu)宅(zhai)樓中(zhong)每10~12戶(hu)生(sheng)活(huo)污水(shui)所產(chan)沼(zhao)(zhao)氣(qi)可供(gong)其中(zhong)1戶(hu)全(quan)年(nian)(nian)(nian)用(yong)(yong)(yong)氣(qi),因此可考(kao)(kao)慮由用(yong)(yong)(yong)氣(qi)戶(hu)承擔凈(jing)化(hua)(hua)沼(zhao)(zhao)氣(qi)池的日(ri)常維護工(gong)作。生(sheng)活(huo)污水(shui)凈(jing)化(hua)(hua)沼(zhao)(zhao)氣(qi)池20多(duo)年(nian)(nian)(nian)來(lai)一直采(cai)用(yong)(yong)(yong)二(er)級厭(yan)氧消化(hua)(hua)加多(duo)級兼氧過濾的處理模式。目前,考(kao)(kao)慮到(dao)生(sheng)活(huo)污水(shui)脫氮除(chu)磷的需求,國(guo)內有(you)研究在工(gong)藝(yi)上采(cai)用(yong)(yong)(yong)二(er)級厭(yan)氧和(he)一級好氧達到(dao)氮磷脫除(chu)效果。近年(nian)(nian)(nian)來(lai),隨著(zhu)農村畜禽養殖戶(hu)減少(shao)和(he)農村勞動(dong)力的減少(shao),同時(shi)集中(zhong)養殖戶(hu)的增多(duo),國(guo)家(jia)及時(shi)調整政策(ce),從2007年(nian)(nian)(nian)開(kai)(kai)始,將(jiang)對養殖小區(qu)集中(zhong)供(gong)氣(qi)沼(zhao)(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)和(he)聯戶(hu)沼(zhao)(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)予以資金支持,以推進人畜糞(fen)便、農作物秸稈、生(sheng)活(huo)垃圾和(he)污水(shui)的綜合治(zhi)理和(he)轉化(hua)(hua),此舉措必(bi)將(jiang)在短期內使(shi)我國(guo)沼(zhao)(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)的技術得到(dao)快速(su)的發(fa)展。
我國近(jin)幾年通過私有(you)資金和民(min)營企業的(de)(de)(de)參與,在一體(ti)化裝置方面(mian)也有(you)了(le)快速的(de)(de)(de)發展。如有(you)環保公(gong)(gong)司與日本(ben)公(gong)(gong)司合(he)作(zuo)生(sheng)產凈(jing)化槽;也有(you)自(zi)主開發出多(duo)種不同規模的(de)(de)(de)一體(ti)化污水處(chu)理裝置,如武漢的(de)(de)(de)新天(tian)達美環保公(gong)(gong)司還開發了(le)以風能(neng)帶動曝(pu)氣的(de)(de)(de)一體(ti)化分散污水處(chu)理裝置等。
6.結語
為加速我(wo)國(guo)新農(nong)(nong)村的(de)建設進程,保護(hu)農(nong)(nong)村生態(tai)環境,解決農(nong)(nong)村水(shui)(shui)污染問(wen)題勢在必行。分散式(shi)(shi)污水(shui)(shui)處(chu)理模(mo)式(shi)(shi)是一種適合農(nong)(nong)村污水(shui)(shui)處(chu)理的(de)好方(fang)法,我(wo)國(guo)宜借鑒國(guo)際經驗,探索并改(gai)善(shan)各種分散型污水(shui)(shui)處(chu)理工藝(yi),并與當地的(de)農(nong)(nong)業相結合,形成(cheng)污水(shui)(shui)回用與再利用的(de)生態(tai)農(nong)(nong)業模(mo)式(shi)(shi),實現污水(shui)(shui)的(de)無害化和(he)資(zi)源(yuan)化。
實(shi)際(ji)工作中(zhong)應當(dang)在摸清(qing)不(bu)同類型村(cun)莊污染現狀(zhuang)的(de)(de)基(ji)礎上,根(gen)據環(huan)境污染特點,結合(he)地(di)方特征,從行(xing)政管理(li)方面(mian)、資(zi)金方面(mian)、處理(li)技(ji)術(shu)(shu)等方面(mian)采取相(xiang)應解決方案和對(dui)策(ce)。在經濟發(fa)達(da)地(di)區(qu),先進行(xing)新技(ji)術(shu)(shu)試(shi)點,逐(zhu)步(bu)將適合(he)當(dang)地(di)農村(cun)的(de)(de)污水處理(li)及(ji)資(zi)源化技(ji)術(shu)(shu)推廣(guang)到其(qi)他地(di)區(qu)。有(you)條件的(de)(de)地(di)區(qu)盡可能(neng)與當(dang)地(di)科研院所相(xiang)結合(he),充分利(li)用其(qi)科研能(neng)力,研發(fa)最優的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)、設施(shi)。

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