分散式農村生活污水處理技術
近年來(lai),為(wei)推(tui)進城市化進程,提高農村居民(min)生(sheng)活的質量,農村供(gong)水(shui)工程已逐(zhu)步實施,然而,農村排(pai)水(shui)工程卻一直(zhi)(zhi)被忽視,農村生(sheng)活污水(shui)絕大部(bu)分不(bu)經任(ren)何處理,直(zhi)(zhi)接排(pai)入了河道或排(pai)出室外(wai)空地(di)后任(ren)其滲入地(di)下(xia),少(shao)部(bu)分經化糞池簡(jian)單處理后任(ren)其滲入地(di)下(xia),嚴重污染河水(shui)和井水(shui)。
1 農村(cun)生活污水處理的(de)現狀(zhuang)與問(wen)題
農(nong)村(cun)(cun)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)主要(yao)(yao)產生于居民生活(huo)過程中糞便及其(qi)沖(chong)洗水(shui)、洗浴污(wu)(wu)水(shui)和廚房(fang)污(wu)(wu)水(shui)等,同時農(nong)村(cun)(cun)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)中因(yin)糞便中所含病原菌較多,因(yin)此一般應進行(xing)一定的滅菌處理(li)。農(nong)村(cun)(cun)污(wu)(wu)水(shui)難處理(li)主要(yao)(yao)有以下幾(ji)個原因(yin):
(1)污(wu)水成分日益復雜,各種污(wu)染(ran)成分濃度較低,波動(dong)性很(hen)大(da),難以正確評估生活污(wu)水的污(wu)染(ran)負荷及其(qi)晝(zhou)夜、季節性變化;
(2)人口(kou)少,用(yong)水量標準較低,污水處理規模小(xiao),造(zao)成(cheng)工程建設費及運行費用(yong)過高;
(3)污水(shui)處理工藝與技術(shu)的選擇(ze),受到當地(di)社會、經(jing)濟(ji)發展水(shui)平(ping)的制(zhi)約(yue)和地(di)方保(bao)護主義或其他人文因(yin)素的抵制(zhi);
(4)當地自然與生態條件(氣溫、降水、風(feng)向和土壤等)對所(suo)選(xuan)擇的處理(li)工藝(yi)與處理(li)技術有負(fu)面影響,使其不(bu)能正常發揮(hui)效力;
(5)維護管理(li)技(ji)術人員及(ji)運行(xing)管理(li)經驗嚴重缺乏。
2 管網收集(ji)探討
生活(huo)污(wu)水排放管(guan)(guan)道應根據新(xin)農(nong)村(cun)建(jian)設總體規劃,道路(lu)和(he)建(jian) 筑物(wu)的(de)(de)(de)布置、地形標高、污(wu)雨水去(qu)向等(deng)按管(guan)(guan)線短、埋深小、自 流排出(chu)的(de)(de)(de)原則布置。宜沿(yan)道路(lu)和(he)建(jian)筑物(wu)周(zhou)邊(bian)平行布置;主排水 管(guan)(guan)道應布置在(zai)接支管(guan)(guan)較多一(yi)側。但是(shi)大部分的(de)(de)(de)農(nong)村(cun)建(jian)設都沒有(you) 一(yi)個(ge)很好的(de)(de)(de)規劃,基本上(shang)排水均為雨污(wu)合流制,化糞(fen)池的(de)(de)(de)出(chu)水 都是(shi)直接排入附近(jin)的(de)(de)(de)明溝(gou)或者暗溝(gou)。
根據實際情(qing)況,可(ke)以(yi)采取(qu)以(yi)下措施:
(1)如(ru)果(guo)居(ju)民生活(huo)區內沒有(you)地方鋪設污水(shui)(shui)(shui)管(guan)網時,較(jiao)小(xiao)的 明溝(gou)則采取加(jia)蓋板密(mi)封的方式進行,雨水(shui)(shui)(shui)則采取漫流的方式進 水(shui)(shui)(shui)排水(shui)(shui)(shui);大的溝(gou)渠則選擇將在溝(gou)渠內安裝收集管(guan)。如(ru)有(you)必(bi)要時 可挖(wa)除原(yuan)有(you)合(he)流溝(gou)渠,帶污水(shui)(shui)(shui)收集管(guan)安裝完畢(bi)后再(zai)重新砌(qi)筑(zhu)雨 水(shui)(shui)(shui)溝(gou)或灌溉(gai)渠。
(2)如果居民生(sheng)活區內留有充足(zu)的(de)空間地方鋪設(she)污(wu)水(shui)(shui)管網 時(shi),將污(wu)水(shui)(shui)管緊挨原有溝渠建設(she),在滿足(zu)排水(shui)(shui)標高(gao)要求的(de)情(qing)況 下,盡可能的(de)減少埋設(she)深(shen)度(du),以降低成(cheng)本。
排(pai)水(shui)體(ti)制的(de)(de)(de)(de)選擇應結(jie)合當地(di)經濟發展(zhan)條(tiao)(tiao)(tiao)件(jian)(jian)、自然(ran)地(di)理(li)(li)(li)條(tiao)(tiao)(tiao) 件(jian)(jian)、居民生活習慣(guan)、原有(you)排(pai)水(shui)設施以及污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)和利用等(deng)因素 綜(zong)合考慮(lv)確定。而且管(guan)(guan)(guan)網(wang)(wang)費用在整個(ge)農村污(wu)(wu)水(shui)治理(li)(li)(li)項目(mu)中(zhong)占大 部分(fen)(fen),所以在管(guan)(guan)(guan)網(wang)(wang)布(bu)置上(shang),我們(men)應該(gai)抓大放(fang)小(xiao),用最少(shao)的(de)(de)(de)(de)錢做(zuo) 最好的(de)(de)(de)(de)事情,等(deng)經濟允許(xu)后再(zai)將(jiang)難(nan)收集(ji)而且投資(zi)較大的(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)再(zai)納入到(dao)污(wu)(wu)水(shui)收集(ji)總管(guan)(guan)(guan)網(wang)(wang)中(zhong)來。分(fen)(fen)流(liu)排(pai)水(shui)體(ti)制即雨(yu)污(wu)(wu)分(fen)(fen)流(liu)制,污(wu)(wu) 水(shui)、雨(yu)水(shui)分(fen)(fen)別由(you)各(ge)自的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道系統(tong)輸送。分(fen)(fen)流(liu)制可(ke)以有(you)效地(di)對(dui)排(pai) 水(shui)進(jin)(jin)行(xing)分(fen)(fen)類(lei),避(bi)免(mian)水(shui)質混(hun)雜和交叉污(wu)(wu)染,同時為后續的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)分(fen)(fen) 類(lei)處理(li)(li)(li)提(ti)供了條(tiao)(tiao)(tiao)件(jian)(jian)。雨(yu)水(shui)可(ke)以通過雨(yu)水(shui)管(guan)(guan)(guan)網(wang)(wang)直接排(pai)放(fang)或進(jin)(jin)入污(wu)(wu) 水(shui)處理(li)(li)(li)廠簡單沉淀處理(li)(li)(li)后排(pai)放(fang),而污(wu)(wu)水(shui)則(ze)通過污(wu)(wu)水(shui)管(guan)(guan)(guan)道進(jin)(jin)入污(wu)(wu) 水(shui)處理(li)(li)(li)廠進(jin)(jin)行(xing)處理(li)(li)(li)后排(pai)放(fang)。分(fen)(fen)流(liu)制可(ke)以在有(you)效避(bi)免(mian)水(shui)污(wu)(wu)染發生 的(de)(de)(de)(de)同時,減(jian)少(shao)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)廠的(de)(de)(de)(de)運行(xing)成(cheng)本。分(fen)(fen)流(liu)制的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)在于管(guan)(guan)(guan)網(wang)(wang) 系統(tong)投資(zi)較大,規劃布(bu)置時對(dui)環境條(tiao)(tiao)(tiao)件(jian)(jian)要(yao)求較高。
3 處(chu)理(li)技術探討[6-10]
由于(yu)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)污(wu)(wu)染物(wu)是以(yi)有機物(wu)為(wei)主(zhu),其生(sheng)化性較 好,所以(yi)通常(chang)情況下生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)都是采(cai)用(yong)(yong)生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)方 法(fa)。生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)從處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工藝上(shang)分有:厭(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)和 好氧(yang)生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。從處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方式上(shang)分有:集中(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)和分散(san)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。 農村生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)應選用(yong)(yong)投資少、運行管(guan)理(li)(li)(li)(li)方便費(fei)用(yong)(yong)低 的(de)小型分散(san)式處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)為(wei)主(zhu)。目(mu)前(qian)此類處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)有以(yi)下幾種:
3.1 生活(huo)污水(shui)凈化池沼氣
生(sheng)活污(wu)(wu)水凈化沼(zhao)氣池采(cai)用(yong)厭(yan)(yan)氧發酵(jiao)技術,在厭(yan)(yan)氧和兼性厭(yan)(yan) 氧的條件下(xia)將生(sheng)活污(wu)(wu)水中的有機物分(fen)解轉化成CH4、CO2 和 水,達到(dao)凈化處理生(sheng)活污(wu)(wu)水的目的。其處理工藝:生(sheng)活污(wu)(wu)水→ 格柵池→厭(yan)(yan)氧發酵(jiao)→排放。
生活污水(shui)(shui)沼氣(qi)凈化(hua)池在全國(guo)大部分(fen)(fen)地區(qu)得到了推(tui)廣,它的 優(you)點是:不消(xiao)耗(hao)動力、運行穩(wen)定、管理簡便、剩(sheng)余污泥(ni)少、還(huan) 能(neng)回收能(neng)源(沼氣(qi)),建在綠化(hua)或菜地下,不占地。但從(cong)目(mu)前使 用情況來看,生活污水(shui)(shui)凈化(hua)沼氣(qi)池在技術上也存在一定的問 題。主要是:污水(shui)(shui)停留時間長,出(chu)水(shui)(shui)中部分(fen)(fen)指標(biao)未達排放標(biao)準 等。
3.2 地埋式無動力(li)凈化處(chu)理裝(zhuang)置
地埋式(shi)無動力凈(jing)化(hua)處理(li)裝置是在(zai)圓筒型兼性(xing)濾(lv)池的基礎 上發展而成的,其處理(li)工(gong)藝(yi)流程為:生(sheng)活(huo)污(wu)水→厭氧酸化(hua)→兼 性(xing)過濾(lv)→生(sheng)態溝(自然通風)→排放。
該(gai)處工(gong)藝的(de)最(zui)大(da)(da)特(te)點是增(zeng)加(jia)(jia)了生態(tai)溝,增(zeng)加(jia)(jia)生態(tai)溝的(de)目的(de) 是對厭氧(yang)發(fa)酵后的(de)污(wu)水進行氧(yang)化處理(li),使出水水質進一(yi)步提 高。但是由于是自然充氧(yang)效果(guo)(guo)不好,處理(li)效果(guo)(guo)和(he)普(pu)通化糞(fen)池(chi)效 果(guo)(guo)差不多(duo),而(er)且(qie)投資大(da)(da)大(da)(da)高于化糞(fen)池(chi),故使用較少。
3.3 氧化(hua)塘
氧化塘是經人工改造(zao)的具有處理(li)污(wu)、廢(fei)水能力的自然(ran)池(chi) 塘,是一(yi)種構(gou)造(zao)簡單、維護管理(li)方(fang)便(bian),處理(li)效果穩定,節省能 源(yuan)的凈化系統。污(wu)水在塘內(nei)經過較長時間的停留、貯存,通過 微生物的代(dai)謝活動(dong),菌藻(zao)互相(xiang)作用或菌藻(zao)、水生生物的綜合作 用使有機污(wu)染(ran)物和其(qi)他污(wu)染(ran)物質得到降解和去(qu)除。
3.4 跌(die)水充氧(yang)接觸氧(yang)化技術(shu)
跌(die)水(shui)充(chong)氧接觸氧化技術是利(li)(li)用污(wu)水(shui)提升(sheng)(sheng)泵(beng)提升(sheng)(sheng)污(wu)水(shui)或(huo)者 利(li)(li)用地勢差(cha),使污(wu)水(shui)分(fen)級跌(die)落(luo),形成水(shui)幕(mu)及水(shui)滴自然充(chong)氧,無 需曝(pu)氣裝(zhuang)置,在降低有機物(wu)的同時,去除氮、磷等(deng)污(wu)染(ran)物(wu)。
3.5 人工濕地生活污(wu)水處理(li)技術
濕(shi)(shi)(shi)(shi)地泛指暫時或長期(qi)覆蓋水深(shen)不(bu)超過2 m 的(de)(de)低(di)(di)洼地及(ji)低(di)(di) 潮時水深(shen)不(bu)超過6 m 的(de)(de)沿(yan)海地區。根據濕(shi)(shi)(shi)(shi)地形成(cheng)(cheng)的(de)(de)條件可把(ba)濕(shi)(shi)(shi)(shi) 地分為自(zi)然(ran)濕(shi)(shi)(shi)(shi)地和人工濕(shi)(shi)(shi)(shi)地。自(zi)然(ran)濕(shi)(shi)(shi)(shi)地即在自(zi)然(ran)狀態下形成(cheng)(cheng) 的(de)(de),如上述所說的(de)(de)濕(shi)(shi)(shi)(shi)地。而(er)人工濕(shi)(shi)(shi)(shi)地是受天然(ran)濕(shi)(shi)(shi)(shi)地凈化(hua)功(gong)能的(de)(de) 啟發(fa)(fa)而(er)發(fa)(fa)明的(de)(de)一項技術。
人工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)是通(tong)(tong)過(guo)模(mo)擬(ni)和(he)強化(hua)自(zi)然濕(shi)地(di)(di)(di)(di)功能,將(jiang)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)有控制 地(di)(di)(di)(di)投配(pei)到(dao)土(tu)壤(填料)經常處(chu)于飽和(he)狀態且生長有蘆葦(wei)、香蒲等 水(shui)(shui)生植物(wu)的(de)(de)土(tu)地(di)(di)(di)(di)上,污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)沿(yan)一定方向流動(dong)的(de)(de)過(guo)程中,在耐水(shui)(shui)植 物(wu)和(he)土(tu)壤(填料)的(de)(de)物(wu)理(li)、化(hua)學和(he)生物(wu)的(de)(de)三重協同作用下,污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui) 中有機物(wu)通(tong)(tong)過(guo)過(guo)濾、根系截(jie)留、吸(xi)附(fu)、吸(xi)收和(he)植物(wu)光合、輸(shu)氧 作用,促進兼性微生物(wu)分(fen)解來實(shi)現(xian)對污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)高(gao)效凈(jing)化(hua)。 人工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)處(chu)理(li)生活污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)具有效果(guo)好(hao)、投資省、運行(xing)費低等 優點。但也(ye)存(cun)在著占地(di)(di)(di)(di)面積較大,冬天處(chu)理(li)效果(guo)受一定影響的(de)(de) 問題(ti)。
3.6 厭氧水解—人工濕地生活污水處理技(ji)術
厭(yan)氧水(shui)(shui)(shui)解(jie)如果(guo)水(shui)(shui)(shui)解(jie)比(bi)(bi)較充分,則有(you)(you)機物的(de)去(qu)除效率都會比(bi)(bi) 較高(gao),但(dan)其主(zhu)要(yao)問題是(shi)(shi)(shi)對懸浮(fu)物、氨氮(dan)(dan)和(he)磷(lin)的(de)去(qu)除效果(guo)差一(yi)些, 而人(ren)(ren)工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)去(qu)除氨氮(dan)(dan)和(he)磷(lin)的(de)效果(guo)卻非常(chang)好(hao),出(chu)水(shui)(shui)(shui)較清(qing),懸浮(fu)物 則很(hen)容易達標(biao)。但(dan)是(shi)(shi)(shi)人(ren)(ren)工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)的(de)卻是(shi)(shi)(shi)對進水(shui)(shui)(shui)要(yao)求比(bi)(bi)較高(gao),必須 有(you)(you)前處理(li)(li)(li)先(xian)去(qu)除生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)中大顆(ke)粒(li)雜(za)質(zhi),避免引起濕(shi)地(di)(di)(di)(di)濾料的(de) 堵塞(sai)。所以厭(yan)氧水(shui)(shui)(shui)解(jie)—人(ren)(ren)工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)技術在(zai)處理(li)(li)(li)生活 污(wu)水(shui)(shui)(shui)方面恰好(hao)能取長(chang)補短,將(jiang)它們有(you)(you)機地(di)(di)(di)(di)結(jie)合(he)起來處理(li)(li)(li)效果(guo)非 常(chang)好(hao)。它的(de)主(zhu)要(yao)優點有(you)(you):(1)在(zai)污(wu)水(shui)(shui)(shui)凈(jing)化(hua)過(guo)程中能回收能源(yuan)— 沼氣,厭(yan)氧發酵后(hou)的(de)沼渣(zha)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種優質(zhi)的(de)有(you)(you)機肥,可(ke)作(zuo)(zuo)農肥和(he)村(cun) 莊綠化(hua)的(de)肥料,不(bu)存在(zai)剩(sheng)余污(wu)泥處理(li)(li)(li)問題。(2)人(ren)(ren)工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)凈(jing)化(hua) 出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)優于《城鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)廠污(wu)染物排放控制(zhi)標(biao)準》的(de)二級 標(biao)準。可(ke)直接排入(ru)到環(huan)(huan)境(jing)水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti),也(ye)(ye)可(ke)作(zuo)(zuo)小(xiao)區(qu)景觀水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)的(de)補充水(shui)(shui)(shui), 或用來農灌(guan)、澆花草(cao)。在(zai)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)缺泛地(di)(di)(di)(di)區(qu)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)循環(huan)(huan)利 用的(de)有(you)(you)效措施。(3)人(ren)(ren)工濕(shi)地(di)(di)(di)(di)可(ke)與村(cun)莊綠化(hua)有(you)(you)機結(jie)合(he),栽種觀 賞(shang)植物或者經濟(ji)作(zuo)(zuo)物,即可(ke)成為村(cun)莊的(de)一(yi)個景觀,也(ye)(ye)可(ke)以作(zuo)(zuo)為 一(yi)種收益,可(ke)以平(ping)衡(heng)整個項目的(de)投(tou)入(ru)。
但厭氧發酵(沼氣)—人工濕地(di)處理技術,也有一定(ding)的缺陷(xian), 如(ru)一次性投資稍(shao)高,占地(di)面積稍(shao)多(duo)(每(mei)噸水(shui)占地(di)約1.7~2 m2), 冬季凈化效果有一定(ding)影響等。綜合多(duo)種因素分析,它是(shi)新農(nong)村 建(jian)設中污水(shui)治理較(jiao)佳的方(fang)案。
4 結語
選擇村鎮生(sheng)活污(wu)水(shui)的(de)(de)(de)處理(li)技(ji)術(shu),關鍵問題(ti)是要(yao)(yao)(yao)(yao)適應(ying)目(mu)前(qian)村 鎮的(de)(de)(de)實際情況,除了能(neng)達到國(guo)家排(pai)放標(biao)準的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu),更重要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)是 建設投資要(yao)(yao)(yao)(yao)省,運行(xing)(xing)(xing)管理(li)要(yao)(yao)(yao)(yao)方便,運行(xing)(xing)(xing)費用要(yao)(yao)(yao)(yao)低。所(suo)以農村污(wu) 水(shui)的(de)(de)(de)處理(li)不能(neng)延(yan)用和(he)照(zhao)搬(ban)大、中(zhong)型規模城市污(wu)水(shui)處理(li)工藝及設 計參數(shu),避免造成(cheng)(cheng)工程投資和(he)運行(xing)(xing)(xing)費用過高,應(ying)根(gen)據農村具體 現狀、特點、風俗(su)習慣(guan)及自然、經濟與(yu)社(she)會條件(jian),因地(di)制宜(yi)地(di) 進行(xing)(xing)(xing)選擇。農村污(wu)水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)遵循經濟、高效、節能(neng)和(he)簡便易(yi) 行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)原則,與(yu)當地(di)的(de)(de)(de)生(sheng)態(tai)農業(ye)相結合,使污(wu)水(shui)處理(li)成(cheng)(cheng)為生(sheng)態(tai)農 業(ye)的(de)(de)(de)一個組成(cheng)(cheng)部分,形成(cheng)(cheng)污(wu)水(shui)回用與(yu)再(zai)利(li)用的(de)(de)(de)生(sheng)態(tai)農業(ye)模式, 實現污(wu)水(shui)的(de)(de)(de)無害化(hua)和(he)資源化(hua)。
實施農(nong)(nong)村(cun)(cun)(cun)污水(shui)處(chu)理系統,處(chu)理后(hou)的(de)(de)生活污水(shui)可作(zuo)為灌溉(gai)水(shui) 或其他用途使用,從而節(jie)約淡水(shui)資源,同時可有(you)效避免污水(shui)橫 流現(xian)狀惡劣現(xian)象,解決農(nong)(nong)村(cun)(cun)(cun)污水(shui)處(chu)理難題,可進一步改(gai)善居(ju)民(min) 居(ju)住環(huan)境(jing),為村(cun)(cun)(cun)莊的(de)(de)美化、優化提供(gong)服務;農(nong)(nong)村(cun)(cun)(cun)地區(qu)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian) 的(de)(de)改(gai)善可降低(di)與(yu)污染(ran)有(you)關疾病的(de)(de)傳(chuan)播,減少由此引起的(de)(de)經濟損 失;另外,污水(shui)處(chu)理既可提高水(shui)資源的(de)(de)重復利用率、緩解水(shui)資源供(gong)需矛盾、促進農(nong)(nong)業生產的(de)(de)發(fa)展,又可改(gai)善農(nong)(nong)村(cun)(cun)(cun)的(de)(de)生態環(huan)境(jing) 條(tiao)件(jian),對(dui)社(she)會經濟的(de)(de)健康持續發(fa)展具有(you)積極的(de)(de)作(zuo)用。
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