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农村生活污水处理工艺应用现状和发展前景

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发表于 2019-5-8 17:21:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

中国是一个人口和农业大国。根据第五次人口普查,中国农村人口超过8亿。长期以来,由于资金短缺和污水处理意识淡薄,大多数村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放,造成了农村水环境的恶性循环。研究农村生活污水的处理工艺,寻找适合农村生活污水的处理工艺和运行模式,具有迫切的现实意义。
1农村生活污水处理常用工艺介绍
目前,我国农村污水处理工艺有好氧生物处理、人工湿地稳定塘系统、土地处理系统等。
1.1好氧生物处理工艺
适用于小规模污水处理的好氧生物处理工艺主要包括生物接触氧化,生物过滤,生物转盘和序批式反应器(SBR)。在农村生活污水处理中广泛使用的好氧生物处理过程是生物接触氧化。
生物接触氧化工艺是在生物滤池的基础上,通过改善接触曝气状况而发展起来的生物膜处理技术。生物接触氧化是一种介于活性污泥法和生物膜法之间的处理技术。填料表面形成生物膜,氧气以与曝气池相同的方式供给微生物。当废水通过时,它与填料上的生物膜接触。净化的目的是通过微生物的代谢来降解污水中的污染物。生物接触氧化法具有占地面积小、处理负荷大、污泥产率低、抗冲击能力强、维护和管理简单等优点。生物接触氧化池,又称浸没式生物滤池,于1971年在日本诞生。生物接触氧化池由配水系统、过滤床和气体分配系统组成。
生物接触氧化工艺对冲击负荷具有较强的适应性,在间歇运行条件下仍能保持良好的处理效果。这对于处理水量不均匀的农村生活污水具有较强的现实意义。然而,对于农村生活污水而言,生物接触氧化工艺的投资和运行成本较高,适合于快速城市化和较丰富的农村推广应用。
1.2人工湿地和稳定池塘系统
1.2.1人工湿地过程
人工湿地污水处理技术是上世纪70年代和80年代发展起来的一种生态污水处理技术,它能有效地处理生活污水、工业废水、填埋场渗滤液、地表径流和雨水等多种废水,并能有效地去除有机污染物、硝酸根和氮。氮、磷等营养素、重金属、盐类及病原微生物等污染物。具有出水水质好、氮磷去除率高、运行维护方便、投资少、运行成本低等特点,近年来得到了迅速的发展和应用。
人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统。它是一种类似沼泽地的人工建设和监督控制的土地。人工形成一定比例的砾石、土壤、煤渣等一种或多种介质的基质,选择性地将植物植入污水处理生态系统。通过人工湿地系统物理、化学、生物三者的协同作用,实现污水的净化。目前,我国农村生活污水处理的人工湿地类型主要有地表流湿地和淹没式多汇人工湿地。这两个湿地具有运行成本低、建设、运行维护简单、建设、运行维护简单、水力负荷和污染负荷大、BOD、COD、SS和重金属处理效果好、卫生条件好、臭味和蚊蝇繁殖少等特点。
由于人工湿地过程受季节变化的影响,温度的降低将影响人工湿地的正常运行。低温对有机物和氨氮的去除效果明显,尤其是氨氮的去除效果更明显。因此,人工湿地适用于我国南方平均温度较高的农村生活污水处理,而不适合北方寒冷地区的农村生活污水处理。
1.2.2稳定池系统
稳定塘是一种以天然生物净化功能为主的污水处理技术。稳定塘的污水净化过程与天然水体的自净过程相似。有机污染物的降解主要是通过生活在污水中的微生物的代谢活动和水生植物与池塘中多种生物的相互作用来实现的。根据池内溶解氧含量和微生物特性,将稳定池分为好氧池、兼性池和厌氧池。本实用新型对农村生活污水的处理具有明显的优点:能充分利用地形,工程简单,工期短,施工方便,投资少;可实现污水的利用,污水处理与利用相结合,在池塘中种植经济植物,饲养虾类、鱼类、水禽等水生动物,形成综合处理池,废水处理能耗少,维护方便,成本低。稳定塘也有其固有的缺点,如占地面积大,污水处理效果受季节、温度、光照等自然因素的影响较大,处理效果不稳定,容易散发臭味。滋生蚊子和苍蝇。随着今年研究的发展,高效藻类池和组合塘技术的发展,在一定程度上弥补了传统稳定塘的不足。
1.3土地处理过程
污水土地处理的过程是利用土壤、微生物和植物组成的生态系统的自调节机制,对污水中污染物净化的物理、化学和生物过程进行了研究。去除污染物,转化,提高废水的质量。通过系统中养分和水的循环利用,绿色植物可以生长繁殖,实现污水的无害化、稳定、资源化的生态系统工程。目前我国农村生活污水常用的土地治理技术包括人工快速渗滤和土壤地下渗滤。
1.3.1人工快速渗透污水处理工艺
人工快速渗滤污水处理工艺是在污水快速渗滤的基础上发展起来的一种新工艺。在此过程中,在快速渗透槽中人工填充一定颗粒级配的天然介质,并在储罐中加入一定量的特殊填料。采用干湿交替运行方式,保证了高水力负荷(1.0~2.0m/d)。也能满足污水处理的目的。在系统的正常运行中,人工快速渗滤池中的滤料表面生长着生物膜。研究了过滤介质和生物膜生物絮凝对粘土矿物和有机质的吸附,以及悬浮物和可溶性物质在污水中的截留和吸附。同时,高比表面积滤料上高浓度的生物膜可以降解污水中的污染物,使污水快速净化。人工快速渗透对污染物的去除主要包括过滤、截留、吸附和生物降解。人工快速渗透工艺操作简单,操作管理方便,能耗低,施工投资低,运行管理成本低。但目前,人工快速入渗技术主要应用于南方高温地区。为了便于该技术的推广和应用,有必要加强对低温运行的研究。
1.3.2土壤地下渗滤液过程
土壤地下渗滤液系统是日本发展起来的一种浅层土壤处理工艺。这一过程的原理是将污水注入具有一定渗透性和扩散率的土层,利用毛细渗透和扩散的作用,使污水向周围土壤扩散和渗透。污染物通过土壤和植物生态系统被降解和净化。地下渗滤液工艺具有不影响地表景观、基建和运营管理成本低、运行管理简单、脱氮除磷能力强、出水水质好、污水回用等优点。
2农村生活污水处理技术的发展前景
根据农村家庭的分布特点和农村水质、水量的特点,开发了分散处理小水量的农村污水处理工艺。而该工艺需要满足建设管理成本低、能耗低、操作管理简单、处理稳定、可长期使用、部分污水可回用等特点。这是我国农村生活污水处理工艺发展的总体方向。
2.1.1厌氧生物处理是农村生活污水处理技术发展的一个潜在方向
厌氧生物处理主要利用厌氧微生物在厌氧条件下的代谢过程将有机物转化为无机物质和少量细胞物质。厌氧生物处理适用于不同浓度、不同性质废水的处理,污泥产率低,可节约污泥处理成本。同时,厌氧生物处理还具有能耗低、施工成本低、运行管理成本低等优点。
2.1.2生物生态组合工艺是农村生活污水处理工艺发展的主要方向。
组合工艺是目前污水处理技术发展的主要方向。为了更好、更有效地处理污水,几种不同的单一工艺的结合可以相互补充。农村生活污水的生态处理技术(地下渗滤、人工湿地等)工程造价低,能耗低,操作和管理方便,具有广阔的发展前景。生物处理工艺弥补了生态处理过程中受气候变化影响较大、处理效果不稳定的缺点。
2.1.3借鉴国外农村生活污水处理的成功经验,促进我国农村生活污水处理技术的发展
美国、日本等发达国家在农村生活污水处理方面取得了很大的成功。结合发达国家成熟的污水处理工艺,结合我国的实际情况,将促进我国农村生活污水处理技术的快速发展。先进的综合塘技术、沟土过滤工艺、净化池工艺等都是发达国家的借鉴,并成功应用于我国农村生活污水的处理,取得了良好的效果。国外引进的污水处理技术在一定程度上促进了我国农村生活污水技术的发展。
3 结束语
目前,中国的农村污水处理技术还处于起步阶段,尚未形成完整的工艺体系。人们仍在努力和探索。随着社会主义新农村的不断建设,中国农村污水处理工作将迅速发展,也将大大改善农村污水处理和农村水环境。
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发表于 2019-5-11 16:36:42 | 显示全部楼层
呵呵,好帖一定要顶,支持












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