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隨著城鎮(zhèn)化進程的推進,農(nóng)村污水處理是新農(nóng)村建設的重要組成部分。農(nóng)村生活污水是面污染來源之一,全國90%以上的生活污水或糞便廢水直接排放到地下或湖泊等流域,如太湖、滇池的富營養(yǎng)化均有部分來自于農(nóng)村生活污水。農(nóng)村污水的隨意排放,旱廁的使用,造成江河湖泊流域、地下水等水環(huán)境受到污染,治理農(nóng)村污水,不僅能改善農(nóng)村生活環(huán)境,還能控制流域的水質(zhì)污染和湖泊的富營養(yǎng)化,改善水體環(huán)境,同時處理的中水用于農(nóng)業(yè)灌溉,緩解農(nóng)業(yè)用水的緊張。因此急需研究新農(nóng)村的污水 系統(tǒng),提出適合我國的多樣化農(nóng)村污水處理系統(tǒng)。

1 農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

1. 1 國外農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

農(nóng)村污水處理方面,各國都有自己的處理工藝。日本在1977年,實行農(nóng)村污水處理計劃,成立農(nóng)村污水處理協(xié)會,負責研究適合農(nóng)村污水處理方案。其設計了JARUS 模式的15種污水處理裝置,處理工藝主要是生物膜法和浮游生物法,具有體積小、成本低、操作簡單的特點。到1996年底,建成2000座農(nóng)村小型污水廠,處理后的中水用于農(nóng)業(yè)灌溉,污泥用作農(nóng)田肥料。德國也很重視污水處理,到1992年,全德國的污水接管率就達到92.2%。在相對集中的農(nóng)村采用集中處理,對于分散的農(nóng)村采用分散小型污水處理設施,其主要以腐化池為主,外加生物濾池、生物接觸池、穩(wěn)定塘等。韓國農(nóng)村居民多分散居住,采用小型、簡易的污水處理系統(tǒng),工藝為濕地污水處理系統(tǒng),其缺點是占地大,受充分供氧、氣溫和植物生長季節(jié)的影響等。

1. 2 國內(nèi)農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

我國農(nóng)村污水處理設施建設比較晚,“十一五”規(guī)劃推動農(nóng)村污水處理建設,要求農(nóng)村無公害排放,但是我國農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展落后,農(nóng)村污水處理設施建設才剛起步。

北方部分農(nóng)村及沿海地區(qū)大部分農(nóng)村配有污水處理系統(tǒng),多以單村處理為主。如北京各村現(xiàn)在實行污水處理建設,多采單村處理模式,只有部分相對集中的村落采用集中處理;還有少數(shù)靠近城鎮(zhèn)的村落,污水管接入城市集中處理管網(wǎng)。分散布置模式采用的處理工藝主要有人工濕地、生物膜法(MBR) 、智能化小型污水處理工藝等。但存在部分系統(tǒng)冬季低溫無法運行;日變化系數(shù)大,系統(tǒng)少數(shù)時間高負荷運行;污水量太小時,停止運行。沿海地區(qū)等集中村落設有污水處理系統(tǒng),但處理工藝落后,多采用城市污水處理工藝;靠近城市村落,接入城市管網(wǎng);分散的、經(jīng)濟相對差的村落無污水處理設施。

2 污水處理工藝

2. 1 穩(wěn)定塘處理工藝

穩(wěn)定塘是由若干自然或人工開挖的池塘組成,通過塘內(nèi)的藻、菌、浮游水生物的綜合作用達到凈化污水,其出水水質(zhì)較好。研究浮萍穩(wěn)定塘系統(tǒng)處理村鎮(zhèn)或社區(qū)污水中,發(fā)現(xiàn)TSS 去除率可達80% ,COD去除率大于75% ,但氣溫下降,COD去除率降到60%。

在傳統(tǒng)基礎上改進的高效藻類穩(wěn)定塘比傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘有更多的生物,并增加攪拌裝置,促進污水混合;調(diào)節(jié)塘內(nèi)的氧氣和二氧化碳的濃度,及水溫和水質(zhì),從而提高有機物、氮和磷的去除率。高效藻類穩(wěn)定塘受光照、溫度、水深和塘內(nèi)流速的影響大。

2. 2 人工濕地處理工藝

人工濕地處理系統(tǒng)是在人工鋪的基質(zhì)上種植蘆葦、大麻、香蒲、鳳眼蓮等水生植物,利用濕地構(gòu)成的土壤、植物,水生動物和微生物共同過濾、吸收污染物的工藝。按植物類型有挺水植物和浮游植物,按照水流形式分為表面流濕地、替流人工濕地和垂直流人工濕地。

濕地的基質(zhì)、植物和水中微生物是凈化污水的主體,植物起消耗營養(yǎng)物質(zhì)和輸氧的功能。植物的人工濕地的硝化能力明顯高于無植物的人工濕地。

2. 3 土地處理工藝

在人工控制下,污水經(jīng)過土壤- 植物系統(tǒng)的物理、化學、生物等的處理,達到凈化的效果,是無動力處理工藝。我國現(xiàn)有的工藝有快速滲濾處理系統(tǒng)、地下滲濾處理系統(tǒng)等。快速滲濾處理系統(tǒng)是使?jié)B透性好的土壤處于周期性的淹沒和干旱的交替狀態(tài),使污水經(jīng)歷厭氧和好氧處理的一種處理工藝。具有較好的氮、磷去除率。

2. 4 生物膜處理工藝

生物膜法是指以天然材料 、合成材料(如纖維) 為載體,其表面的生物膜為微生物提供附著面,微生物通過分泌的酵素和催化劑降解污水中的物質(zhì),同時代謝生成物排出生物膜。生物膜法主要工藝有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率,對于受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的凈化效果。現(xiàn)有簡易、方便操作、集一體的生物膜工藝如膜生物反應器(MBR) 和智能化小型生活污水反應器。

目前農(nóng)村生活污水任意排放,造成流域等水體污染,同時農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展趕不上城鎮(zhèn),地區(qū)特點突出等,因此新農(nóng)村污水處理系統(tǒng)建設迫切需要經(jīng)濟、高效、自動化高的一體化處理系統(tǒng),以適應我國農(nóng)村污水的多樣性等。在選擇工藝時,要結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,如水質(zhì)、水溫、經(jīng)濟發(fā)展水平等因素,綜合考慮確定具體工藝。針對我國農(nóng)村污水處理的現(xiàn)狀，污水寶特推出四種型號的一體化生活污水處理設備解決農(nóng)村生活污水處理難、占地面積大、運行維護困難的難題。并且經(jīng)大量實踐證明，經(jīng)處理后的污水完全符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準要求。