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农村生活污水生态处理工艺

时间:2017/2/24 8:39:15 来源:国际环保城 作者:IEPZ 点击次数:968

  随着中国经济社会的快速发展,卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家,农村的人均日用水量和生活污水排放量急增,产生了大量生活污水;然而农村人口分散,人口数量多,没有任何生活污水的收集和处理设施,这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素,特别在水源地、库区对水质具有不可忽视影响。而且直接危害农民的身体健康,极易导致一些流行性疾病的发生与传播。

  从农村水质特点分析,1)农村村镇人口较少,分布广泛且分散,大部分没有污水排放管网;2)农村生活污水浓度高,所含有机物浓度相对偏高,COD(chemical oxygen demand)最高浓度平均达到500mg/L,变化大;3)大部分农村生活污水的性质相差不大,水中基本上不含有重金属和有毒有害物质(但随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质),含一定量的氮、磷,水质波动大,可生化性强;4)不同时段的水质不同;5)厕所排放的污水水质较差,但可进入化粪池用作肥料;6)来源多:与城市不同,农村用水一般以河水、井水和自来水三者结合使用,自来水为饮用水源,河水、井水作为辅助用水用于衣物洗涤、冲刷地面、饲养家禽等。除了来自人粪便、厨房产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水。

  从农村水量特征看,1)一般农村的生活污水量都比较小,除小城镇外,农村人口居住分散,水量相对较少,相应地产生的生活污水量也较小。与城市相比,农村居民用水量及排水量较少,排水量一般为100L/(人·d);2)变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点;3)在上午、中午、下午都有一个高峰时段。

  从农村生活污水处理工程化情况分析,污水处理工艺的选择应满足处理规模、污水特征、出水水质及排放水体等要求。同时,还应结合当地污水特点有针对性地选择适宜的处理工艺。要摸索出合适农村小型污水处理的实用技术,要考虑4个方面的问题。首先是费用问题,初期投资及运行管理费用较低;其次就是操作及运行管理简单,因为农村的条件有限,只有简单的操作和管理才合适农民使用;再次就是低能耗,高效率,氮磷的再利用。农村生活污水的处理应当参考国内相关城市的农村污水处理实际工程经验,结合各安置点的具体情况,采用技术成熟、处理效果好的工艺。就目前国内农村生活污水处理工艺而言,人工湿地及稳定塘均有应用,技术相对较为成熟。但这2种工艺各有优缺点,有其一定的适用性。另外,生态工程技术的缺点在于占地面积大,处理效果不稳定,城市污水处理厂的经验和单一的生态工程技术都无法解决农村小型生活污水处理的难题。通过分析城市污水处理和乡村污水处理的不同之处,结合国际上的研究现状,我们认为必须将生物方法与生态工程有机结合,才能既节省成本和运行费用,又能达到稳定的除磷脱氮效果。为此,我们在农村生活污水生态处理新工艺研究及应用中,研究建立了“五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理系统,小规模成功运行后,在三峡库区进行了示范应用。

  1“五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理系统

  针对农村分布散,加上长期以来形成的居住方式、生活习惯和经济状况等方面的差异,本研究建立了“五环”式(ACGMP)处理系统,采用厌氧+人工湿地处理技术,在进行自然村污水各户连接的基础上,建设污水厌氧反应器、人工湿地,种植高吸附主要污染因子的植物,投入高效污水分解专用微生物,利用天然池塘进行再净化。通过5个净化环节,使得处理后的污水达到国家规定的排放标准。其结构简单、建设运行费用低、抗冲击力强、出水水质稳定,是农村生活污水处理的优化组合工艺。“五环”代表了5个生态环保概念的组合,这5个概念分别是:A:厌氧,C:人工湿地,G:基因水稻,M:微生物,P:池塘(见图1)。

农村生活污水生态处理工艺研究

  2结论

  “五环”式(ACGMP)农村生活污水处理工程系统主要是在进行农村污水各户连接的基础上,建设污水厌氧反映器、人工湿地,种植高吸附主要污染因子的植物,投入高效污水分解专用微生物,利用天然池塘进行再净化,通过5个环节,使得处理后的污水达到国家规定的排放标准。

  通过监测数据及图线分析发现,该工艺处理农村生活污水后,COD由约360mg/L降低到约110mg/L,总磷由约2.1mg/L降低到约1.1mg/L,SS由约97mg/L降低到约22mg/L,氨氮由约27mg/L降低到约13mg/L,都表现出了明显的下降;总氮略有降低(由约32mg/L降低到约17mg/L);六价铬吸附略有下降(由0.030mg/L降低到0.024mg/L);pH值几乎没有变,近中性;总铅、总镉、总汞没有检出,农村生活用水通过处理后再排放,基本达到了国家排放二级标准。通过该工程处理,彻底改变了该村原来污水肆意乱排导致的蚊蝇滋生、异味明显等环境状况,明显改善了周边环境。“五环”式(ACGMP)农村生活污水处理工程系统针对性强,是农村污水处理的有效技术,为三峡库区水质保护工作开辟了一条新途径,取得了成功的经验,具有重要的推广价值和广阔的应用前景。

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