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人工濕地污水處理技術

時間:2023-12-20 10:48:30

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工濕地污水處理技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

人工濕地污水處理技術

第1篇

Zhang Yuchun; Xu Hong

(①NorthwestA & F University,Yangling 712100,China;②Environmental Management College of China,Qinhuangdao 066004,China)

摘要:本文簡單介紹了人工濕地污水處理系統的分類,講解了人工濕地污水處理系統對污染物的去除原理,最后論述了人工濕地污水處理系統我國的應用及今后主要研究方向。

Abstract: This paper briefly introduced the classification of wastewater treatment system in artificial wetland, explained the principle of the removal of pollutants of this system, and finally discussed its application and the future directions of the research.

關鍵詞:人工濕地 污水處理

Key words: artificial wetland;wastewater treatment

中圖分類號:X7 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)15-0057-01

0引言

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。

1人工濕地污水處理系統的分類

根據污水在濕地床中流動方式不同,可以把人工濕地劃分為自由表面流人工濕地和潛流型人工濕地。①自由表面流人工濕地同自然濕地基本上相同,廢水經過實地的表面。此種人工濕地的優點是:具有簡單的可操作性和較少的投資等;缺點是:有相對很大的占地面積;水力負荷不高;氣候對其影響很大。②在潛流型濕地系統中,濕地床的表面之下有污水的流動,借助于植物的根系和表層土同填料的截留作用來對污水進行凈化的。根據濕地中水流形態,可分為水平流(HF)、豎向流(VF)和復合流3種潛流式人工濕地。按照污水在濕地中流動的方向的不一樣,能夠把其分為垂直潛流以及水平潛流人工濕地。

2人工濕地污水處理系統對污染物的去除原理

人工濕地污水處理系統由植物、微生物、基質組成,各組成成分分別起著不同的作用,并且相互協同,使得整個濕地生態系統平衡運轉,發揮良好的凈化功能。但是整個人工濕地的去污機理較為復雜,它綜合了生物、物理和化學三種作用。

2.1 對COD和BOD的去除機理潛流型人工濕地的明顯特征之一就是它對有機污染物有著相對墻的降解能力。對于可溶性有機物來講,能夠經過植物根系生物膜的吸收和代謝過程進而分解可溶性有機物;對于不溶有機物來講,其能夠被濕地經過沉積與過濾而截留,進而被微生物所利用。

2.2 對氮的去除機理人工濕地對氮的去除方式主要是經過植物的吸附和離子的交換,尤其是微生物硝化與反硝化作用來達到對氮的去除的目的。在濕地中,植物經過通氣組織把氧氣運送到根區,濕地內產生持續的缺氧、好氧以及厭氧狀態,形成許多串聯或并聯的“A/A/O”處理單元,這樣一來,硝化與反硝化能夠一塊進行,同時可以達到復雜有機物的降解的目的。另外,一部分N被植物吸收用以合成自身物質,通過植物的吸收和收割還可去除部分氮,但這一部分不是脫氮的主要過程。

2.3 磷的去除機理人工濕地對磷的去除是植物吸收、微生物去除及填料床的物理化學等幾方面的協調作用共同完成的,其中基質吸附和化學沉淀起主要作用。濕地土壤的磷吸附和保持受氧化還原電位(ORP)、pH值、Fe、Al、ca礦物、有機質和土壤中磷本底值等因素的影響。污水中可溶性磷酸鹽一方面通過植物的吸收和同化作用下,被合成為ATP、DNA、RNA等有機成分,通過對植物的收割而將磷從系統中去除;另一方面,微生物通過對磷的正常同化吸收和過量積累去除污水中的磷。

3人工濕地污水處理系統在我國的應用及今后研究方向

人工濕地的研究與應用在我國起步較晚,主要集中于“七五”和“八五”期間,經過20多年的研究,我國人工濕地污水凈化技術的研究已經取得了許多經驗參數和理論數據,但是還有許多工作有待于進一步開展:

3.1 在實際應用的過程中,人工濕地這種工藝經常同別的系統結合在一起,形成多水塘的處理系統,一塊達到凈化污水的目的。當前,見得最多的就是人工濕地和好氧塘、厭氧塘以及兼性塘進行多級串聯組合的多水塘組合,旨在去報濕地系統能夠提高的污水處理效果,使得水的質量得到更加的穩定。然而,系統出水的水的質量會受到組合順序以及方式的影響,所以,在以后的研究之中,同人工濕地組成的多水塘污水復合處理系統也會成為關注點之一。

3.2 農業面源污染的研究和治理。目前,面源污染已經遠遠超過點源污染,用傳統的點源污染控制技術很難治理面源的污染,而人工濕地在這方面具有很明顯和獨特的優勢和潛力,國外已有一部分人開始了這方面的應用研究,國內也應加強這方面的研究。

3.3 人工濕地生態系統在寒冷地區的運行狀況及其在生態恢復中的應用。眾多的研究說明,溫度一旦降低,就會直接影響到人工濕地污水凈化的效率,所以,人工濕地的約束性因素之一或許就是氣候。對于我國北方寒冷地區以及有著不良生態環境的地區來說,研究怎樣借助于人工濕地的特有功能來改善較差的生態環境有著至關重要的作用。

3.4 控制好濕地植物的篩選工作,選那些有較強的耐污能力以及良好的去污能力的濕地植物,并且增強多種植物的有效合理的搭配能力。這樣做主要是考慮到單一物種至具備有限的凈化能力,經過多種植物的配合,一方面可以很快地形成群落,加強凈化能力;另一方面,也有相對很高的觀賞價值。并且在殘體對植物的生長的影響程度降低以及抑制雜草的生長等方面也有十分重要的作用。

3.5 濕地系統的凈化能力直接受到填料的種類的影響,特別是對磷的清除。所以,做好填料的篩選工作,尤其是多種填料的有效合理配合,也將是以后要思考的工作。此外,怎樣預防填料阻塞,使它長期的具備處理能力也是我們值得探究的話題。

3.6 當前,在我國研究人工濕地技術仍處于處理規模不大的生活污水階段,然而,一些發達國家早已把此工作轉移到了諸如凈化重金屬和處理有毒物質等特別工業之上。所以,我們要加強此方面的研究工作,深入研究特征污染物對人工濕地系統中氧的供應及對植物輸氧能力的影響;研究貧營養、低濃度、高鹽、高毒、難降解有機廢水的去污機理及其對人工濕地系統的影響,促進人工濕地在工業廢水處理中的應用。

參考文獻:

[1]于少鵬,王海霞,萬忠娟,孫廣友.人工濕地污水處理技術及其在我國發展的現狀與前景[J].地理科學進展,2004,(01).

第2篇

關鍵詞:人工潛流濕地;污水治理;技術

中圖分類號:TU992.1

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2013)04-0130-02

1.引言

隨著我國城市化進程的不斷加快,我國所有城市都存在一個共同的問題——污水處理:污水處理成為每一個城市管理者高度關注的主要問題,城市的工業污水、生活污水中含有大量的重金屬、富營養物質、有機質和懸浮物,而我國大部分城市因為歷史的原因,老城區排水管道未進行整體規劃,新城區的雨、污水管道也存在錯接漏接現象,造成了污水收集不到位和雨污合流現象,由于雨、污水未有效的分離,送往污水處理廠的污水COD濃度過低造成污水處理廠負荷過重,很多污水未經任何處理排入了自然水體,城市水系污染現象嚴重。上世紀60年代末,在歐洲,尤其是在德國掀起了一股人工濕地處理污水的研究熱潮并付諸實施,而我國自上世紀80年代末也開始了研究并逐步開始摸索,近30年來,我國各級政府陸續開始了人工濕地設計和建設的探索性工作。提出污水人工潛流濕地處理污水這項新技術的目的,就是要使污水處理多樣化、生態化。并盡量減少投資。

2.人工潛流濕地的概念和特點

2.1對人工濕地與人工潛流濕地的定義

人工濕地:指用人工筑成水池和溝槽,底面鋪設防滲漏隔水層,充填一定深度的基質層,種植各類水生植物,利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協調作用,使污水得到凈化。按照污水流動方式,分為表面流人工濕地,水平垂直潛流人工濕地,

人工潛流濕地:指污水進入池體后,通過介質的孔隙進入介質,通過設置在介質中的過濾水收集管網(水平或垂直)流出池體的濕地,分為水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。

2.2人工潛流濕地的污水處理原理

潛流人工濕地的治污原理是利用填料表面生長的植物膜、植物根系:介質中的陽離子及填料來凈化污水,另外還通過植物的光合作用傳輸氧氣。(圖1)

說明:配水渠能夠把待處理的污水均勻的輸送到潛流濕地,控制濕地的水位;水生植物根系能夠對污水中的N.P進行吸收,同時向介質傳輸氧;介質(石英砂、級配砂),一般孔隙率為30%左右,可以起到過濾作用,同時介質表面帶有陽離子,可以吸附重金屬;其次,水體中的微生物對有機物有分解作用;過濾管道指在濕地底部鋪設的帶孔的管道,污水經過水生植物吸收、石英砂過濾后再經過過濾管道的孔隙過濾;卵石或碎石鋪設在管道上面,防止石英砂等堵塞過濾管道;土工布鋪設在濕地最底部,防止污水污染地下水;過濾水收集管道把濕地凈化后的水收集后排出。

2.3人工潛流濕地的特點

2.3.1具有生態,環保的特點

人工潛流濕地的原材料主要是植物、砂子、碎石(礫石),主要利用原材料的生物,物理的作用用來處理污水,既凈化了污水,又綠化了城市,同時還為野生動物提供了棲息地。

2.3.2具有造價省、運行成本低的特點

由于潛流式工程濕地技術無需曝氣,投加藥劑和回流污泥,也沒有剩余污泥產生,因而費用不太高,據相關資料顯示,處理費用大約為0.10元/噸。

2.3.3對污水類型不同,采用不同工藝的特點

人工潛流濕地對于初期雨水,城鎮污水廠出水,及城鎮生活污水均有不同的工藝流程。

a.對初期雨水的工藝流程:

b.對接納城鎮污水處理廠出水的工藝流程:

c.對城鎮生活污水工藝流程:

3.我國利用人工潛流濕地的現狀及存在的問題

我國用人工濕地處理污水發展較晚,目前我國還處于起步階段,主要是機理性的研究,應用實際很少,主要存在以下幾個方面的問題。

一是沒有形成完整的設計、施工、管理的理論體系

我國現有國家環保部的《人工濕地污水處理工程技術規范》于2010年12月7日,2011年開始實施,這本規范基本上是參照美國國家環保署關于人工濕地的相關規范來制定的,很難有足夠國內的試驗數據作為支撐,需要有大量的試驗資料來補充,如規范中規定

人工濕地系統進水水質要求:以垂直潛流濕地為例:

規范要求:BoD5≤80mg/L、CODo≤200mg/L、SS≤80mg/L、NH3-N≤25mg/L、TP≤5mg/L

這些上限數據的確定大都是借鑒國外的數據,還需要通過大量國內的實體試驗,并且還要根據南方與北方地區的差異未確定。雖然可能確保經過濕地處理的出水水質能滿足規范要求,但人工生態濕地的使用壽命會因進水水質的污染物濃度受得影響。又如規范中規定,水力停留時間的計算方式。

T=V·ε/Q

T表示水力停留時間

V表示濕地基質在自然狀態下的體積

ε表示孔隙率

Q表示人工濕地設計水量

這個公式計算出來的時間T,應該說是一個理論數據。

作為驗收規范,應充分考慮人工濕地的實際使用狀況來確定孔隙率。

因為孔隙率ε也是一個變量,且隨著人工濕地的使用期增加而減小。為了科學的確定注水時間T,應盡量對基質的孔隙率大小做出準確的判定,可以采取一些人工生態濕地的使用年限與孔隙率大小變化的規律性數據,或者根據國外的相關經驗,設定一個孔隙率遞減系數。

二是施工隊伍參差不齊,施工經驗不足。人工濕地的施工關鍵在填料的選擇和鋪設,布水方式及過濾水收集管的暢通,植物的選樣與種植。如填料的級配,粒徑決定了填料的孔隙率,而孔隙率是基質的一項主要指標,同時填料的陽離子的指標也是很重要的,對于吸附污水中的重金屬負離子起著關鍵的作用。所以,填料的檢測相當關鍵。另外,植物的選擇除了滿足本土性、多樣性外,還要求植物的根系特別發達,還要特別注意填料的深度必須大于根系所能達到的最深處,而我國很多施工隊伍都是半道改行進來的,基本上沒有什么施工經驗,有些連施工圖紙都是第一次看到,而且我國很多的檢測機構對于陽離子的檢測驗收這一項還不能實施。

三是缺乏有經驗的濕地管理隊伍,我國的人工濕地建設大部分都是政府行為,而人工濕地的運行與管理往往沒有得到足夠的重視,且沒有培養出一批有經驗的管理人員,很多地方是建成不久就結板了、荒廢了。因為植物系統建立后,應確保連續提供污水,確保水生植物營養物的及時供應,而且還要根據干旱、小雨、暴雨、冰雪等各種極限情況,進行水位調節。這就需要有經驗的管理者現場管理。另外,植物的生長、收割及病、蟲害的控制都是專業性很強的工作。如植物的栽種補苗,宜在春季實施,而且還需要在秋末冬初及時收割,否則植物的死亡倒伏會形成二次污染,而且植物的收割還很有講究。像蘆葦在生長季節和生長末期進行兩次收割才能除去大量的N和P。此外,病、蟲害防治也很關鍵,要盡量不使用殺蟲劑和除草劑。最后,人工潛流濕地防堵塞工作也很重要,一方面要盡量控制進入濕地污水的懸浮物濃度。另外,還要采取定期清淤,局部更換濕地基質的辦法來解決。

4.結語

人工潛流濕地在我國已經逐步推廣使用,特別是有的城市還和德國、美國等有治污經驗的國家城市進行合作,采取先進的國外理念和國外的先進設備,已經取得了一些設計與施工經驗,只要我們善于總結,搞好產研結合,相信不久就會有很多成功的實例,并且會總結一系列有用的經驗和有價值的科學數據指導今后的濕地建設。采用人工潛流濕地治理污水,雖任重道遠,但其生態性、環保性、節能性已經充分證明了其生命力。

參考文獻:

第3篇

【關鍵詞】人工濕地;農村污水;污水處理技術

中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼: A 文章編號:

引言

近年來,隨著鄉鎮社會經濟的快速發展,農村環境污染問題日益突出,治理農村環境污染問題成為政府工作重心之一。然而農村地區經濟水平、產業格局以及居住布局均不同于城市,其污水主要以洗菜、洗浴、洗衣、沖廁污水等生活廢水為主,受經濟發展狀況及居民環保意識薄弱影響,大部分農村污水未作處理就隨意排放,不僅對地表水與地下水造成影響,還嚴重破壞了農村生態環境。因此適用于城市地區的污水處理技術在農村地區難以實施,使農村污水處理出現或沿用城市集中處理手段投資太高,或放任污染排放造成更嚴重的環境危害等問題。

農村污水處理技術的選擇需要以當地工程實際為出發點,考慮當地經濟發展水平、技術管理水平、污水排放特點、污水來源、氣候特征、地形地質情況等多方面情況。人工濕地污水處理技術作為一種新型的農村污水處理技術,是指利用微生物分解作用與植物根系吸收作用,并通過多層過濾實現降解污染物、凈化水質效果[1]。人工濕地污水處理系統作具有工藝簡單、投資少、能耗低、維護簡便等優勢,適合在我國農村推廣應用。該系統不僅可有效地降解氮磷類污染物,還可給各類生物提供優良的棲息地,在我國農村地區推廣應用的前景較廣闊。

鄉鎮污水處理主要特點

污水水量水質變化較大。

農村地區由于基礎設施建設落后,居民點分散,污水收集困難,僅有的排水溝也通常采

用雨污合流排放制。水量水質非常不穩定,雨季旱季變化大;晝夜變化大,甚至出現夜間斷流的情況。日變化系數一般在2.5~5.0之間。

污水處理規模偏小

農村地區人口較少,受經濟發展水平限值,人均排水指標低,污水處理規模通常較小,

通常在3000m3/d左右,而在經濟欠發達地區,污水處理進水量甚至小于500m3/d。存在處理規模小,建設投資大,單位運行成本高的特點。

污水廠運行管理技術薄弱

農村地區經濟實力有限,人才缺乏,污水廠技術維護人員及運行管理人員匱乏。因此農村污水處理應力求采用運行費用省,運行管理簡單的處理工藝。

人工濕地污水處理工藝

人工濕地處理是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污水在床體的填料縫隙中曲折地流動或在床體表面流動,并在床的表面種植植物,利用由此形成的“土壤―微生物―植物”生態系統進行污水處理的工藝。

人工濕地根據水流方式可以分為 3類:表面流濕地、水平潛流濕地、垂直流濕地。

表面流濕地是廢水在填料表面漫流,維持一定的水深,池深為0.6~1.5m,水流呈推流式流動,從終端地表出水。這種類型的人工濕地具有投資少、操作簡單、運行費用低等優點,但占地面積較大,水力負荷率較小,去污能力有限,系統運行受氣溫變化影響較大。

水平潛流濕地由一個或多個填料床組成,床體填充填料,床底設有防滲層,防止污染地下水,污水從一端水平流過填料床。與表面流濕地相比,水平潛流濕地水力負荷大、污染負荷大,對BOD、COD、SS、重金屬等去除率較高,惡臭與蚊蠅滋生較少。

垂直流濕地是指污水從濕地表面縱向流向填料床的底部,床體處于不飽和狀態,氧通過大氣擴散和植物傳輸進人人工濕地系統。垂直流人工濕地的硝化能力高于水平潛流濕地,可用于處理氨氮含量較高的污水,其缺點是對有機物的去除能力不如水平潛流濕地。

人工濕地污水處理工藝在我國的利用與發展

近幾年,人工濕地污水處理技術作為一種新興的生態處理技術在我國農村地區廣泛應用。其主要是應用該生態系統內物質循環利用、物種共生原理,實現污染物質的良性循環,充分挖掘資源潛在的生產能力,避免環境的二次污染,獲取污水處理的最佳效益。

4.1生態濾床式處理工藝 應用管道將每家每戶排放的污水收集起來,污水匯集后流進沉淀池,該池含有大量的厭氧細菌,它們具有阻隔污水所含固體污染物及吸收沉淀的作用。污水沉淀后由污水泵站大阻力的配水系統抽出,均勻灑在種植有蘆葦等植物的生態濾床中。濾床從下到上依次填充砂石、粗砂、鵝卵石,石子上面用1層青苔狀薄膜覆蓋。濾床基質含有豐富的微生物,可實現對污水的層層過濾與吸附。蘆葦則可將氧氣注入濕地系統中,有利于污染物的分解。污水經處理后,出水的水質達到二級污水處理廠的Ⅰ級排放標準。生態濾床建有兩塊,每周輪換1次,每半年清理積淀污泥1次。

4.2 組合型人工濕地污水處理工藝 常用的組合為“物理―生物―人工濕地”污水處理工藝。該工藝不需要在居住區外建設排水管道,節省投資;該組合污水處理系統可合建或者分建,充分利用綠化地、河塘的邊坡,少占或不占耕地;人工濕地與小區綠化相結合,種植觀賞性植物,成為小區園林綠化的重要組成部分。污水經人工濕地處理后出水的水質優于二級污水處理廠的Ⅱ級排放標準,可以直接排放到自然環境中,也能夠用作農業灌溉用水,或用作小區水景的補充水,在水資源匱乏地區是循環利用水資源的有效措施[4]。在處理污水時若地形允許,充分利用其水位差,不用動力提升,所以不存在運行能耗,僅需定期維護,運行維護費用低。鄂州市的新農村建設中,積極推廣人工濕地污水處理技術,舊農村普遍存在的臟、亂、差等現象有了較大改觀,居民的生活環境得到明顯改善。廣大農民的生活習慣、思想觀念也在不斷改變,衛生意識、環保意識、文明意識日益增強。

4.3復合型垂直流人工濕地工藝 隨著我國不斷加大研發人工濕地污水處理技術的力度,順利研制出了復合型垂直流人工濕地工藝。該工藝在海南省農村地區推廣使用,取得較好的經濟效益與社會效益,其主要優點是具有較強的凈化能力,劣Ⅴ類污水經處理后可凈化至Ⅱ~Ⅲ類的水質標準,生活污水通過處理后能夠達到一級的排放標準。該技術不僅能夠集中處理污水,而且可依據實際情況作分散處理,系統運行較穩定,即使在低溫季節也可獲得較好的運行效果。人工濕地技術的工程建造運行維護的費用較低。復合型垂直流人工濕地工藝的單位建設成本大概為1100元/t,運行維護成本在0.1元/t以下,均僅為普通二級污水處理廠的幾分之一。同時,該系統的日常運行維護只需1名管理人員。

4.4人工濕地結合氧化塘工藝 生活污水在初步處理之后,經PVC管流入人工濕地系統,將美人蕉、風車草、蘆葦、蓮花等各種濕地植物種植在系統的特定填料上,污水包含污染物質與營養物質經植物根系的吸收作用、填料沉降作用及微生物的降解作用不斷被吸收、分解,實現污水的深度凈化。

5.結語

由于農村地區經濟欠發達,居民的文化素質相對較差,技術人才及管理人員儲備不足,因此,處理污水必須根據實際情況充分考慮資金投入、運行維護等各種因素。人工濕地具有投資少、運行費用較低、管理維護簡單等優點,可利用農村地區的洼地、荒地、沼澤地等進行修建。人工濕地適合應用于我國農村地區,不僅可以有效的解決農村生活污水導致的面源污染現象,還可促進農村民眾的環保意識、美化生態環境。當前,我國學者在人工濕地污水處理技術方面的研究,取得較大的成效,但是人工濕地處理農村生活污水的工藝尚未成熟,某些技術性難題還需深入研究。

【參考文獻】

[1]蔣嵐嵐,劉晉,錢朝陽,等.MBR /人工濕地工藝處理農村生活污水[J].中國給水排水,2010,26(4):29-31,41.

[2]楊文婷,王德建,紀榮平.厭氧池-潛流人工濕地處理低濃度農村生活污水的研究[J].土 壤,2010,42(3):485-491.

[3]吳樹彪,胡靜,翟旭,等.家庭人工濕地組合系統處理農村生活污水的試驗研究[J].水處理技術,2009,35(3):94-98.

[4]鮑振博,靳登超,劉玉樂,等.無動力組合型人工濕地處理農村生活污水工程實踐[J]. 中國給水排水,2009,25(20):47-48.

第4篇

關鍵詞:人工濕地;污水處理;發展;生態學

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)17-4044-04

The Analyses of Wastewater Treatment with Constructed Wetland

ZHANG Wei, ZHI Chong-yuan,SUN Cui-cui

(School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China)

Abstract: The concepts, features, classification, principle and the status of study and application of wastewater treatment technology were reciewed. The Constructed wetland system is an integrated ecosystem and a new wastewater treatment technology being developed and applied. As a low cost alternative to the traditional sewage purification ,the technology of artificial wetlands has been developed. Many countries have paid more attention to it. It is a suitable technology especially for the rural areas and small cities in China. Yangliutang village of Shibing county was used to monitor and analyze the wastewater treatment capacity. The ability of its wastewater treatment was very good. The advantages and disadvantages of the constructed wetland system were monitored. Some improvements were put forward. The research and application in China and the future development and the possible ways to improve the system were discussed.

Key words: constructed wetland;wastewater treatment;development;ecological

近年來我國的城鎮化水平在逐步提高,人民生活水平也在不斷提高,隨著用水量的遞增,城鎮污水排放問題也越來越緊迫。隨著社會主義新農村建設和農村經濟的不斷發展,帶來的農村生活污水問題及由此產生的公共衛生安生問題也逐漸突出[1]。面臨著污水排放量的連年增長,我們的城鎮及農村污水處理能力略顯不足,很多污水沒有經過處理,直接排入湖泊河流或地下,造成湖泊及水源地水質下降;土壤中重金屬含量超標,土質受到污染,農產品受到污染;引發各類疾病等各種問題。雖然有些地區自建了污水處理系統,但沒有從根本上解決問題,水體受到嚴重污染,自凈能力急劇下降。通過不斷的摸索,人們發現了一種適應社會發展的水處理新途徑――人工濕地生態處理技術[2]。

人工濕地是根據自然界中的天然濕地降解污染的機理,研制出的一種具有凈化水質的人工環境,它是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制地投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,利用植物、微生物,人工介質,土壤的生物、物理、化學三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種新型廢水處理工藝。人工濕地中起主要處理作用的還是微生物,與近年來提倡的綠色生態相吻合[3,4]。人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點,非常適合中、小城鎮的污水處理[5]。人工濕地的使用效果也優于傳統污水處理廠,首先人工濕地使用純生物技術進行水質凈化,而污水處理廠則使用化學方法,因此污水處理廠在處理過程中會產生大量富含有害化學成分的淤泥、廢渣影響環境,而人工濕地則不存在二次污染。其次人工濕地以水生植物為主要處理植物,在處理污水的同時還具有良好的景觀效果,有利于改造農村環境。另外,人工濕地還擁有可持續的經濟效益,在人工濕地上可選種一些具備凈化效果和一定經濟價值較高的水生植物,在污水處理的同時產生經濟效益。

我國1988年建立了第一個人工濕地系統后, 在人工濕地凈化機理、系統控制、設計及運行參數等方面均取得可喜的進展[6]。人工濕地按污水在濕地床流動的方式不同可分為表面流濕地、水平潛流濕地和立式流濕地[7]。本研究以貴州省施秉縣楊柳塘鎮水平潛流濕地這一濕地處理系統為對象,對其污水處理能力進項檢測與分析,并結合有關的生態學問題加以剖析,以促進這一技術的不斷完善,使其在不久的將來真正成為一項經濟高效的污水處理方式。

1 研究區概況

楊柳塘鎮位于施秉縣南部,全鎮轄7個行政村,69個自然寨,121個村民小組,4 483戶19 655人,鎮區年平均氣溫15.5 ℃,年均雨量1 600 mm,夏無酷暑,雨熱同季,屬亞熱帶季風性氣候。城鎮居民村民主要從事手工業,基礎生產,農業生產及村鎮旅游經營,所產生的廢水主要為生產污水、生活污水等,日污水水量為1 100 m3,因此確定污水處理站的污水處理量為1 100 m3/d。

從調查情況看,施秉縣楊柳塘鎮污水主要為以下四方面:一是生產污水;二是生活洗滌污水;三是廁所污水;四是其他混合污水。施秉縣楊柳塘鎮人工水平潛流濕地項目于2011年6月開工建設,2012年10月完工,目前人工水平潛流濕地處理系統單元運轉正常。

2 治理工程概況

2.1 設計指標

人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯,處理單元并聯組成。水平潛流式濕地是潛流濕地的一種形式,污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過沙石、介質、植物根系,流向出水口一端,以達到凈化目的。污水在濕地內部流動時,可充分利用生物膜、填料表面及其他各種作用進行處理,其處理效果及衛生保持能力較好。楊柳塘鎮采用人工水平潛流濕地生物處理系統對污水進行處理,處理后水質達到《污水綜合排放標準》(GB/T8978―1996)一級標準后用于農業灌溉等其他方面。處理要求及設計進水水質具體值見表1,設計出水水質具體值見表2,設計污水處理站處理效果見表3。

2.2 污水處理工藝流程及說明

楊柳塘鎮污水采用以“人工水平潛流濕地”處理工藝,其工藝流程如下:

2.3 監測評價標準

工程驗收監測評價標準執行《污水綜合排放標準》(GB/T8978―1996)一級標準,具體標準值見表2。

2.4 監測內容

廢水監測具體點位、項目、頻次見表4。

2.5 監測分析方法及儀器

污水監測分析方法及儀器見表5。

2.6 污水監測質量保證及質量控制

為保證監測數據的準確、可靠,在水樣的采集、保存、運輸、分析化驗和計算的全過程,按國家環保總局頒發的《環境監測質量管理規定》和文獻[4,5]進行[8-10]。監測儀器設備經計量檢驗合格并在有效期內。采樣時,采10%的平行樣和密碼樣,及時運輸,并在樣品保存的有效期內測試:現場監測過程中每批樣品分析時同時做空白試驗,并控制空白試驗值,同時采取加標回收和帶標測定等措施進行質量控制(表6),監測數據進行規范化處理。

3 監測結果分析及評價

3.1 驗收監測期間工況

監測期間的污水處理量平均為1 010 m3/d,達到污水處理工況的92%,符合監測工況標準要求。

3.2 驗收監測結果

進口污水和出口污水監測結果見表7、表8。由表8可知,楊柳塘鎮人工潛流濕地污水出口pH平均值為7.16,CODCr平均值為70.9 mg/L,SS平均值為36 mg/L,NH3-N平均值為5.65 mg/L,總磷平均值為0.44 mg/L,各監測指標均符合《污水綜合排放標準》(GB/T 8978―1996)一級標準。CODCr的去除效率為63.16%,SS的去除效率為66.04%,NH3-N的去除效率為74.75%,總磷的去除效率為88.24%,基本滿足設計指標要求。

4 討論

人工濕地系統是一個完整的生態系統。它具有良好的經濟效益和生態效益,是正在不斷研究和發展的新型污水處理技術,具有投資低,增加綠地面積、抗沖擊力強、改善和美化生態環境、操作簡單、水質好、維護和運行費用低廉等優點。這項技術適合我國國情,尤其適合中小城市、廣大農村的污水處理,具有非常廣闊的應用前景。人工濕地在污水的修復方面表現出了極大的發展潛力,自人工濕地廣泛使用以來,人工濕地已提供了不少成功的例證,但國內對這項技術的研究應用尚處于起步階段,有關工藝設計資料和應用實例還不多見。人工濕地污水處理系統自身也存在著一些缺陷,特別需要對其處理工藝進行不斷改進和系統優化,還需要克服濕地工程運行中涉及的各種生態學問題。主要有以下幾方面問題:

首先是人工濕地堵塞問題。人工濕地在運行一段時間以后,會發生不同程度的堵塞,堵塞之后處理能力大幅下降。目前國內外流行的做法是通過停床修整自我恢復,期間無法進行污水處理,而時間長度與天氣有關,因此需要發現更有效的對付人工濕地堵塞的方法。

其次蚊蠅的大量生長是濕地處理系統面臨的另一個生態學問題。蚊蠅是濕地生態食物網中的一環,是濕地生態系統的一部分,由于蚊蠅會傳染疾病,必須加以控制。從生態學原理出發,引入捕食蚊蠅的動物如食蚊魚可控制蚊子的孳生,蝙蝠或其他鳥類對其的控制也很有效。其次是控制水深,控制好水深,以方便食蚊魚捕食;在設計坡道時,要設計好坡道,形成較少死水;還有就是如果有條件的話,可以在濕地周圍設置滅蚊燈,此種效果較明顯;在水邊種植低矮的植株并且每年進行收割,防止形成蚊蟲環境[11]。

再次是見效時間長,不像傳統污水處理工藝那樣一旦建成就能取得立竿見影的功效。由于要經歷植物生長、根系發育、微生物繁殖、優勢種群形成各階段,所以從啟動到成熟所需時間較長,一般要兩年左右。

最后,由于濕地生境缺氧及溫度的影響,各類濕地去除N、P、氨氮的效果普遍不理想,在夏季由于植物及微生物生長較快,相比秋、冬季節,其污水處理能力要好些。怎樣提高濕地系統去除氨氮的能力,是當前濕地處理系統研究的熱點,也是今后濕地設計時需要考慮的重要因素,

所以要結合我國不同地區的具體情況,深入開展研究工作,結合自身優點,逐步改善人工濕地所面臨的問題,從而取得適合于不同地區、不同環境氣候條件及不同污水特性的各種人工濕地,以促進其在我國得到推廣應用,為創建生態文明社會提供有效途徑。

參考文獻:

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[3] 白曉慧,王寶貞,余 敏,等.人工濕地污水處理技術及其發展應用[J].哈爾濱建筑大學學報,1999,32(6):88-92.

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[8] 吳忠標.環境監測[M].北京:科學出版社,2002.

[9] 孫 成.環境監測實驗[M].北京:科學出版社,2003.

第5篇

關鍵詞:新農村;厭氧;人工濕地;污水

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A

前言

隨著我國農村生活水平的提高,農村人口的無數排放量也逐漸增加,農村的污染問題也逐漸凸現,成為我國建設新農村的制約因素之一。據統計,我國農村生活污染對整個流域污染物磷的貢獻率達到8%,氮的貢獻率達到10%[1-2]。

我國城市生活污水處理已經比較成熟,應用也比較廣泛。但在基礎設施較差,生活還不富裕,勞動力素質較低,管理水平不高的廣大農村地區,建設像生物轉盤、活性污泥法等投資大、運行管理復雜且費用高的污水處理廠,目前還難以實施。而且農村人口居住相對分散,不利于污水的收集和處理[3]。

雖然傳統的污水處理技術發展歷史較長,處理效果較好,但基建投資大,運行費用高,難以在我國農村地區大面積推廣[4]。鑒于農村生活污水污染物濃度低、水量小的特點,結合其土地資源相對豐富的特點,在新農村規劃中選擇適宜的污水處理方式充分利用其特點,具有很強的現實意義。在此情況下,人工濕地處理技術的應用及發展為農村生活污水處理提供了新的出路。

1 人工濕地的概念及機理

土地處理法是一種以土壤作為介質的污水凈化方法,是一種由生物向生態或者生物生態相結合的污水處理技術。其作用過程主要是通過基質、植物和微生物3者形成的生物-生態協同體系[4],經由物理、化學、生化以及植物吸收等途徑來實現對污水的凈化和處理。廢水中的懸浮物通過人工濕地的攔截、吸附及沉淀作用去除,溶解性有機污染物通過植物根系的吸收和吸附,以及植物根際周圍和土壤基質中微生物的分解代謝作用,被降解為甲烷、二氧化碳和水。

人工濕地具有易維護、處理效果穩定、工藝設備簡單、運行費用低、占地面積小、不影響綠化等特點,通過將污水處理與資源化再利用相結合,有效改善了農村生態環境,為我國的社會主義新農村建設,保護農村生態環境提供了一種有效的技術支持。

2 厭氧-人工濕地工藝

在新農村規劃中,污水收集處理是其重要組成部分。針對該地區地形、人口分布等特點,增城市某村的新農村污水處理采用“厭氧池-人工濕地(水平潛流)”工藝。

各戶生活污水由化糞池,經接戶管至污水收集管網系統,污水至收集系統末端,正常情況下,污水均經溢流井排至污水處理系統,特殊情況下,多余的污水經溢流井,溢流至排洪溝。

進入污水處理系統的污水,經格柵去除水中較大的漂浮物質和雜物后進入沉砂池去除污水中較重的砂粒和懸浮物后利用進入厭氧水解沉砂池,污水在厭氧水解作用下,水中的大分子有機物被分解為小分子有機物;得到初級凈化的污水,進入人工濕地,在人工濕地內,經過濾、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。污水得以凈化后,經計量堰計量后流入農田灌溉溝。

3 應用實例

在新農村規劃中,污水收集處理是其重要組成部分。針對該地區地形、人口分布等特點,增城市某村的新農村污水處理采用“預處理+厭氧池+人工濕地(水平潛流)”工藝。經過實踐證明,該工藝組合對當地農村污水處理有較強的適應性,并取得了顯著的效果。

羅坑村位于城市北部生態產業區,村委社共有居住人口400人。其污水收集管網布置與村相關規劃結合,污水主干管盡量沿村內主干道布置,污水支管盡量靠近村內居民排水點,高程上采用重力自流設計。

本站點人工濕地類型為水平潛流濕地,共設1級2組,磚混結構,池底采用C15素砼墊層。碎石濕地基質在污水凈化過程中起過濾、沉淀和吸附污染物等作用。

濕地植物選擇再力花、花葉蘆荻、紙莎草作為水平潛流濕地栽種的植物。上述選擇的植物具有一些共同的特點和作用,均為多年生植物,在廣東地區均為全年常綠,無需反復種植,收割管理容易。各種植物具備一些獨有特點,能夠互相有機搭配。采用植物種類及數量見表1所示。

4 濕地運營要點

雖然人工濕地在運營維護方面比污水處理廠要簡單很多,但人工濕地還沒有達到完全無人看管的地步。由于該工藝包括預處理、厭氧和人工濕地3個模塊,所以在運營維護方面需要注意以下事項。

對于污水收集,要定期檢查污水井、管道和污水收集溝渠,清理淤積物,保持管道和溝渠的通暢。定期對格柵進行清渣,以保持格柵井的正常功能。對人工濕地內雜草、病蟲害以及植物殘體進行處理,根據植物生長情況對人工濕地植物進行收割和補種。

5 結語

通過將厭氧系統與人工濕地系統進行組合,在我國南方地區進行實地應用,發現厭氧-人工濕地組合工藝適宜處理農村生活污水,并能夠減少占地面積。選擇當地的植物和適當的運營管理會增強其污水處理功能。

參考文獻

[1] 崔志峰,王凱軍,宋英豪,等.村鎮生活污水控制技術研究[C].成都:中小城鎮市政污水處理工程技術工藝高級研討會,2005:5-8.

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[3] 李長源,湯大偉.關于農村生活污水處理技術的研究[J].西南給排水,2009,31(02):15-18.

第6篇

關鍵詞: 農村生活污水 處理工藝

中圖分類號:G812 文獻標識碼: A

近年來,隨著我國“幸福鄉村建設”“美麗鄉村”建設目標的提出,農村人居環境發生了巨大的改變。目前,農村污水處理已經經過了從重點集中治理到“農村連片拉網整治”,從早期的以去除有機物為目標,發展為以去除有機物為主,注重有機物及氮、磷的去除。目前,全國各地都已經啟動了農村生活污水、養殖禽類固廢處理等工程。根據預測,今后五年我國農村污水處理工程市場年均為575億元,2014-2015年平均為322億元。農村污水處理運營市場年均為62億元,2014-2015年平均為32億元。本文以農村污水處理常見工藝為論述對象,通過對不同處理工藝原理、及運用實例,以期達到總結目前農村污水處理技術的目的,為農村治理提供實踐基礎。

1.農村水環境現狀

近年來,隨著鄉鎮經濟的大力發展,農村大部分鎮鄉周邊自然水體普遍存在營養物質超標,一方面,農村水體資源總量豐富,但絕大多數自然水體因缺乏有效的管理,生活污水長期超量排放水體之中,水資源科利用程度低。另一方面,隨著“新型農村”推進程度的不斷加快,農村居民對生活質量的迫切愿望的不斷提高,農村居民對生活環境質量要求的意愿不斷強烈。所以建設“幸福鄉村”、加快推進農村經濟發展,成為制約農村經濟發展的重要瓶頸。

2.農村污水處理工藝、技術

目前,農村污水處理技術已日趨完善。從工藝區分,大致可分為三個方向,一種是采用活性污泥法,如AAO處理工藝、SBR序批式工藝。活性污泥法處理生活污水具有處理負荷高,出水水質穩定等特點。第二種為生物膜法,如生物濾池、MBR工藝。膜法處理農村生活污水具有出水水質穩定,運行成本低,但是對于進水水量負荷沖擊能力有限。第三種為生態處理法。主要有人工濕地,穩定塘等。這類工藝具有運行成本低,抗水力負荷沖擊能力高。但是其基礎建設費用高,占地大。[1][2]

2.1生物濾池工藝

生物濾池,又稱為生物滴濾池。其主要的構筑物部件可分為:濾料、池壁、池底通風系統、排泥及支撐滲水結構以及旋轉布水系統。污水中有機負荷降解的主要構單元為生物填料,微生物在填料表面掛膜,利用由上自下流動的污水作為能量及營養來源,不斷繁殖增量。過厚的膜體由于內部膜體與填料黏附能力的下降,以及水流的沖刷作用,順著水流向下運動至承托板。但是,生物濾池存在容易堵塞的問題。由于微生物利用的空氣主要是處理單元以外,大氣中的氧氣,并以處理單元與外界的溫差作為拔風的推動力,屬于自然通風。相比曝氣通風方式,推動力不足。在濾料堵塞的情況下,空氣很難與微生物,污水相互充分混合。此外,為了解決填料容易堵塞的問題,提高填料的空隙率的確能緩解堵塞的問題,但孔隙率的增加,直接導致載體總表面積的減小,微生物附著面積的減少,微生物量的減小,最終導致處理負荷下降。故選用比表面積大,強度高、孔隙率大的生物填料成為制約工藝處理效能的重要環節。

2.2人工濕地

人工濕地工藝是人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。[3]

2.3氧化塘

氧化塘又被稱為穩定唐、生物塘。

主要是通過模擬了自然水體自凈的過程,將以太陽能為初始能量,通過在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統,在太陽能(日光輻射提供能量)作為初始能量的推動下,通過穩定塘中多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉化,最后不僅去除了污染物,而且以水生植物和水產、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用,使污水處理與利用結合起來,實現污水處理資源化。氧化塘的應用范圍沒有人工濕地廣泛,不能直接用在最前面的處理單元,而是安排在后續的處理設施中。

2.4MBR膜工藝

MBR 是一種將膜分離技術和傳統活性污泥法結合起來的新型高效污水處理工藝,它是將MBR 平片膜組件放置于曝氣池中,通過好氧曝氣池和生物處理后再由泵通過濾膜過濾后抽出。其中,膜組件是MBR 中最主要的組成部分,相當于傳統生物處理系統中的二沉池,通過不斷的氧化污水中能夠被降解的有機物,而對于不能被降解有機物或無機物及污泥、懸浮物等由膜組件截留,實現對污水的凈化處理。

2.5A/A/O及其改良工藝

目前,A/A/O處理工藝在農村污水處理方面,技術成熟,使用認可度高。該工藝有厭氧―缺氧―好氧段構成。厭氧反應器,原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化;缺氧反應器,首要功能是脫氮,硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的,循環的混合液量較大。好氧反應器――曝氣池,這一反應單元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此處進行。同時部分混合液從這里回流到缺氧反應器。沉淀池,功能是泥水分離,污泥一部分回流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。

AAO工藝具有處理效果高,BOD去除效率可達到90%。總氮去除效率最高可達到85%。同時污水泥量大,對水力負荷沖擊能力強。

結束語

綜上所述, 我國農村污水處理主要為生物處理方法, 各種方法均有各自的優缺點。目前農村污水處理技術主要集中于AAO、生物濾池、MBR膜工藝、穩定塘及人工濕地工藝。其中AAO工藝處理農村生物污水具有處理效率高,人工濕地具有抗負荷沖擊能力強,而生物濾池具有運行成本低的優點。

參考文獻:

[1] 張克強.農村污水處理技術[ M] .北京:中國農業科學技術出版社, 2006.

第7篇

關鍵詞:管理措施;處理工藝;農村生活污水

中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0017-02

隨著我國不斷加深對農村的建設,讓農村的經濟迅速的發展,這樣就提高了農村人們的生活質量。在很多人家已經在洗手間從外部挪到了屋內,在廚房安裝了下水,導致污水排量不斷的增加,也增加的污水處理的難度,所以在污水處理的過程中需要針對技術和工藝進行相應的管理,這樣才能夠讓污水處理得到更好的管制。

1 農村生活污水排放的情況

1.1 農村生活污水的來源

所謂的農村生活污水就是指在鄉鎮生活用水的排放,以及鄉鎮生產污水的總稱。農村生活污水主要包含:人們日常的生活污水排放、商戶生活污水排放、家畜產生的污水排放、以及鄉鎮周邊產生的污水排放等。而隨著我國鄉鎮農村的經濟不斷的提高,人們生活污水的性質發生了變化,早期都是正常的洗漱用水所產生的污水,其中含有少量的化學物質,但是現在人們在生活中的污水很多都含有眾多的化學用品,就像是洗滌劑、洗衣粉、潔廁劑等,這些都不利于對水源的二次凈化。

1.2 農村生活污水的特點

農村生活污水在排放的模式上主要有以下幾種:第一種是廚房和廁所的污水排放,一般的情況都直接排放到固定的化便池中;第二種是在化便池中的污水經過處理之后的第二次處理;第三種是農民在處理污水方式上將污水的管道直接與河流或是其他地方進行連接,這樣就能夠將污水進行直接排放;第四種是農民喜歡將污水直接傾倒在自己門口的外部,使其自行蒸發;第五種則是農民在自己房屋的周圍某一地點挖掘水渠并將污水直接排到水渠里面[1]。

在農村居住的居民現在生活中更多使用的是第一種和第二種污水排放方式,因為農民已經開始了環保的建設和污水處理方式的改變,這樣不僅能夠提高農村整體的環境,還能夠讓水源保持清潔,讓更多的污水能夠二次凈化和處理。經過眾多的走訪和調查,農村現在降污水就地處理的比率已經減少到了26.3%。

再者,農村生活污水的排放量整體的在上升,這種情況與農村生活不斷提升,人們的生活方式不斷改變有著重要的聯系,以及很多地^氣候差異性都有關聯。總體來講,農村的污水水質和水量都出現了不同程度的變化,但是針對城市污水情況來講,農村的污水可生化性非常的好,因為在農村人們很少利用重金屬類有害物質,雖然眾多的混合洗滌劑比較繁多,細菌滋生也比較迅速,但是污水在處理的過程中能夠快速的進行凈化。

2 農村生活污水處理工藝

2.1 人工濕地處理工藝

所謂的人工濕地處理工藝指的是人們將所產生的污水直接投放在長有蘆葦的水生植物的沼澤中,在水流進行流動的過程中,水中的植物會將污水進行過濾處理,這是一種自然凈化污水的方式。沼澤中的自然生物和植物種類非常的多,能夠很好的進行人為的控制,所以整體處理的情況非常樂觀和高效。在濕地處理工藝上應該按照水流的方向進行分類,避免水流緩慢或是環境差導致的運行控制難。

2.2 土地處理工藝

所謂的土地處理工藝就是利用人工引導的方式將污水投放在適合的土地上,并通過土地的自然過濾和植物的系統的運行,進行物理或是化學生物等方式進行凈化污水。土地污水處理工藝不僅節省資源,成本小而且節能效果非常的好,在污水運行的費用上也非常低,這種方式是農村污水處理的重要手段,與此同時還能夠將污水進行二次利用,不僅減少了環境的污染還增加的土地的使用率。

2.3 好氧生物處理工藝

好養生物處理工藝是將污水進行生物性的氧化。在我國很多農村都在使用這樣污水處理的方式,其實通過接觸曝氣形式將污水進行生物膜處理,這樣的技術是介于活性污泥法與生物膜之間的污水處理方式[2]。

在污水處理的過程中,在填料的表面進行覆蓋有效的微生物,使其在曝氣池中與微生物進行物理或是化學性的反應,以此達到處理污水的目的。在污水流動的過程中,經過了生物膜的表面,因為生物膜在生長的過程中會出現新陳代謝的情況,在代謝的過程中將污水中的雜質進行降解,以此達到凈化污水的目的。好養生物處理工藝在實施的過程中,其占地的面積比價小,處理的過程比較迅速,而且符合性能比價高,不會產生過多的污泥,人工控制能力比較強,維護起來比較方便簡潔,這種方式對于污水量比較小的農村來講,是非常有效的處理工藝。

但是好養生物處理工藝實施過程中,費用要比其他處理工藝高很多,所以在南方比較富裕的農村實用幾率比較大,推廣的速度也比較快。

3 農村生活污水處理的管理措施

3.1 污水處理設備的管理

在污水處理工藝上,國外相對起步比較早,很多國家在十九世紀中期就已經擁有非常成熟的污水處理工藝,而且在制定了完善的污水處理技術規范。所以污水處理技術自然是非常成熟的,當時不僅出現了生物處理法、生態處理法、人工濕地處理技術、土地處理技術、厭氧處理技術等多種污水處理工藝,這也讓我國在污水處理的過程中得到了更多的借鑒和經驗。

因為我國經濟發展起步比較晚,很多農村在發展的過程中并沒有擁有強烈的環境保護意識,導致在污水處理設備的建設過程也是非常的緩慢,隨著經濟社會的深入,農村人們逐漸了解到污水處理的重要性,所以在設備建設的效率上也在不斷的加速。目前我國農村污水處理設備呈現處理多元化的狀態,但是還是要不斷的提高農村人們的環保意識,減少重金屬等污染物的排放[3]。

在針對污水處理設備的管理中,應該加強日常的維護和檢修,特別是農村比較常見的化糞池。目前農村化糞池出現的問題主要就是滲漏,想要提高化糞池的工作效率建議從以下幾點進行:首先,針對農村已有的化糞池進行細致的普查和記錄,了解農村化糞池存在的數量以及運行的情況,并按照人員對其進行檔案的建立,若是出現規模不夠的情況,應及時的進行擴建和改造;第二,因為每一個化糞池的位置都是不同的,針對改造難度比較大的化糞池應該考慮重新建設,或是更改化糞池的建設材料,徹底的解決化糞池滲漏的問題。第三,在化糞池管理的過程中,應該明確管理者的職責和方向,將衛生和安全作為管理的重要部分,并將村內管理人員的職責分配清楚,努力將化糞池的管理劃分村中管理的一部分。

3.2 建立農村污水處理工藝評估體系

目前我國農村生活污水處理的方式種類比較繁多,而且很多村子都是多種處理方式并存的方式,這樣就導致污水處理的效果參差不同,所以現在急需要針對農村污水處理工藝方面進行通過評價和評估。建議建立完善的污水處理評估體系,并將重金屬的處理方式作為重要的測評參數。例如,人工濕地處理方式是眾多農村比較常見的污水處理法,但是在人工濕地污水處理設計中嚴重的缺少指導性的文件,而且濕地的面積普遍比較大,處理的效果也受到了環境和濕度的影響,但是在實際處理污水的過程中是否能夠真正達到污水處理的目的,則需要對其進行有效評估才能夠測定其是否達到污水處理的效果。另一方面,因為每個地區的污水產生量是不同的,所以在選擇污水處理的規模和方式也需要因地制宜。所以不難看出有效針對污水處理技術記性評估是非常重要的。

3.3 建立農村污水處理的長效管理體制

在污水處理技術實施的過程中,需要有效的管理體制進行治理,這樣才能夠往污水技術發揮其重要的作用。污水處理的設備維護和保修是非常重要的環節,例如:在很多農村都成立環保委員會,也成立了污水管理員,其能夠定期的對污水處理設備進行維護,那么管理體制的成立則會更加完善的讓設備維護做到更加的周全和細致。首先,農村委員會應該盡快的成立長效的管理體制,是設備保養和維護能夠有法可依,再者,可以通過網絡設備將長效管理體制進行平臺式的建設,這樣就能夠擴大污水處理技術的宣傳,也能夠明確相應的管理責任,增加群眾的環保意識;第三,鼓勵在農村創業的企業加大對污水的處理,以及對污水處理設備的維護,是污水處理技術管理體制走向長效化、專業化。

4 結語

目前我國農村生活污水很多都是就地直接解決,這樣就讓農村的生活環境出現了嚴重的污染,所以宣傳和加強污水處理技術的實施是非常必要的。在農村適合的地點進行修建化糞池,并逐步的保障農村用水和污水的處理。同釉諼鬯處理的過程中也應該借鑒國外的管理經驗,制定適合農村發展的污水處理方式,并利用合理的管理辦法改善農村的污水處理技術,是污水處理工程能夠有效的進行和健康的發展。

參考文獻

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第8篇

關鍵詞:農村;生活污水;處理

我國是一個農業大國,農村占據了非常大的比重,由此可以看出,要想成功的貫徹可持續發展、健康發展以及對環境的保護,關鍵在于做好農村的環境保護工作。而在農村眾多的環境問題中,最為突出的就是農村的生活污水問題,如果農民的生活污水處理問題得不到解決,不僅僅會造成水污染范圍的蔓延,更會影響到農民的身體健康。正是因為這樣,相關部門必須重視農村生活污水的處理,這樣才能夠促進農村環境保護工作的展開,促進我國的健康發展、持續發展。

一、農村生活污水的特點

(一)水量

農村的人口居住情況比較分散,所以供水量也相應比較少,不僅如此,農村人所習慣的節約品質,決定了其產生的生活污水量比較少。除此之外,農村的生活污水量還具有一定的時間性,比如說早上和傍晚,是農村生活污水量最大的時候,而其余的污水排放量則相對比較小,到了晚上,甚至會出現斷流的現象。

(二)水質

農村不同于城市,除了必要的洗滌行為、炊事行為以及沐浴行為等等會產生生活污水之外,還有一些因為飼養畜、禽等等而造成的生活污水,不僅如此,農具的清洗、農業的配比還會因此而產生具有農藥物的污水。總的來說,農村生活污水不會含有太多的重金屬或者是有毒、有害的物質,但一定會含有氮、磷等元素。

二、適用于農村生活污水的國內外處理技術

(一)生物膜法

生物膜法是日本所研發出來的污水處理技術,是利用微生物氧化分解有機物并將其轉化為無機物的方法,生物膜具有生物化學活性,通過吸附、分解污水中呈懸浮、膠體或者是溶解狀態的污染物,使污水能夠獲得凈化。這15種不同型號的處理裝置大致可以分為以下兩個大類:第一類,是采用生物膜法,污水通過塑料制成的濾層,上面附有微生物,通過生物膜后可以有效的使農村生活污水中的BOD5降到20mg/L以下,SS下降到50mg/L以下,TN含量在20mg/L以下;第一類,是采用浮游生物法,通過漂浮在農村生活污水中的微生物氧化作用,可以有效的使BOD5下降到10――20mg/L,SS降到15――50mg/L,COD降到15mg/L以下,TN降到10――15mg/L以下,總磷降到1――3mg/L以下。

(二)高效藻類塘系統

高效藻類塘系統是由美國加州大學伯克利分校的OSWALD教授所提出并且發展的,這種對生活污水處理的新技術是對過去已有的穩定塘的有效改進,使其能夠發揮出更大的功效。簡單的來說,高效藻類塘系統是充分的利用了菌藻共生的關系,從而對生活污水進行處理工作,也正是因為這種技術在很大程度上利用的是藻類所產生的氧氣,使得塘內的一級降解動力學常數值變大,所以被廣泛的稱之為高效藻類塘。這種生活污水處理技術的停留時間比較短、所需要的資金投入比較少、建設起來比較簡單、維護非常的方便,而且所需要的占地面積也比較小,所以在國外已經獲得了非常廣泛的使用。

(三)厭氧生物處理技術

厭氧生物處理技術又被稱之為厭氧消化或者是厭氧發酵技術,指的是在厭氧條件的基礎下,由多種厭氧或者是兼氧微生物來共同作用,從而實現讓有機物分解的預期目的,不僅如此,還能夠因此而產生CH4以及CO2。這種厭氧生物處理技術不僅僅不用曝氣,還能夠有效的回收生物能沼氣。厭氧生物處理為廢水處理提供了一條高效低能耗的,促進農村燃料向清潔可再生能源的轉移,完全符合于國家可持續發展的重要原則以及治理途徑。

(四)人工濕地

人工濕地污水處理技術,主要是利用人工水生態系統內多級生物的稀釋降解作用來去除或者削減水中污染物的方法。人工濕地污水處理技術具有一定的污水凈化能力,對于COD、BOD5、TN以及TP的去除率分別可以達到80%、85%――95%、40%――50%以及80%――85%。硝化反硝化作用是人工濕地脫氮的主要途徑,占到TN去除量的40%以上。人工濕地系統處理污水具有一系列的顯著優點,比如說能夠適合不同的處理規模、基建費用比較低、處理構筑物由各種天然生態系統或者經簡單修建而成、沒有太過復雜的機械或者是設備以及非常容易進行運行維護、管理等等。就目前的形式來看,國內也有利用這項技術來處理農村污水、污染河道水以及面源污水的成功實例,換句話來說,將這項技術投入我國農村生活污水的處理過程中,是非常可行的。

第9篇

關鍵詞:水污染;治理技術;現狀

1 我國城鎮污水治理技術現狀

1.1 城鎮污水來源及發展趨勢

改革開放以來,我國工業和農業生產取得了巨大的發展,但大量過度的開發和利用自然資源也導致了包括水污染現象在內的污染事件層出不窮。尤其是水污染現象已經到了相當嚴重的階段,許多河流和水資源遭遇到非常嚴重的污染,水污染已經從對環境污染開始向對人的飲用水源進行污染,間接地損害著人的健康。反觀我國目前污染水的治理現狀,治理規模小、產量低、設備工藝落后、而且好多城市的水污染治理項目缺乏配套的政策和資金協助,還有一些城市未經充分論證上馬的污水處理設備和當地的實際情況不符合,這些都是導致目前我國在污水治理方面效果不佳的因素。

分析造成水污染的根源,農業方面與近年來化肥農藥的大量使用,造成土壤富集化,大量的農藥殘留伴隨著雨水等匯集到河流有很大的關系,城鎮生產方面,許多企業生產方式還較為粗放、單一,雖然大型企業都在環保部門的督促之下配備了污染水處理設備,但在利益最大化思想驅使下,后續維護資金量不夠。一些易損的耗材更換也及時,使得設備很難維持正常的運轉,難以發揮應有的作用。再加之大量的中小企業沒有環保意識,對待生產污水肆意偷排,這些都致使水污染現象日益嚴重。

1.2 目前我國污水治理所采用的水污染處理技術

目前,我國污染水治理方面常采取SBR(序批式間歇活性污泥法)技術,SBR工藝是通過時間上的交替運行實現傳統活性污泥法的運行全過程。SBR技術是將活性污泥、污水等污染物質經過一些列如沉淀,然后再排水排泥的周期性污水處理工藝,完成所有這些過程通過綜合自動化控制設備控制,這套間歇循環處理過程以應用成本低、污染物質沉淀速度快的特性被廣泛使用。另一方面,SBR技術可以很好的融合新技術,也因此在國內外得到廣泛應用。也正是為了這個原因,這項技術的研究也在不斷增長。但在使用工藝中仍有一些不足之處,如:工藝復雜、操作繁瑣、操作成本高。另一種污染治理技術是氧化溝工藝,技術可以說是SBR工藝的一個延伸,原理和懸浮生物處理技術是相似的,是一種延時曝氣技術。根據多年的發展經驗、技術理論和實踐,由于低成本、高回報,也成為國內廣泛使用的技術。效率較高,廣泛使用在許多中小型國家的污水處理工程中。隨著國家對環境保護的日益重視,對廢水出水水質要求也越來越高,特別是氮、磷等物質有了更為嚴格的排放標準,SBR工藝和其延伸出的新工藝作為具有很強競爭力的工藝,無論在城市污水還是在工業廢水的處理中都具有良好的應用前景。除此之外,也不斷涌現了許多經濟高效,操作靈活的新型污染水處理工藝。

2 水污染治理新型技術的應用

針對目前水污染在中國的現狀,除了上文提及的SBR工藝和其延伸出的新工藝之外,符合低成本、低管理和高效的新型生態污染水處理技術近年來也不斷被投入營運,如人工濕地、生物浮島技術等新型的城市污染水治理系統。

2.1 人工濕地生態系統水資源污染治理技術

人工濕地是人為建造的干預性生態系統,目的是通過人工濕地將污染水體進行有效的控制,它對污染水的處理分為前期的預處理,在通過濕地土壤、植物和微生物對污水進行物理性和化學性的共同作用。人工濕地系統對污水凈化處理是有效的,在自然生態中應用物理、化學和生物有效地實現了污水處理的效果。這種廢水處理技術的應用可以有效地去除水體中的有機物,去除率可以達到80%以上。對污染水中的氮、磷具有較強的去除能力。同時,該技術還具有其他優點,如工程建設和運營成本低,強負載適應性,相比其他水污染處理技術,人工濕地技術由于其低成本,對自然環境影響小等優勢目前在我國得到了廣泛的運用。

人工濕地系統中污水以表面流濕地、潛流濕地和垂直流濕地三種形式存在。在這三種人工濕地污水處理過程中,對表面流濕地和潛流濕地治理具有廣泛的應用范圍,主要由治理水污染幾點措施和操作控制決策影響的。在目前階段,由于人工濕地的建設趨勢改變,人工濕地應用的類型也相應作出了調整形成了復合應用形態,也被稱為復合流人工濕地系統。該系統有效地改變了原有的污水處理單一結構,實現高效凈化。

2.2 生物浮島技術水資源污染治理技術

如前所述,流經城市的河流和其他水體污染一般,嚴重的水體富營養化程度,促進了周圍生態環境的惡化,也給城市水污染治理帶來困難。出現在國內外各種水體富營養化的凈化處理技術,如生物浮島技術、人工水草凈化技術。在應對富營養化水體污染,生物浮島技術以及人工水凈化技術可以用于凈化水質。生物浮島污水處理技術主要利用植物生長的自然規律,它的生產過程是:建立浮體-依靠根部吸附-去除污染物-凈化水質。應用這種水污染處理技術不僅可以有效地去除水體污染物,凈化水質,并且投入少可以反復應用,而且生存和繁殖的水生生物還可以為城市創造一個良好的環境條件。

2.3 懸浮填料移動床技術

這種污水處理技術主要應用于對污染河流的治理中,將懸浮填料直接加入到曝氣池。懸浮料在曝氣池中的比重和水基本相似,讓它作為微生物活動的區域來和流經曝氣池的水流互相作用,將活性淤泥和生物膜法結合使用,達到去除污染物的目的。

3 結束語

從分析來看,經濟、節能以及高效的水污染治理方式將會是我國以后在水污染治理方面發展的主流趨勢,我們只有向著這一目標堅定的進發,不斷地探索與研究和環境相協調的污染水治理方式,才能更好地實現水污染治理的高效、節能、環保,才可以真正地實現經濟的可持續發展。

參考文獻

[1]楊玲玲.對工業企業水污染治理的思考[J].現代農業科技,2013(4).

[2]田立江,姚志彬.SBR工藝與CASS工藝的比較[J].江蘇環境科技,2003(2).

第10篇

1.1城市污水的主要來源

1.1.1生活污水

生活污水主要采自家庭、商業、學校、旅游服務業及其它城市公用設施,包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其它排水等。污水中主要含有懸浮態或溶解態的有機物質(如纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質等),還含有氮、硫、磷等無機鹽類和各種微生物。一般生活污水中,懸浮固體的含量在200~400mg/L之間,由于其中有機物種類繁多,性質各異,常以生化需氧量(BOD5)或化學需氧量(COD)來表示其含量。一般生活污水的BOD5在200~400mg/L之間。

1.1.2工業廢水

工業廢水根據其來源可以分為工藝廢水、原料或成品洗滌水、場地沖洗水以及設備冷卻水等;根據廢水中主要污染物的性質,可分為有機廢水、無機廢水、兼有有機物和無機物的混合廢水、重金屬廢水、放射性廢水等;根據產生廢水的行業性質,又可分為造紙廢水、印染廢水、焦化廢水、農藥廢水、電鍍廢水等。工業廢水中污染物濃度大,某些工業廢水含有的懸浮固體或有機物濃度是生活污水的幾十甚至幾百倍;廢水成分復雜且不易凈化,廢水中常含不同種類的有機物和無機物,有的還含重金屬、氰化物、多氯聯苯、放射性物質等有毒污染物;多帶有顏色或異味,易產生泡沫,含有油類污染物等。工業廢水比生活污水的處理要投入更高的成本。

1.2城市污水處理廠面臨的共同問題———高能耗、高成本

我國當前城市污水處理現狀顯示,一方面為消除和減輕環境污染發揮了巨大的作用,另一方面也是以付出巨大物質消耗和代價才換回環境效益的。根據國家有關規劃,到2010年全國設市城市和建制鎮的污水平均處理率不低于50%,設市城市的污水處理率不低于60%,重點城市的污水處理率不低于70%。預計到2010年,我國要新建城市污水處理廠1000余座,污水處理廠的投資將達1800億元。建成后每年的運行費在70億元以上。以一個200萬人口的城市為例,按人均日排污水0.2噸計算,全市日排放污水約40萬噸。這些污水將匯入城市污水處理廠進行處理。一座占地20公頃、最大規劃日處理污水60萬噸的工廠,建造污水處理廠本身投資的費用和將各單位、各居民住宅區生活污水輸送到污水處理廠,需要鋪設的污水收集輸送管網,兩項工程投資約需要5億多元。因管道建設施工需要拆建、改建的地面建筑等費用,更是難以計算。因此,建一個污水處理廠,當地政府就背上一個沉重的財政包袱。工業廢水的數量與城市的生活污水數量相當,企業自行處理的成本也很高,導致了一些中小型企業偷排污水的現象屢屢發生,是水環境污染的很大隱患。從經濟角度分析,城市污水特別是生活污水的處理亟待尋找既要節約投資、節省能源、節省人力物力,又要能獲得最大的生態環境效益的新出路。城市污水處理要盡可能走循環經濟之路。

2引入循環經濟理念,降低城市污水治理能耗

隨著人類科學技術的發展,污水處理技術不斷得到完善和更新,并在實踐中迅速廣泛應用,污水處理技術正日益成為綜合性很強的一個技術領域。目前,資源型污水處理技術正處在發展完善的階段,因資源型污水處理技術使自然生態中的水循環構成一個良性循環系統,是污水處理領域的廣大科研人員的主攻方向。按目前的經濟形勢測算,由政府投資建成的城市污水處理設施的處理率到2025年能達到50%~60%,這樣的目標顯然不能根本地解決水污染問題。降低污水處理廠的工程造價和運行費用的唯一途徑便是科技進步。只有依靠科技進步,才能簡化與縮小污水處理建筑物的體積、減少占地、降低污水處理的能源消耗、降低基建與運行管理費用,為污水處理廠的建造展示廣闊的前景。引入循環經濟理念,把資源綜合利用、生態設計和可持續消費等融為一體,運用生態學的規律來指導城市污水處理工作,其本質是一種生態經濟。當前,國家建設小康社會的宏偉目標將人與自然和諧共處提到注重國家環境安全的高度,在全面建設小康社會的過程中,水污染防治的需求與小康社會目標越來越貼近,揭示出當前的治污工程應包容更多的生態保護與以人為本的內涵。循環經濟,在區域開發、城鄉建設和產品生產領域被提到重要議程上來研究。現代城市綠地建設工作,不是一個單純的景觀建設,還涉及到比較深層次的城市生態問題。將城市生活污水用于城市綠地建設前景廣闊,效益可觀。綠地能潔凈大氣成分,生活污水也可以轉化成為城市綠地可以再利用的水資源,污染物可以轉化為綠化植物的肥料。因此,走循環經濟之路,既大幅度降低污水處理能耗,又降低城市綠地建設成本,節約資源,其經濟效益和社會效益顯著。

3積極推廣節能新技術,實現污水資源化

污水治理的過程實際上就是能源消耗的過程,電力費用占到污水處理成本的70%左右,所以科學地減少電能消耗,對降低污水處理成本意義重大。目前,國內大部分城鎮污水處理廠的建設資金來源于國外貸款,其引進資金的相當比例為國外配套的污水處理設備,這些設備絕大多數為好氧生物處理及其變革技術的設備,所含的并非高效節能的新技術。引進的好氧生物處理工藝技術及其設備普遍存在投資高、處理成本高、管理要求高、產泥量多的問題,導致污水廠“建得起,用不起”。因此,國家迫切需要經濟適用的投資低、運行費低、管理要求低、廢泥量少的城鎮污水處理新技術。以下幾種方法在降低城市污水,特別是生活污水處理能耗,將城市生活污水用于城市綠地建設,實現污水資源化方面,具有重要的推廣價值。

3.1浮動填料法處理工藝

目前,部分污水處理中心采用的浮動填料法處理工藝,是在普通推流式鼓風曝氣池中,加入塑料填料作為生物載體,微生物生長于載體表面形成的生物膜,在充氧過程中由于空氣攪拌,載體呈懸浮狀態,活性污泥狀態良好,出水清澈,可作為城內河的補給水源,這將大大地改善城內河景觀水體的水質,從根本上解決河水污染問題,提升城市品位,為城市百姓提供一個幽雅溫馨的休閑娛樂場所。同時,處理出水也可為城市工藝景觀、綠化、建筑用水提供優質水源,部分緩解城市淡水資源極度匱乏的難題。

3.2人工濕地技術小型生態污水處理工藝

人工濕地一般由人工基質(多為碎石)和生長在其上的水生植物(如蘆葦)組成,是一種獨特的“土壤———植物———微生物”生態系統。其填料表面吸附許多微生物,形成大量生物膜,它們協同分布于池中的植物根系,通過物理、化學及生化反應三重作用凈化污水。資料表明,人工濕地不僅在提供水資源、調節氣候、涵養水源,促淤造陸、降解污染物、保護生物多樣性和為人類提供生產、生活資源方面發揮重要作用,它還能吸收二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等,增加氧氣、凈化空氣、消除城市熱島效應、光污染和吸收噪聲等,并對保護野生動物和提高局部地區景觀的美學價值也有很大的益處。如城市的蘆葦濕地建成后,茂密的蘆葦不僅銷納大量的城市污水,又成了鳥類的樂園。因此,人工濕地具有強大的環境調節功能和生態效益,既給城市污水找到了出路,同時還造就了一片綠洲,形成一個令人賞心悅目的生態景觀和旅游景點,進而美化凈化環境,克服了傳統污水處理后有污泥產生等不足,達到了保護自然生態的效應。人工濕地污水處理系統建造和運行費用低(僅為傳統二級污水處理廠的1/10~1/2);技術含量低,易于維護,是一項不斷被深化、應用的污水處理技術,有著傳統技術所不可比擬的巨大的綜合效益。沈陽市建造的渾南生態濕地小型生態污水處理中心,是采用人工濕地技術進行污水生態處理的“示范工程”。而濕地的運轉費用僅為一般污水處理廠的1/3左右。

3.3生態土壤法生活污水處理工藝

此法普遍采用與綠化相結合的方式進行,即整個污水處理系統處于地下運行,可回用于種草養花美化環境、綠地維護、景觀用水、清潔馬路、沖洗汽車等。它在提供了一個對解決城市污水處理難題極為有益信息的同時,也顯現出良好的效益前景。假定在一個3000人的居民住宅小區建立一套生態土壤處理污水工程,按每人每天排生活污水200升計算,小區日排污水600噸,按75%回收率來計算,回收中水450噸。以8m2綠地/噸來計算,用于3600m2的綠地維護。尤其對一些遠離中心區和污水管網的小區更具有可操作性。該法避免了“先污染、后治理”的弊端,實現了污水資源化,投資少,可解決當前普遍存在的生活污水處理問題。如果按循環經濟的理念來運作,政府給污水處理部門優惠政策,可在收取污水處理費(按0.6元/噸計算)的同時,給予中水回用補貼,就可降低污水處理過程中的運行成本,能節省資金,節省人力,節約能源,節省物質消耗,節省有限的城市土地資源,能使寶貴的水資源得以重復循環使用,能大大提升城市生態環境質量,直接促進城市文明水平的提高,達到經濟效益和社會效益雙贏的目的。生態土壤處理法所表現出的可循環利用水資源的特點和趨勢,在水資源缺乏的城市和地區顯得尤為重要。

第11篇

關鍵詞:農村生活污水;生態處理;系統;研究

引言

我國“十一五”規劃對社會主義新農村建設提出了新的要求,在明確歷史任務的同時提出了“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”的新目標。然而,我國農村生活用水的現狀并不容樂觀,大量的生活污水已經成為面源污染的主要來源。因此,要想搞好社會主義新農村建設,就要加強農村生活污水治理,改善農村生態環境,防治農業面源污染。同時,加強農村生活污水收集和處理不僅能夠滿足新農村建設的需要,也能夠確保農村居民的身心健康。本文從農村生活污水生態處理特征及現狀入手,探討其處理措施與方法,拋磚引玉,為相關問題提供一定的參考。

1.農村生活污水特征

農村污水的性質幾乎是相同的,該類污水具有穩定,且有機物以及氮磷等物質含量較高的水質特征,一般來說,農村生活污水是不含有毒物質的,但是含有一定的細菌病毒以及寄生蟲卵,個別含有洗滌劑,對農村環境依舊能夠造成較大影響。除此之外,農村生活污水的水量較小,但是擁有較大的變化幅度,每日早午晚都有一個水量高峰期。農村生活污水通常也具有粗放型排放特征,直至2015年,全國依舊有50%以上的農村沒有完善的污水處理系統或排水溝渠,污水通常會沿道路兩邊水溝或者直接依靠道路排放至就近水w,因此會產生大量污染,對農村生態產生一定影響。

2.農村生活污水處理現狀

就目前而言,我國生活污水處理并不完善,中小城鎮的污水處理率在10%左右,農村地區生活污水處理率則更低,許多生活污水未經任何處理便直接進行排放。隨著三河、三湖污染逐步加重,我國開始對農村生活污水處理問題給予關注,然而農村生活污水治理工程尚有待于完善,許多技術尚處于研究示范的階段,而且相應的治理工程也較少,因此生活污水治理依舊面臨著巨大的挑戰。當前農村生活污水基建投資以及運行的費用較大,而我國農村經濟實力卻很難滿足這一需求,同時技術力量的限制也讓生活污水處理廠難以提高效率。開發一種高效率、低能耗且低成本的污水處理技術已成為當下解決問題的重要手段,我國可以選擇引進國外先進技術,并結合我國國情,提出一種治理農村生活污水的新方法。

3.農村生活污水生態處理工藝與應用

3.1人工濕地系統

人工濕地系統是治理農村生活污水的重要處理系統,通過人工手段模擬自然濕地,人為設計和制造由飽和基質、挺水與沉水植被、動物以及水體組成的復合體,其強化了自然濕地系統的某些功能。人工濕地系統利用低洼濕地沼澤來對污水進行處理,這種系統應用相對來說較為廣泛,能夠將污水有控制地投配到生長蘆葦、香蒲等水生植物的土地里。同時,這種污水處理系統綜合了物理、化學和生物等方面作用,人工濕地建造成熟之后,填料表面和植物根系中會形成大量的微生物及其生物膜,同時系統會對填料及其根系的SS進行阻擋截留,有機質也會在生物膜中被同化吸收和異化分解。濕地床層中植物對氧的依賴也可以有效地保證氮磷的去除,濕地基質也會定期更換,使污染物從系統中被根除。

3.2蚯蚓生態濾池

蚯蚓生態濾池也就是蚯蚓生物濾池,蚯蚓能夠提高土壤透水性能,同時也能夠促進有機物質分解轉化,基于這兩種生態功能,并對其加以利用,就形成了這種結合了生物與生態的技術。蚯蚓生態濾池分為上部、中間層和下部,上部為蚯蚓有機分解層,下部為碎石承托層。蚯蚓生態濾池是一個復雜的污水治理系統,其內部不僅生長著大量的蚯蚓,同時也有著大量的細菌、真菌和霉菌。濾池利用了基質、蚯蚓和微生物的功能,同時結合物理、化學、生物等方面的技術,從三重協同入手進行生活污水治理,污染物在復雜且相互關聯的濾池中被取出。

3.3穩定塘系統

建設穩定塘系統首先要對土地進行適當的修整,之后在池塘上設置圍堤和防滲層,依靠池塘所具有的自然生物凈化功能對生活污水進行凈化,這是一種生物污水處理技術。穩定塘系統也是一個菌藻共生的系統,穩定塘中具有大量的異養型細菌,這類細菌能夠將水中的有機污染物降解成二氧化碳和水,同時也能夠對水中的溶解氧進行消耗;同時穩定塘中的藻類,也可以利用太陽光的光合作用,將二氧化碳中的碳作為碳源,與自身機體結合,最終釋放出氧氣。同時穩定塘也能夠通過異氧菌的新陳代謝去除COD,在適當時候采收塘中藻類也可以脫氧除磷。這種系統能夠充分利用地形,在節省基建投資的同時處理好生活污水。

3.4地下滲濾系統

地下滲濾系統主要依靠化糞池和土壤滲濾裝置這兩部分的相互作用而進行工作,當生活污水被引入到化糞池中,在化糞池中進行處理后,將其投放到一個距離地面有一定深度的位置,通過上方地層良好的滲透性,利用土壤的毛細力和重力,對污水進行過濾處理,地下滲濾系統主要依靠物理截留、物化吸附、化學沉淀等方式進行污水處理。大部分污染物進入地下滲濾系統后,通過砂石和土壤的物化吸附和物理截留被去除,少量污染物會在植物根系原生動物等生物作用下被去除。該系統能夠有效地處理污水中的氮磷物質,同時投入的資金符合農村生活污水治理低投入的理念,重點在于其能夠有效分解污水中的有害病原體。

結語

綜上所述,雖然農村生活污水現狀依舊不容樂觀,但是相關的研究已有了一定的成果,人工濕地系統、蚯蚓生態濾池、穩定塘系統以及地下滲濾系統為農村生活污水治理提供了多項選擇方案,生態環境問題以及水資源利用問題也有了一個合理的解決措施,不同的農村可以根據自身狀況選擇相關系統進行使用,結合不同的技術實現污水處理的優質化。

參考文獻:

第12篇

關鍵字:農村生活污水 復合濾料 生物濾池 人工濕地

農村生活污水未經處理直排是造成農村水環境污染的主要原因,由于農村生活污水具有污染面廣、排量少、分散、日變化系數大(一般為3.0~5.0)、間歇排放,氨氮含量高,可生化性強,含重金屬等有毒有害物質較少等特點,使得污水集中大規模處理的模式很難在農村生活污水處理中得到推廣應用。近年來,針對農村生活污水處理技術,國內外學者進行了大量研究,取得了較多的成果,但是解決農村生活污水污染問題,必須通過示范引路,因地制宜,引進高效、低能耗、低成本的污水處理技術。其中采用脈沖多層復合濾料生物濾池+人工濕地組合工藝在農村生活污水處理中取得了較好的處理效果,在實際工程中得到了一定的應用。

1脈沖多層生物濾池原理

脈沖多層復合濾料生物濾池是在傳統的生物濾池基礎之上發展起來的,集有機物降解和生物脫氮為一體,以硝化反應為主要功能的生物處理裝置。

脈沖多層復合濾料生物濾池采用珍珠巖礦渣、陶粒和石膏等多種填料,分層配置,一方面可以實現分級布水,因為珍珠巖礦渣等大顆粒的填料容易造成布水不均勻,增設一層顆粒較小的陶粒有利于增加布水的均勻性;另一方面利用不同填料的特點,提高了濾池的生物量和氮磷去除率。

生物濾池內的濾料為微生物生長提供了載體表面,其表面形成的膜層含有豐富的去除廢水中底物的微生物,其中包括好氧和兼性細菌、真菌、藻類和原生動物等。污水在流經載體表面的過程中,通過有機營養物的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及在膜中所發生的生物氧化等作用,對污染物進行降解。

2人工濕地原理

人工濕地對污水的處理有著十分復雜的凈化機理,但一般認為,凈化過程綜合了物理、化學和生物三種作用。其中物理作用主要包括重力對可沉固體、BOD5、氮、磷、難溶有機物等的沉淀作用,填料和植物根苗對污染物的過濾和吸附作用等。化學作用主要是指人工濕地系統中由于植物、填料、微生物及酶的多樣性而發生的各種化學反應過程,包括化學沉淀、吸附、離子交換、氧化還原等。生物作用則是依靠微生物的代謝(包括同化、異化作用)、細菌的硝化與反硝化、植物的代謝與吸收等作用,達到污染物去除的效果。

人工濕地對氮的去除主要通過水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的揮發等途徑。主要機理包括:①濕地植物吸收,合成植物蛋白質,最終通過植物收割從濕地中去除;②濕地的填料介質通過一些物理和化學途徑如吸收、吸附、過濾、離子交換等方法去除;③濕地中微生物的硝化和反硝化作用。

人工濕地對磷的去除主要通過植物的吸收、微生物的去除作用和填料的吸收過濾等幾個方面的作用。主要機理包括:①污水中的無機磷在植物的吸收和同化作用下被合成ATP等有機成分,通過收割而從系統中去除;②濕地床中的填料對磷的吸附及磷酸根離子的反應。

3工程運用分析

3.1工程概況

本工程位于江蘇省某村,處理規模為20m3/d,建設工程總投資21萬元,要求出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。

3.2工藝流程介紹

單一的脈沖多層生物滴濾池無法保證出水水質穩定達標,本工程采用了出水回流和后續人工濕地深度處理的方法有效的解決了出水水質不穩定的缺點,前置水解池的設置保證了進水水質的穩定以避免高濃度廢水的沖擊。其工藝流程如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程

生活污水由管網收集,進入脫氮池,然后提升到高位水箱,經自動虹吸布水裝置噴灑進入脈沖多層復合濾料生物濾池,出水由下部溝道排放到潛流式人工濕地進行深度處理。濾池底部設有沉淀區,污水靠重力作用匯集至沉淀區。在沉淀區,污水中的懸浮物沉淀下來,上清液由集水裝置收集后排出。潛流式人工濕地布水區上層加“廢石膏充填區”,可有效去除磷。

3.3主要構筑物參數

3.3.1脫氮池

采用鋼筋混泥土結構,設計容積為60m3,平面尺寸為8.0×3.0m,池深2.5m,沿水流方向分3格。總停留時間為15h(每天運行5h)。

3.3.2脈沖多層復合濾料生物濾池

采用玻璃鋼結構,有效尺寸為Φ2.8m×3.0m,容積負荷qv=0.2kg BOD5/(m3?d),組合填料6m3,下層濾料體積為2m3,脈沖多層復合濾料生活濾池的出水以3:1的比例回流到脫氮池。設計填料層高度為1.3m,采用組合填料,濾料層為0.5m,采用φ5~6mm的陶粒填料及φ15~20mm粗礫石承托層,支撐板采用穿孔滲水鋼板。濾池通過中心筒形成負壓后進行通風。布水方式采用虹吸裝置自動布水,供氧為自然通風,濾池結構如圖1。

圖1 脈沖多層復合濾料生物濾池

3.3.3人工濕地

表面水力負荷為q=0.5m3/m2?d,人工濕地平面尺寸40m2,分4格,每格設有擋板。

圖2 潛流人工濕地

3.4主要技術經濟指標

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