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鈺鵬環(huán)保農(nóng)村污水處理技術
目前,針對村鎮(zhèn)污水(每天10m3-2000m3排水量)分散式處理,國餒外主要采用三大類技術和工藝。
第壹類是借鑒城市污水處理廠貳級生化處理的成功經(jīng)驗,將一些傳統(tǒng)的城市污水處理廠貳級生化處理工藝小型化,應用于村鎮(zhèn)分散式污水處理。如SBR、氧化溝、A/O,甚至A2/O,甚至MBR等等。僅從技術的角度來講,這些技術和工藝都比較成熟,可以滿足污水處理的要求。但是,這些技術和工藝通常都比較復雜,需要的設備也比較多。因此,投資相對較大、系統(tǒng)維護管理較為復雜、能耗及運行管理費用高,并且還可能產(chǎn)生一些貳次污染問題。這樣的處理系統(tǒng)與我國村鎮(zhèn)社會經(jīng)濟的實際情況很不適應。其結(jié)果是化了大量投資,建成的污水處理廠(站),也因為高昂的運行費用、缺乏正常的維護管理(沒有相應的技術力量)等原因而處于非正常運行或停止運行的狀態(tài),跟本沒有起到處理污水,保護水環(huán)境的作用。即使是在歐美等發(fā)達國家,這種情況也很普遍。
第貳類是采用一些相對簡單的生態(tài)化污水處理技術,包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等。這類技術的優(yōu)點是工藝簡單、投資小、低能耗、維護簡便、環(huán)境友好等,缺點是處理效率較低,通常要在一定的條件下才能取得穩(wěn)定的處理效果和維持系統(tǒng)的長期正常運行,如較低的水力負荷和有機負荷及較長的HRT,這就要求有較大的可以利用的場地。以下列舉幾種常用的技術:
土壤滲濾系統(tǒng)主要可用于水量較?。?/span><20m3/天)的農(nóng)村污水處理,它主要基于自然生態(tài)原理,通過將污水有控制地投配到土壤中,利用物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用使污染物得到處理和凈化。該技術對懸浮物、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高, 一般可達70%~90%, 而且基建投資少、運行費用低、維護簡便, 整個系統(tǒng)埋在地下, 不會散發(fā)臭味, 能保正冬季較穩(wěn)定的運行, 便于污水的就地處理和回用。但是,該系統(tǒng)地處理效率很低,水力負荷通常小于0.04m/天,這就需要很大的單位土地面積。在上海地區(qū)的農(nóng)村污水處理工程中,通常要求每戶10m2或每立方米污水30m2的占地面積。即使農(nóng)村地區(qū),也沒有這么多土地資源可供利用。另一方面,由于村鎮(zhèn)的人均用水量50-100L/d,較城市地區(qū)人均用水量150-200L/d偏低,產(chǎn)生的污水濃度高,懸浮顆粒物多,經(jīng)常導致滲濾系統(tǒng)堵塞,影響出水處理效果,甚至導致整個處理系統(tǒng)癱瘓。
人工濕地是一種具有較廣泛應用的污水處理新技術,其特點是出水水制好、具有較強的氮磷處理能力、運行維護方便、管理簡單、投資及運行費用低,比較適合于資金少、能源短缺和技術人才缺乏的中小城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村。但同土壤滲濾系統(tǒng)相似,傳統(tǒng)的人工濕地技術也存在處理效率較低、占地面積過大、容易堵塞造成系統(tǒng)癱瘓等缺點。但是,接合我國村鎮(zhèn)的具體情況,可以通過對人工濕地結(jié)構和填料系統(tǒng)進行改進,形成高通量人工濕地技術,將其與其他先近處理技術優(yōu)化組合,作為一種后續(xù)處理技術,這樣既可以克服人工濕地系統(tǒng)易堵塞占地面積大等固有缺點,保正系統(tǒng)正常運行,又可以提高出水水質(zhì),同時還可以美化環(huán)境。
氧化塘(包括藻類塘和植物塘)技術也有類似的缺點和不足,在我國村鎮(zhèn)目前的社會經(jīng)濟條件下,單獨使用很難取得滿意的效果。
第三類是厭氧處理技術,與傳統(tǒng)的好氧生物技術相比厭氧生物處理技術具有工藝簡單、能耗低、產(chǎn)泥量小、營養(yǎng)需求少、對水源的適應范圍廣等優(yōu)點,因而厭氧技術受到了廣泛的重視。以厭氧反應器為主的厭氧處理系統(tǒng)是一種低成本的廢水處理技術,同時又能回收利用能源。包括我國在內(nèi)的大多數(shù)發(fā)展中國家都面臨嚴中的環(huán)境問題,且能源短缺,需要既有效、簡單而費用低廉的技術,因此厭氧生物技術忒別適合我國國情。對于農(nóng)村生活污水處理來說,可以把人、畜糞便,農(nóng)作物秸稈、雜草、樹葉和農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的有機廢水等加入到厭氧沼氣池內(nèi)與生活污水同時進行厭氧處理,產(chǎn)生的沼氣可以用作浴室和家庭用炊能源。污水厭氧產(chǎn)沼氣技術已在我國一些地方得到了有效推廣和使用。但是,單獨的厭氧污水處理技術還不能使處理出水滿足排水的要求,必須在經(jīng)過比要的后續(xù)處理的才能達到排放標準。因此,對我國村鎮(zhèn)污水處理而言,在一些有條件的村鎮(zhèn),尤其是那些既有生活污水污染,又有工業(yè)或養(yǎng)殖廢水污染的村鎮(zhèn),將厭氧生物處理作為一項前處理技術是一個狠好的選擇。