农村生活污水处理现状与技术进展

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2017-10-24 10:46 热度:

   随着我国城乡一体化进程的加快,农村环境污染日益加剧。本文介绍了农村生活污水排放现状和相关适用技术的研究与应用进展。

山西农业大学学报(社会科学版)

  《山西农业大学学报(社会科学版)》(月刊)创刊于2002年,是由山西农业大学主办的学术刊物。本刊办刊宗旨是:以邓小平理论为指导,着重政治、经济、教育管理和三农(农业、农村、农民)问题以及山西人文等方面的研究,探索社会科学规律,为促进高等院校学术交流,促进文理交融,培养高素质创新人才服务,为“两个文明”建设服务。

  随着我国城乡一体化进程的加快,农村环境污染现状亦日益加剧,农村环境污染防治的要求日趋紧迫。农村环境整治特别是农村生活污水处理是社会主义新农村建设中的重要内容。

  1.排放现状与特点

  随着农村城镇化的迅速发展,农村居民生活水平的迅速提高,生活污水的排放量也不断增加。预计至2010年,我国村镇污水排放量将达到270亿吨规模。

  长期以来,经济相对落后的农村、村镇的污水绝大部分都没有任何收集与处理措施,处于放任自流的状态。。归结起来,农村生活污水的现状是:排放量大,污染面广,布置分散,资金缺乏,收集系统极不完善,处理率极其低下。

  2.适用技术及研究进展

  结合农村生活污水排放的特点和农村经济基本现状,污水处理宜选择具有“三低”(低造价、低能耗、低维护)特点的生态型、资源型的技术和模式。

  2.1净化沼气池

  生活污水净化沼气池是化粪池和沼气池的改进型式,属于厌氧处理法。净化沼气池属于无动力污水处理工艺,运行费用低廉;沼气池亦可同时用于污水处理和农村秸杆、粪便等固废沼气化,并回收沼气资源;我国广大农村对沼气池有成熟的应用,可利用旧有沼气池改造成为污水处理设施,投资节省。净化沼气池一般分为前处理区和后处理区,前处理区一般为二级串联圆柱形沼气池,主要对污染物进行厌氧分解和泥水分离;后处理区为生物滤池,主要利用生物填料上的生物膜对污染物进行吸附降解和过滤截留,确保出水水质[1]。

  2.2生物滤池

  生物滤池技术是利用陶粒、煤渣、石英砂或其它人工填料作为微生物生物载体,具有生物氧化与物理过滤双重功效的技术,包括传统的生物滤池、生物滴滤池、曝气生物滤池和生态滤池。目前,在农村生活污水处理中见诸研究和应用的主要是生态滤池。

  生态滤池是在滤床中建立人工生态系统,利用蚯蚓和其他微生物的协同作用对污水中的污染物质进行处理和转化,又称为蚯蚓生态滤池。滤池主要由布水装置、生态滤床和排水装置三部分组成,生态滤床表层为土壤层,是蚯蚓的活动场所和污染物降解的主要功能区。该技术最早在法国和智立研究开发,国外已开始产业化应用。在国内,同济大学在上海地区的中试结果表明:生态滤池对CODCr、BOD5、SS、氨氮和总磷去除率分别达83~88%、91~96%、85~92%、55~65%和35~65%。生态滤池具有生物氧化和过滤截留双重功能,大幅度简化了污水处理流程,运行管理简单方便,并能承受较强的冲击负荷;由于蚯蚓的运动疏通,提高了土壤的通气和透水性能,便于系统自然供氧,节省了传统生化曝气能耗;蚯蚓对增殖微生物的吞食作用也解决了传统生物滤池所遇到的堵塞问题,处理系统基本不外排剩余污泥。生态滤池的缺点在于过低或过高的温度都会影响蚯蚓的生活习性,进而影响其处理效果[2]。该技术在太湖流域农村也建立了示范工程,并取得了很好的#p#副标题#e#效果[3]。

  2.3稳定塘

  稳定塘是利用天然低地或池塘等经过围堤和防渗处理的污水处理塘,又称氧化塘、生态塘或生物塘。主要原理是利用藻类和浮游植物的光合作用或表层氧气传输提供复氧作用,有机污染物质通过微生物的生命代谢降解;微生物和高等浮游动物及鱼类又构成食物链,形成具有净水功能的复合生态系统。稳定塘构造简单,形状灵活(不需规则池型,依自然池型而定),造价节省,运行低耗,易于管理,可以实现污水资源化(农灌和水产养殖)。稳定塘缺点在于:停留时间长,占地面积大;处理效果受季节、气温、光照等自然因素影响大;防渗处理不当,可能污染地下水;易散发臭气,滋长蚊蝇,卫生条件不佳。

  高效藻类塘(highratealgaepond,HRAP)是传统稳定塘基础上的改进形式,最早由美国加州伯克利分校Oswald教授提出。HRAP内存在的菌藻共生体系,比一般稳定塘中的生物相更加丰富;它通过连续搅拌装置促进污水的完全混合,调节塘内O2和CO2的浓度,均衡塘内水温、水质,对有机物、氮和磷均有较好的去除效果.与传统的二级生物处理技术相比,HRAP具有投资低、运行费用省的特点,在阳光充足的农村地区具有很好的推广价值。

  2.4土地处理

  污水土地处理是在人工控制的条件下,将污水投配在土地上,通过土壤/植物系统,进行复杂的物理、化学、物化和生化作用,使污水得到净化的处理工艺。土地处理包括土壤渗滤系统和人工湿地系统。前者主要利用土壤及其中的微生物系统对污染物进行过滤、吸附和生化降解;后者主要利用选栽植物的根系、土壤和微生物的协同作用降解污染物,较之前者更符合生态和资源原则。人工湿地包括表流和潜流两种型式,由于卫生要求,潜流人工湿地的应用更为广泛。

  3.运行管理模式建议

  农村污水治理的运行和管理的长效机制需加以关注和探索。就农村生活污水设施的具体管理而言,提出村民自治和委托运营两种模式。

  自治管理是由村委会委派专门人员对村庄内污水处理设施进行日常管理和维护。管理人员由设计和施工单位培训上岗,并定期接受继续教育。管理人员与村民间沟通方便,能通过村委宣传加强村民环保意识,但农民朋友难以对系统进行专业管理,难以形成统一管理和长效机制。

  委托运营是指具备资质的环保企业(服务方)接受排污单位(委托方)的委托,进行环保设施专业化运营,实行社会化有偿服务,服务方自主经营、自负盈亏,承担委托责任,保证环境保护设施正常运行和污染物达标排放。委托运营是一种积极的市场模式,可以形成长效管理机制。

  4.结论

  农村生活污水处理宜因地制宜,集散结合,并根据村庄特点组合选用多种单元技术,充分考虑工艺与生态环境的相容性和系统性,务求达到环境与经济叠加效益。

  参考文献

  1. 赵璇,王琳等.适合农村生活污水处理的技术.农业环境与发展.2007,2:10-13

  2. 池金萍,安丽.农村生活污水处理实用技术新进展.云南环境科学.2004,23(4):8~10

  3. 王青颖.中国农村生活污水处理技术应用现状及研究方向.污染防治技术.2007,10:37~41

文章标题:农村生活污水处理现状与技术进展

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