農(nóng)村生活污水分散式處理研究現(xiàn)狀及技術(shù)的分析
發(fā)布日期：2018-03-28 點(diǎn)擊：1025
摘要：分散式污水處理具有成本低、效率高、簡單實(shí)用、便于管理等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在農(nóng)村污水處理中。基于此，本文將闡述農(nóng)村生活污水分散式處理研究現(xiàn)狀，從人工濕地、穩(wěn)定塘兩個(gè)方面分析農(nóng)村生活污水分散式處理技術(shù)，并對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行比較，旨在提高農(nóng)村污水處理的質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展。
關(guān)鍵詞：生活污水;分散式處理;污水凈化;微生物降解
通過小型、先進(jìn)的污水處理設(shè)施，將污水就近處理并進(jìn)行再利用的方式就是分散式污水處理技術(shù)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后、地理環(huán)境復(fù)雜且居住分散的農(nóng)村而言，分散式處理污水作為新的理念，具有保護(hù)居民健康、協(xié)調(diào)人與自然環(huán)境關(guān)系的重要作用，受到政府的高度重視。
1.農(nóng)村生活污水分散式處理研究現(xiàn)狀
隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污染物的排放量逐漸增加，嚴(yán)重影響農(nóng)村自然環(huán)境的質(zhì)量，解決農(nóng)村生活污水問題是落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的重要工作內(nèi)容。農(nóng)村生活污水來源于糞便、垃圾、牲畜養(yǎng)殖、廚房餐飲以及生活洗滌多個(gè)方面，具有流量大、濃度高、成分復(fù)雜、分布分散等特點(diǎn)，因此收集以及處理污水工作具有很大的難度。在時(shí)間相同的前提下，養(yǎng)殖一頭豬所產(chǎn)生的污水是一個(gè)人生活污水的量的七倍，而一頭牛產(chǎn)生的污水則是一個(gè)人產(chǎn)生污水量的二十二倍，因此需要重點(diǎn)解決農(nóng)村養(yǎng)殖所產(chǎn)生的生活污水。
目前，我國只有部分經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的農(nóng)村建立了地下排水系統(tǒng)，解決了生活污水的排放問題，但仍有96%的農(nóng)村在生活污水處理方面存在問題。據(jù)調(diào)查，有20%的北京農(nóng)戶沒有合理的處理生活污水，新疆、山西、華北、西北的農(nóng)村地區(qū)有30%、29%、23%、58%的生活污水尚未得到有效的解決，針對(duì)這樣的現(xiàn)象需要加強(qiáng)控制體系以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。另外，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村生活污水分散式處理技術(shù)的研究，盡快將其應(yīng)用在農(nóng)村污水的處理與凈化中，協(xié)調(diào)人類與自然環(huán)境之間的關(guān)系，降低污水對(duì)環(huán)境的影響，推進(jìn)農(nóng)村城市化的進(jìn)程[1]。
2.農(nóng)村生活污水分散式處理技術(shù)分析
2.1人工濕地
人工濕地主要是模擬自然濕地，將水體、微生物、植物與基質(zhì)等組合在一起而設(shè)計(jì)、建造復(fù)合系統(tǒng)。人工濕地的實(shí)現(xiàn)主要是利用生物、化學(xué)、物理中生態(tài)系統(tǒng)的原理，通過對(duì)污水過濾、沉淀、吸附、分解等步驟，實(shí)現(xiàn)凈化污水的目的，具有成本低、低耗、高效等優(yōu)點(diǎn)。潛流、表面流與垂直流為人工濕地形式，其中潛流與表面流兩種形式常用于農(nóng)村生活污水的處理中。
孫亞兵等學(xué)者認(rèn)為：自動(dòng)增氧潛流形式在抗沖擊方面具有較強(qiáng)的能力，當(dāng)TP、NH4+-N、COD的進(jìn)水濃度為3.6~13.2mg/L、21.6~50.3、132~393mg/L時(shí)，其去除負(fù)荷與進(jìn)水濃度呈正相關(guān)關(guān)系，去除負(fù)荷的最大值分別是10.4kg/(hm2•d)、44.4kg/(hm2•d)、226kg/(hm2•d)。另外，石蕾等學(xué)者通過對(duì)美人蕉、再力花與蘆葦研究發(fā)現(xiàn)：美人蕉濕地的生物產(chǎn)量與TN、BOD5、COD的去除率成正相關(guān)，且能夠迅速、穩(wěn)定的形成規(guī)模;再力花濕地在脫氮方面具有較強(qiáng)的效用;蘆葦濕地則具有最好的穩(wěn)定性。綜合上述學(xué)者的研究，人工濕地的去除污染物的效果較好。
2.2穩(wěn)定塘
穩(wěn)定塘通過有機(jī)顆粒截濾與沉降、有機(jī)物吸附、微生物降解等方式，在利用菌藻之間的相互作用關(guān)系，實(shí)現(xiàn)去除污染物的目的。通常情況下，穩(wěn)定塘能夠去除80%以上的BOD5;去除氮機(jī)制的過程為：反硝化/硝化、水生植物吸收以及NH3揮發(fā);去除磷的機(jī)制涉及到吸附PO43-、磷擴(kuò)散、有機(jī)磷氨化以及水生植物吸收之間的共同作用，但以磷主要介質(zhì)的去除方式為生物吸收，這與化學(xué)沉降之間存在較大的分歧。
由于穩(wěn)定塘方式應(yīng)用過程中會(huì)散發(fā)臭味，同時(shí)占地面積較大、停留水力的時(shí)間較長、積泥嚴(yán)重，加之自然環(huán)境會(huì)影響凈化污水的效果，因此研究出移動(dòng)式曝氣塘、高效藻類塘、水生植物塘、活性藻類塘等新型塘。黃翔峰等學(xué)者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：高效藻類塘在凈化太湖流域農(nóng)村污水中具有良好的效果，其菌藻共生體系能夠增加塘中的溶解氧濃度，PO43-、NH4+-N、COD的去除率平均值分別為50%、90%與70%，酸堿值呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。
在研究穩(wěn)定塘中，藻、菌為活動(dòng)主體，線索主要是P、N、C元素的遷移，建立塘中化學(xué)、生物反應(yīng)之間的聯(lián)系是穩(wěn)定塘的主要設(shè)計(jì)方式，如生態(tài)綜合系統(tǒng)塘、高級(jí)穩(wěn)定塘、多級(jí)串聯(lián)塘等。其中，高級(jí)穩(wěn)定塘有熟化塘、藻類沉淀塘、高效藻類塘以及兼性塘組成，核心為高效藻類塘與兼性塘。這種工藝除了能夠保留傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)之外，其水力停留的時(shí)間較短，有效的減少藻類的衍生數(shù)量以及臭味，提高去除生活污水的負(fù)荷率。結(jié)合吉祝美等學(xué)者對(duì)穩(wěn)定塘中浮床技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，建立生態(tài)塘對(duì)于TP、TN、NH4+-N、COD的去除率能夠達(dá)到50%、80%、70%以及55%甚至以上，其去除水平較高[2]。
結(jié)語
綜上所述，我國對(duì)分散式污水處理技術(shù)的研究較晚，但進(jìn)展迅速并且取得比較優(yōu)異的研究成果。以此為基礎(chǔ)，能夠降低污水中P、COD、BOD、TSS、病原體的濃度，實(shí)現(xiàn)凈化生活污水的目的。所以，可以結(jié)合實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)姆绞�，將分散式處理技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村生活污水的凈化處理中。
參考文獻(xiàn)
[1]李希希.重慶地區(qū)農(nóng)村分散型生活污水處理現(xiàn)狀及其技術(shù)適宜性研究[D].西南大學(xué),2015.
[2]王學(xué)文,李世軍.農(nóng)村分散式生活污水一體化處理設(shè)備研究現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2017,05:117-120.
