農村污水處理技術方案-

1、農村污水處理技術方案本文共計四部分：1、農村污水處理現(xiàn)狀2、農村生活污水處理技術 3、農村污水面臨的問題 4、農村污水處理方案對策據(jù)統(tǒng)計，我國廢水總排放量為 600 億t/a，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水為 200 億t/a，農村生活污水為 80 億t/a，農村污水處理率僅為 6%，96%的村莊都沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。而這些污水的任憑排放，給自然環(huán)境造成了很大的污染。為了解決農村污水處理問題，近年來，國家也頒布了不 少政策。2015 年 4 月，國務院發(fā)布了水十條，要求“實行農村污水處理統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理。到 2023年，新增完成環(huán)境綜合整治的建制村 13 萬個”。黨的十九大報告提出：開展農村

2、人居環(huán)境整治行動，青 ft就是金ft銀ft。2018年的“兩會”政府工作報告中再次強調，要推動“廁所革命”，加大污水處理設施建設力度，并提出到 2018 年底排放污水中的化學需氧量、氨氮排放量要下降 2%的目標。我國農村生活污水處理單元技術，現(xiàn)在已經進展的很成 熟了，但是由于每個單元技術都有各自的缺陷、適用范圍， 所以必需因地制宜地選取農村生活污水處理技術?，F(xiàn)在我們缺乏的是系統(tǒng)集成技術的創(chuàng)新。本文針對農村污水處理現(xiàn)在所面臨的問題和工藝技術 上的問題，都提出了一些對策和建議。農村生活污水現(xiàn)狀一、農村生活污水特點1、高分散性，難于統(tǒng)一收集。我國幅員寬廣，加上農村地形簡單、經濟進展程度低的影響，污水

3、無法利用市政管 網(wǎng)統(tǒng)一收集，農戶一般直接將其排放到房外溝渠或潑灑到地 面。2、水量小，水量波動大。由于農村分散，常駐人口不多，相應產生的生活污水也很少，但每天居民的用水習慣基 本相像，在早、中、晚各有一個用水高峰期，其他時間用水 很少，用水量日變化系數(shù)一般為 1.92.5。季節(jié)特征明顯， 夏季排放量比冬季大。3、有機物濃度偏高。生活污水中含有 COD、氮、磷等元素，可生化性強，COD 平均最高濃度可達到 500mg/L。但生活污水中不含重金屬元素等有害物質，利于運用生物處理技術。4、水質、水量地區(qū)性差異大。由于我國農村各個區(qū)域的進展程度、地形氣候、個人習慣各不相同，使得農村生活 污水在每個地方

4、的水量、水質各不相同。二、農村生活污水來源1、廚房污水。廚房污水是農村生活污水中有機物的主 要來源，排放量占生活污水總量的 20%。2、洗滌污水。洗滌污水占生活污水總量的 50%以上， 含大量的氨氮、磷等元素，是造成農村水體富養(yǎng)分化的主要 緣由。3、廁所污水。廁所污水是農村生活污水中氮、磷、COD、 細菌、病毒的主要貢獻者。農村生活污水處理技術一、生物處理技術1、生物接觸氧化法原理：利用外界曝氣的條件，既能讓污水和附著在填料 表面的微生物所形成的生物膜充分接觸，又能使好氧微生物 分解水中有機物，從而達到凈化的目的。優(yōu)缺點：出水水質好、占地面積小、耐沖擊、適應性強、 沒有污泥膨脹問題，運行管理便

5、利。但存在填料簡潔堵塞、坍塌、需要鼓風曝氣設備、基建投資和運轉費用偏高的缺點。2、生物濾池法原理：以碎石、塑料為濾料，將污水從濾料上面均勻流 下，使濾料表面形成微生物膜，利用微生物膜對有機物的分 解作用，達到污水凈化的目的。優(yōu)缺點：運用時無需沉淀池、節(jié)省占地、抗沖擊性強、 運行成本低。為避開運行過程中的曝氣工序增加運行成本，目前多接受自然通風生物滴濾池。如將生物滴濾池與人工濕地結合使用處理農村生活污 水時，CODcr、NH4N、TN、TP 的平均去除率分別可達到9253%、9955%、6226%、6382%，出水滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB189182002)一級 A 標準， 效果較

6、好。但該法存在蚊蠅滋生、處理效率低、填料簡潔堵塞、反 沖洗耗能的缺點。3、蚯蚓生物濾池技術。在生物處理系統(tǒng)中創(chuàng)新地引入了蚯蚓。由于蚯蚓的存在，填料中微生物種類更多，蚯蚓和微生 物二者可相互協(xié)同，降解有機物，處理效果更好。同時，由 于蚯蚓在土壤中的穿梭覓食，解決了傳統(tǒng)濾池易堵塞、生物 膜更新的問題。但該法為了滿足蚯蚓生長要求，對環(huán)境濕度、溫度要求 嚴格，而且水力負荷較低。4、厭氧沼氣池技術。目前，厭氧沼氣池在我國農村應用較為廣泛，它利用微 生物的厭氧發(fā)酵，將污水中的有機物變?yōu)檎託猓瑫r分解污 水中的有機物，從而達到凈化的目的。優(yōu)缺點：運行費用低，出水可用于農田澆灌，既可埋入 地下，又可產生能源，

7、資源利用率高?？蓱糜谝患乙粦艋蚵?lián)戶農村污水的初級處理。對于養(yǎng)殖肯定數(shù)量家禽的用戶， 可再次對沼渣、沼液進行利用，但其出水有惡臭味。5、一體化污水處理技術。借鑒日本推行“凈化槽”的閱歷，我國在處理農村生活污 水方面也推行了一體化污水處理技術，它可埋置于地下或安 裝于地上，將傳統(tǒng)生物處理工藝的反應、沉淀、污泥回流集 中于一個反應器中，可實現(xiàn)污水就地處理。優(yōu)缺點：它集抗沖擊性強、能耗低、維護管理簡便、見 效快等優(yōu)點為一體。但存在工程施工要求較高、處理水量不 宜過大的缺點。適用于急需解決農村生活污水污染問題且土 地和水資源較少的地區(qū)。二、生態(tài)處理技術1、人工濕地人工濕地是將污水投配到生長有蘆葦、香蒲

8、等特定植物 的土地上，利用填料的過濾、吸附作用和植物的吸取、微生 物的分解作用，去除水中的有機物。優(yōu)缺點：人工濕地系統(tǒng)具有出水水質好，投資、運行費 用低，抗沖擊性強、處理效果穩(wěn)定，生態(tài)效益顯著等優(yōu)點。 但其占地大，脫氮、除磷效率低，并且處理效果受氣溫和植物生長季節(jié)的影響。尤其是在寒冷地區(qū)的冬季，低溫可 能導致人工濕地微生物活性降低、植物休眠死亡、濕地處理 效率大幅下降甚至濕地凍結無法運行。適用于資金少、技術人才缺乏、有大量土地可供利用的 南方農村地區(qū)。2、土壤滲濾原理：土壤滲濾系統(tǒng)屬于土地處理的一種，其工作原理 是將水解池中經過預處理的污水，由滲濾溝有把握地通入到 已設計好的滲濾田，利用土壤的

9、滲濾和毛細作用，使污水向 各個地方流淌，利用土壤、微生物、植物的過濾、吸附、分 解作用去除有機物。優(yōu)缺點：地下滲濾系統(tǒng)工程簡潔、管理簡便、運行費用 低、處理效果穩(wěn)定、水質好，但存在占地面積大、土壤易堵 塞的缺點。而且假如設計不周，在運行過程中會消滅污染周邊地下 水源的狀況。目前，土地滲濾技術在國內已有運用。如上海市寶ft區(qū) 羅店鎮(zhèn)張墅村接受了土壤滲濾系統(tǒng)處理生活污水，出水可達 到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB189182002)一級B 標準，且整個處理系統(tǒng)建筑成本低，基本免維護。3、穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘是將污水在塘內滯留較長時間，依靠菌藻、微生 物的各種代謝活動，使污水進行生物處理的一種污水處理

10、技 術。優(yōu)缺點：穩(wěn)定塘充分利用地形，且有基建費用低、運行管理成本低、能夠實現(xiàn)污水資源化、美化環(huán)境的優(yōu)點。但該 法占地面積大，易產生臭味、滋生蚊蠅，污水處理效果受季 節(jié)、氣溫、自然因素影響較大，處理效果不夠穩(wěn)定。該法適用于有水溝或池塘、土地面積相對豐富的農村地區(qū)。國內目前應用較廣泛的穩(wěn)定塘是在太湖地區(qū)的高效藻類氧化塘，其對 COD 的平均去除率可達 70%；氨氮主要通過硝化作用去除，去除率高于 90%；磷酸鹽主要通過沉淀作用去除，去除率為 50%。三、生物生態(tài)系統(tǒng)集成處理技術由于目前單一的生物技術需要簡單管理，單一的生態(tài)處 理技術對環(huán)境的依靠性又強，二者都存在肯定的局限性，可 能導致出水達不到規(guī)

11、范標準。因此，我國小部分農村地區(qū)也接受了創(chuàng)新型的生物生 態(tài)組合工藝來處理農村生活污水問題。例如，在江蘇農村地區(qū)接受的厭氧 /跌水充氧接觸氧化/ 水生蔬菜型人工濕地組合工藝，其對 COD、NH4N、TN、TP 的去除率分別高達 6815%、6815%、6950%、8630%， 處理效果較好且穩(wěn)定。但該法要求技術創(chuàng)新條件較高。農村污水處理面臨的問題單看上面我國農村生活污水處理單元技術，現(xiàn)在已經發(fā) 展的很成熟了，但是由于每個單元技術都有各自的缺陷、適 用范圍，所以必需因地制宜地選取農村生活污水處理技術。 現(xiàn)在我們缺乏的是系統(tǒng)集成創(chuàng)新。我國農村生活污水處理所面臨的問題主要有如下幾點：1、建不起、用不起

12、農村污水處理設施。由于村鎮(zhèn)經濟水平低，有的鎮(zhèn)財政資金短缺，導致農村 地區(qū)買不起設備，或者已建成但沒有經濟條件維護污水處理 廠的日常運營費用，只能擱置。2、運行操作簡單，缺乏專業(yè)技術人員管理。很多農村污水處理設備運行步驟簡單，需要專業(yè)技術人 員才能操作。但由于農村的經濟、地理等外部條件所限，許 多技術人員不愿到農村污水處理廠(站)工作，導致污水處理 設備閑置。3、污水處理廠(站)設計規(guī)模、管網(wǎng)鋪設長度過大。我國在設計農村污水處理設施時，照搬城市處理的經驗，對污水處理量上的設計過大，而由于農村地區(qū)常駐人口 少，產生污水較少，達不到污水處理設備的設計值，導致污 水處理站只能低負荷運行或間歇性運行。同

13、時，由于設計的 污水處理站規(guī)模過大，導致市政污水管網(wǎng)的鋪設長度也過大，基建投資費用偏高。4、未做到因地制宜。某些地方政府在建設污水處理項目時施行“一刀切”政策，即在該地區(qū)統(tǒng)一施行一種污水處理技術。但該地區(qū)農村分散，每個農村各自的地形等條件又不一樣，導致有的地方根本不適合建這種污水處理設施，所以所建的污水處理廠(站) 也就達不到估計效果了。5、農村管網(wǎng)建設薄弱。很多農村地區(qū)由于地形簡單、財政資金少，沒有健全的 污水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，導致很多農戶居民室內無污水管道，無 法外排，這也使得所建成的污水處理設施沒法使用。6、居民對污水處理項目的質疑。當一個村想要眾籌購買污水處理設備或收取農村生活污水處理費用

14、時，村民由于缺乏環(huán)保意識，對所收取的污水處理項目資金的使用產生質疑，不支持、不擁護政府的決策。 兩個層面上的對策一、針對農村污水所面臨的問題上的對策以目前我國農村的進呈現(xiàn)狀和前景來看，經濟水平落后、管理人員缺乏、操作管理困難仍是阻礙農村生活污水處 理的三大屏障。因此，今后的農村生活污水處理技術勢必要研發(fā)出具有 基建費用低、操作運行和維護簡潔、運行成本低廉、裝置便 于安裝等一系列優(yōu)勢的處理工藝。針對以上問題給出下列對策：1、開發(fā)新工藝，降低污水處理設備建筑、運行費用 對于建不起、用不起農村污水設施的問題，其主要緣由還是水處理設備建筑、運行費用太高。所以應鼓舞科技創(chuàng)新， 開發(fā)新型污水處理工藝，在保

15、證出水效果的同時，還能大幅降低建筑、運行費用。2、推行操作、管理簡潔工藝對于運行所需操作簡單、缺乏專業(yè)技術人員管理的問題，其根本緣由還是工藝過于簡單。所以政府應多提倡運用 無需專人管理或只需簡潔操作的小型智能污水處理技術。3、將水處理裝置“設備化”由于農村污水處理裝置在安裝中經常消滅工期時間長、 施工慢的問題，建議推行水處理裝置設備化，以設備的形式 實現(xiàn)污水處理，加快建筑速度，縮短施工工期。4、完善農村生活污水處理規(guī)范針對我國農村污水處理廠(站)設計規(guī)模過大的問題，應結合農村實際狀況，盡快編制、完善農村污水處理相關規(guī)范， 為以后的設計做出規(guī)范性指導，避開在設計時消滅無標準可依、規(guī)模不合適的問題

16、。二、工藝上的對策針對農村生活污水特點與存在的問題，以現(xiàn)有的技術及 應用成果為基礎，提出能夠快速應用并推廣的微動力、易管理的新型農村生活污水處理工藝技術和設備裝置，具體可列 為以下 3 套技術方案。1、CCBR一體化生物反應工藝C CBR(Continuous flowContinuousBiochemical eactor)即連續(xù)流連續(xù)生化反應器，CCBR 工藝是基于倒置A2/O 工藝的一體化活性污泥法裝置。經格柵、沉砂池處理后的污水由進水管進入?yún)捬鯀^(qū)，多 點進水。內循環(huán)經水泵與射流器的組合將污水由厭氧區(qū)吸至 好氧區(qū)，在聚磷菌的作用下完成生物除磷；富含硝酸根離子的硝化液由好氧區(qū)重力回流至缺氧

17、區(qū)， 并通過氨化硝化反硝化過程實現(xiàn)生物脫氮。缺氧區(qū)的污水重力自流至厭氧區(qū)，從而達到缺氧厭氧好氧不斷循環(huán)的目的，實現(xiàn)生化反應的連續(xù)進行，從而達 到高效的脫氮除磷效果。沉淀區(qū)產生的污泥部分回流至好氧 區(qū)，部格外排，出水經溢流堰由出水管排出。CCBR 一體化生物反應工藝示意圖該工藝為一體化活性污泥法裝置，理論基礎為 A/A/O工藝。通過一臺水泵實現(xiàn)混合液回流、曝氣充氧和混合攪拌等功能。設計總水力停留時間為 15.5h，其中好氧區(qū)停留時間為 9.3h，缺氧區(qū)停留時間為 2.4h，厭氧區(qū)停留時間為 1.3h， 沉淀區(qū)停留時間為 2.5h；經過污泥培育后的試驗裝置在穩(wěn)定運行期，COD、NH4N、TN、TP

18、 的平均出水濃度分別為 57.2、15.9、27.1、1.7mg/L，平均去除率為 74.3%、53.8%、50.1%、60.3%，運行費用為 0.55 元/t，試驗裝置對COD 及 TP 有較好的去除效果。2、強化通風分級跌水充氧生物過濾器強化通風分級跌水充氧生物過濾器的主體工藝為具有 生物脫氮功能的 A/O 工藝。A 池為水解調整池，內置彈性填料，具有均衡水質和反硝化功能。A 段末端設置污水提升泵，經水射器充氧將污水提升至生物過濾器。O 池為強化通風分級跌水充氧生物過濾器，污水經內部兩級跌水板以及通風管拔風充氧進入填料區(qū)進行生物處理， 實現(xiàn)硝化反應和泥水分別。出水流入出水槽，部分回流至調 節(jié)池進水口，部格外排。強化通風分級跌水充氧生物過濾裝置的示意圖如圖所示。強化通風分級跌水充氧生物過濾裝置示意圖該工藝通過射流器、強化通風分級