农村生活污水处理工程与技术.doc

农村生活污水处理工程与技术贵州楚天环保有限公司 胡 文摘 要：结合近年从事农村生活污水治理积累的知识和经验，同时借鉴国内其他省份农村生活污水处理的现状，对我省生活污水的处理技术进行思考和分析，针对贵州省的自然条件和经济条件，提出适合在我省推广的土地法、人工湿地、生物接触氧化法、稳定塘等农村生活污水处理工艺技术，并结合实际工作经验，对农村生活污水工程实施过程的注意事项和关键环节提出了的看法。土地法和人工湿地由于具有运行费用低的显著优势，特别适合在农村推广应用，但贵州的高原气候不能照搬沿海地区的实施方法，需要加以改进方可推广，特别是需要增加预处理措施，同时此类技术具有占地较多的缺点，对于受到场地限制的地方难以实施；生物接触氧化法由于受场地的限制较小，所以在多数地方均可推广，但此法运行费用较高，对农村来讲，其运行费用是一个难题；稳定塘技术由于占地最多，投资和运行费用都较低，但必须具备天然条件方可实施，往往是可遇不可求的。选择工艺技术不是难题，抓好工程实施细节往往比选择工艺更为关键。关键词：农村生活污水 土地法 人工湿地 生物接触氧化法前 言随着经济的持续快速发展，环境污染总量增加较快，由于受环境总量的限制，农村环境污染问题逐渐显现出来，特别是农村生活污水对一些环境敏感水体所造成的污染比较突出，近几年，随着国家新农村建设战略的实施和环境所迫，在国内特别是东部经济发达省份实施了大量的农村生活污水处理项目，在我省也实施了少量的农村生活污水治理工程。目前农村生活污水处理处于起步阶段，国家还没有制定专门的标准和设计规范，项目实施基本上是参照城镇污水处理的有关规定在进行，但农村生活污水的水量、水质以及建成后的运行管理与城镇污水处理有着显著的差异，因此，对农村生活污水处理所选用的工程技术与城镇污水处理有很大差别，结合近年承接实施的部分农村生活污水处理工程，并借鉴同行的经验，对我省农村生活污水处理工程及技术进行探索，供大家参考。目前，在我省农村生活污水处理工程中所选用的主要技术有：土地法污水处理技术、人工湿地污水处理技术、生物接触氧化法污水处理技术、稳定塘生物处理技术等。下面就这四种主要的工艺技术进行介绍，并对其优缺点进行对比。1.土地法污水处理技术1.1土地法污水技术及应用情况土地法污水土地处理技术是以土地作为主要处理系统的污水处理方法，是在人工调控下，把污水有控制地投配到土壤中，利用土壤系统的物理过滤、物理化学吸附、微生物降解等净化功能，对可降解污染物加以净化，对污水中的有机物和氮磷等污染物加以利用，实现污水无害化、资源化的生态工程技术。贵州省环境科学研究设计院从日本引进该技术，并进行了大量的开发推广工作，积累了较多的经验，该技术毕竟是一种低负荷的污水生物处理技术，在前期的推广中，没有考虑预处理措施，致使系统出水水质不能稳定达标，后来对该系统增设了强化预处理措施，在污水浓度高时启动强化预处理，并增设了斜管沉淀，防止土壤堵塞，对布水装置也做了多次技术升级，目前该技术已经比较成熟。实施的工程实例有：安龙县污水处理厂、贵阳市朱昌镇污水处理厂、息烽县鹿窝污水处理站等。1.2土地法污水处理技术的优缺点1.2.1优点（1）运行费用低,处理吨水只需0.1-0.2元；（2）由于土地的过滤和吸附，除臭功能较强,同时对细菌的去除效率较高；（3）土地处理单元建成后可以覆土种植作物，可以获得一定的经济效益；（4）运行管理方便。1.2.2缺点（1）占地面积大，在设置强化预处理措施时每天处理吨水仍然需要占地5左右；（2）由于占地面积大，土方工程量大，导致单位投资较高。一般每天处理吨水投资需要3000元左右。1.3土地法污水处理技术适用场所场地条件许可的低浓度生活污水处理。为了防止处理单元的沉降，每个处理单元每天处理污水不宜超过300m3。2.人工湿地污水处理技术2.1人工湿地技术及应用情况人工湿地一般由人工基质(多为碎石)和生长在其上的水生植物(如芦苇等)组成，是一种独特的生态污水处理系统。人工湿地处理废水的净化机理十分复杂，至今仍不完全清楚。一般认为，人工湿地成熟以后，填料表面吸附许多微生物，形成大量生物膜，它们协同分布于池中的植物根系，通过物理、化学及生化反应三重作用净化污水。根据水流是否位于介质表面，人工湿地污水处理系统可分为表面流和潜流两种方式，在正常运行时，潜流式湿地表面是没有水流的。起源于上世纪50年代的人工湿地技术，经过几十年的发展，目前已经成为一个较为成熟的污水处理技术，在欧美发达国家已有较大规模的应用。 目前，贵州省内已实施了少量的人工湿地生活污水处理项目，本人实地考察过小河区和开阳县禾丰乡的两个人工湿地项目，在红枫湖和百花湖周边规划设计了大量的人工湿地污水处理项目，部分已经开始建设，估计未来几年我省将实施大量的人工湿地污水处理工程。2.2人工湿地污水处理技术的优缺点2.2.1人工湿地污水处理技术的优点（1）运行费用低；（2）人工湿地单元上面种植的植物具有很好的景观作用；（3）运行管理方便。2.2.2人工湿地污水处理技术的缺点（1）占地面积大，每天处理吨水需要占地5-10；（2）由于占地面积大，土石方工程量大，导致单位投资较高，单位投资与土地法相当。2.3人工湿地污水处理技术的适用场所场地条件许可的低浓度生活污水处理。为了利于污水的均匀分布及尽可能长的水流路线，处理单元应分为多格，每一格的宽度尽量不超过3.5米。3.生物接触氧化法污水处理技术3.1生物接触氧化法污水处理技术及应用情况生物接触氧化法是以附着在填料上的微生物膜为主要处理基质，净化有机废水的一种高效水处理工艺。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于推流与完全混合共存的状态，以保证污水与污水中填料上附着的微生物膜充分接触。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法在工程实际应用过程中，一般前面设置水解酸化池，先将大分子有机物降解为小分子有机物，通过接触氧化池去除CODcr、BOD5、NH3-N及部分P，后续通过沉淀池去除悬浮物及化学法脱磷，确保水质达标。目前贵州省大多数厂矿企业生活污水处理采用该技术，该技术非常成熟，并且运行稳定。3.2生物接触氧化法的优缺点3.2.1生物接触氧化法的优点（1）容积负荷高、处理时间短、耐冲击负荷能力较强；（2）占地面积小，厂址选择的局限性较小；（3）投资省，建设周期和调试周期短。3.2.2生物接触氧化法的缺点（1）运行费用较高。与上述土地法污水处理技术和人工湿地污水处理技术相比，由于风机曝气需要耗电，运行费用较高，一般在0.4-0.6元/吨。（2）运行管理与土地法和人工湿地比较，相对复杂。3.3生物接触氧化法的适用场所适用于所有中小型生活污水处理，特别是场地有限的地方。4.稳定塘生物处理技术4.1稳定塘生物处理技术及应用情况稳定塘也称为氧化塘，是一种利用水体天然净化能力对污水进行处理的方式。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分，稳定塘可以分为以下四类：好氧塘：深度较浅，一般小于0.5m。塘内存在着细菌、原生动物和藻类，由藻类的光合作用和风力搅动提供溶解氧，好氧微生物对有机物进行降解。兼性塘：深度较大，一般大于1m。上层为好氧区；中间层为兼性区；塘底为厌氧区，沉淀污泥在此进行厌氧发酵。厌氧塘：塘水深度一般在2 m以上。曝气塘：塘深大于2 m，采取人工曝气方式供氧，塘内全部处于好氧状态。在我国，特别是在缺水干旱的地区，稳定塘是实施污水的资源化利用的有效方法，由于稳定塘是利用天然水体的天然净化能力来净化污水，处理时间很长，需要有足够的场地方可实施，该技术并没有成为主流的生活污水处理工程技术，在国内有部分工程实例，省内也有少量的工程实例。前段时间，部分新农村建设项目配套了稳定塘处理污水，但出水水质并没有严格按照国家排放标准进行设计，只能算是环境综合整治项目，而不能称为污水处理工程。4.2稳定塘生物处理技术的优缺点4.2.1稳定塘生物处理技术的优点（1）稳定塘污水处理系统基建投资和运行费用低；（2）维护和维修简单，管理方便；（3）一般稳定塘容积都较大，无需污泥处理。4.2.2稳定塘生物处理技术的缺点（1）占地面积过多；（2）气候对氧化塘的处理效果影响较大；（3）若设计或运行管理不当，则会造成二次污染。4.3稳定塘适用场所适用于有足够容积的天然水塘的地方。5.应用上述污水处理技术的注意事项5.1 选用土地法和人工湿地污水处理技术注意事项土地法和人工湿地两种污水处理技术，属于同一类技术，主要适用于处理低浓度的生活污水，在应用过程中，要特别注意贵州多数地区海拨较高，气温气候条件与沿海地区有较大差别，不能照搬海拨较低、常年气温较高的东部沿海地区的做法，需要进行较大改进。为了确保水质稳定达标，预处理系统和布水系统很重要。（1）在污水进水浓度较高、系统出水不能保证稳定达标的时候，需要开启预处理系统适当曝气，确保系统达标运行。（2）在人工湿地和土地法污水处理系统前，应设置沉淀池，尽量去除污水中的悬浮物，杂质尽可能少进入，大大延长系统的使用寿命。（3）人工湿地种植的植物对净化污水具有重要作用，尽可能种植一年四季交替生长的植物，否则冬季人工湿地的净化效率会很低。（4）设计和施工必须保证布水的均匀性，否则，若产生较严重的短流，处理效果不能保证，严重的情况下，由于此类技术返工工程量太大，可能导致整个工程失败。（5）对于风景区和生活小区的污水处理，以景观为主的地方，建设人工湿地有优势，其它地方则土地法有明显的优势，因为土地法覆土后可以种植作物，在获得一定经济收入的同时，可以大大减少土地补偿。5.2 选用生物接触氧化污水处理技术注意事项（1）为了确保处理效果，一般是“水解酸化+接触氧化”结合起来应用。（2）曝气风机的选型很关键。如果风量太小，不能保证出水达标；如果风量太大，有可能导致生物膜脱落，生化过程不能正常运行，影响出水水质，且能耗高。6.结论及建议（1）经上述分析比较，结合国内实施农村生活污水的经验，目前比较适合农村生活污水处理的工程技术主要有：土地法、人工湿地和生物接触氧化法三种。（2）土地法和人工湿地对于有场地条件的地方可以优先考虑，其共同的优势在于运行费用低，管理方便。对于以景观为主的地方，建议选用人工湿地技术；对于景观要