农村废水处理.ppt

1、农村污水治理技术,01 | 农村污水现状 02 | 农村污水 来源 03 | 农村污水存在的问题 04 | 农村污水处理方法 05 | 典型农村污水处理工艺,一、我国农村水环境污染现状,山东平邑,1、令人窒息的臭味-养殖场 2、地下水不能喝了 喝水不能喝是沿河工业尤其是屠宰业、工业化养殖造成的，河水已严重污染，成了劣五类水；浅层地下水不能喝是农业惹的祸，大量化肥、农药使用。 3、河流变成臭水沟 4、垃圾包围农村 5、得癌症的人多了,中科院的博士生导师蒋高明：千窗百孔的山东农村,二、农村污水来源,（1）农村生活污水,（2）乡镇企业,（3）畜禽、渔业养殖,（4）非点源污染,在工农业生产与人们的生活

2、中，土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药等有害物质、秸秆农膜等固体废弃物、畜禽养殖粪便污水、水产养殖饵料药物、农村生活污水垃圾、各种大气颗粒物等，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水、地表径流、地下淋溶、大气沉降等形式进入水、土壤或大气环境所造成的污染。,（1）农村生活污水,（2）农村乡镇企业,（3）畜禽、渔业养殖,农村生活污水水质,农村生活污水特征,浙江,北京,云南,平原河网地带 宅基地分散 农业、畜禽养殖业发达 地表水污染严重(),水源地保护区上游 经济发展受限制 主村落 地表水水质良好(),风景旅游区(高原山地) 水源地保护区 旅游业为主要经济来源 地表水水质优良(),在不同区域共选择了6个行

3、政村开展调查，包括：浙江省三个行政村；北京两个行政村；云南省一个村,农村水环境污染调查,屋面与庭院径流,农村排水,村落地表径流,农村生活污水水质,北京村落生活污水水质监测结果,农村生活污水特征,河网地区村落生活污水水质监测结果,畜禽养殖场的污水水质分析,云南村落污水部分水质,农村生活污水水质,农村生活污水特征,村落污染源特征,同样是5口人之家，北方农户厨房的用水量为5070 L/d，而河网地区农户的用水量为80130 L/d。,在旅游风景区的调查结果表明，主要污染源来自旅游业及相关产业，特征是污染物产生量随旅游旺季和淡季的变化显著波动。,洗澡用水量：河网地区的农户为70140 L/人d，北方农

4、户在夏季也只有约25 L/人d，这与气候、生活条件和习惯等有关。,河网地区主要点源污染来自农村生活污水和畜禽养殖业固液污染物的排放；畜禽养殖业兽药的过量使用对人体健康构成潜在威胁。,农村生活污水水质,农村生活污水特征,不同地域农户用水习惯不同，污水产生量和排放规律有差异； 农村环保基础设施建设严重不足，农村污染现状严峻； 村落点污染源主要是生活污水和畜禽养殖粪便与污水； 村落面污染源主要来自村落地表径流和耕地地表径流； 其它包括：生活垃圾、农业废弃物、村镇小型工业污染等。,农村污水特点与问题,特点： 总量很大，但做为个体而言，水量较小； 水质、水量变化大，排放无规律； 分散，通过大规模管网收集

5、污水有困难，且经济上不合算。 绝大部分废水没有毒性,制约农村污染有效控制的瓶颈：缺乏资金保障、缺乏科学规划、缺乏高效组织、缺乏技术标准、缺乏长效管理。 在技术方面：城市污水厂的技术工艺不适合，需要研究和总结真正适合农村的分散型污水处理技术； 在管理方面：缺乏相应的规程、规范、准则和标准等； 在机制方面：缺乏有效的农村污水处理设施的投资与长期运营机制。,钱 技术 管理,四、农村污水处理技术,1、投资、运行费用低 2、操作管理简单 3、可利用地形条件,四、农村污水处理技术,1、化粪池,化粪池是处理粪便并加以过滤沉淀的设备。其原理是固化物在池底分解，上层的水化物体，进入管道流走，防止了管道堵塞，给固

6、化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解。,1、化粪池,三格化粪池容积比例为2：1：3,粪便发酵时间及病原体残留时间按30d计算，在三格化粪池中，通常在第一格需要停留20d，第二格停留10d。粪池容积的计算式为： 粪池容积(人数排粪尿量停留时间),适合分散用户,沼气池,有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作 用，产生的一种可燃气体。,适合分散用户,厌氧反应原理,3、土地处理,（3）地表漫流系统,（2）快速渗滤系统,（1）慢速渗滤系统,（4）地下渗滤处理系统,（5）人工湿地,（1）慢速渗滤系统,（1）快速速渗滤系统,适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂

7、质垆坶等。 污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。 进入快速渗滤系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。,补给地下水和废水再生回用,地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面最佳坡度为28。废水以喷灌法或漫灌法有控制的在地面上均匀的漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流行过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。 采用何种方法灌溉取决于土壤性

8、质、作物类型、气象和地形。,（3）地表漫流系统,（4）地下渗滤处理系统,地下渗滤处理系统：是将污水投配到距地面约0.5m深，有良好渗透性的地层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。,地下渗滤系统适用于无法接人城市排水管网的小水量污水处理，如分散的居民点住宅、度假村、疗养院等。污水进入处理系统前需经化粪池或酸化(水解)池预处理。,2.人工湿地,2.人工湿地,水平流人工湿地,垂直流人工湿地,法国垂直流人工湿地 1阶段,法国垂直流人工湿地 2阶段,自由水面人工湿地,水平流人工湿地-二级或三级处理,一般以砾石作为过滤材料,双层沉淀池,化

9、粪池,垂直流人工湿地-二级或三级处理,法国垂直流人工湿地-不需要预处理,自由水面人工湿地,冬季效果不好，可以先停止使用,4.稳定塘,兼性塘,厌 氧 塘,曝 气 塘,深度处理塘,深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内 菌藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。,深度较大，上层好氧区，中层的溶解氧逐渐减少，称兼性区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层厌氧区。,塘深在2m以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。,曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作用，污

10、水停留时间较短。,又称三级处理塘或熟化塘，属于好氧塘。其进水有机污染物浓度很低，一般BOD530mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水，提高出水水质，以满足受纳水体或回用水的水质要求。,好氧塘,4.稳定塘,兼性塘,厌 氧 塘,曝 气 塘,深度处理塘,池深一般为15-50cm，最多不大于1m，污水停留时间为2-6d。 处理BOD小于100mg/L的污水,塘深1-2m，水力停留时间5-30d,塘深2.5-5m，停留时间为20-50d。,曝气塘的水力停留时间为310d，有效水深26m。,BOD530mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水。,好氧塘,基建投资低 当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作

11、为稳定塘时，稳定塘系统的基建投资低。 运行管理简单经济 稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，约为传统二级处理厂的1/31/5。 可进行综合利用 实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系统。,稳定塘的优点,稳定塘的缺点,占地面积大 没有空闲余地时不宜采用。 处理效果受气候影响 如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果。 设计不当时，可能形成二次污染 如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。,稳定塘的主要性能,曝气塘,完 全 混 合 曝 气 塘（好氧）,部 分 混 合 曝 气 塘（兼性）,曝气塘工作示意

12、图,MeZe生态中心的氧化塘实验装置,MeZe氧化塘处理系统中曝气塘,水生植物塘,5、活性污泥法,SBR 氧化沟 AB法 MBR膜生物反应器,43,序批式活性污泥法（SBR法）,SBR 特点,无需设置调节池； SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象； 通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应； 实现全部自动化； 占地面积较小； 耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。,44,序批式活性污泥法（SBR法）,吸附-生物降解工艺（AB）,特点： 未设初沉池， B段由曝气池和二次沉淀池组成 A、B段具有独立的回流系统 A级以高负荷运行（污泥负荷大于2.0k

13、gBOD5/ kgMLSSd），B 级以低负荷运行（污泥符合一般为0.10.3kgBOD5/kgMLSSd ） A级曝气池停留时间短，3060min， B级停留24h。,氧化沟,又称循环曝气法，是延时曝气的一种形式 特点： 流态上介于完全混合(一个4-20min，水力停留时间24小时)与推流之间 可考虑布设初沉池 负荷较低，,优点： 对水质、水温、水量有较强的适应性 污泥龄长，可完成脱氮除磷 污泥产率低，稳定，不需消化处理,MBR膜生物反应器,MBR为膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）的简称，是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应

14、池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制。,MBR膜生物反应器,膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水。,膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜 - 生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在负压作用下由膜过滤出水 。,形式上也属于一体式膜 - 生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜 - 生物反应器，改变了反应器

15、的某些性状 。,MBR工艺分类,1、高效的固液分离，出水水质优质稳定。,2、剩余污泥产量少。,MBR的优势,3、占地面积小，无需二沉池，工艺设备集中。,4、可去除氨氮及难降解有机物。,5、克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端。,6、操作管理方便，易于实现自动控制。,MBR工艺优越性,MBR工艺的不足,1、投资大：膜组件的造价高，导致工程的投资 比常规处理方法增加约3050。,MBR的不足,2、能耗高：泥水分离的膜驱动压力;高强度曝 气；为减轻膜污染需增大流速。,3、膜污染清洗。,4、膜的寿命及更换，导致运行成本高。膜组件 一般使用寿命在5年左右，到期需更换。,MBR系统设计,KC-MBR工

16、艺路线,生活污水,格栅井,调节池,预曝气系统,兼氧系统,MBR膜气系统,排水井,达标排放,兼氧膜生物反应器（MBR）,农村生活污水处理投入及运行成本对比表,6、生物膜法,生物滤池 接触氧化 生物转盘,生物滤池的构造,生物滤池构造： 滤床 布水设备 排水系统,排,生物转盘,微生物浓度高，特别是最初几级。 生物相分级 污泥龄长，具有硝化和反硝化的功能。 耐冲击负荷，过高的负荷都生物膜无太大影响，但可能导致出水变差。 生物膜上的微生物食物链较长，因此产泥量少。 接触反映槽不需曝气，污泥也不需回流。 不存在污泥膨胀的问题机械设备简单，便于维修管理。 设计合理的生物转盘，不产生滤池蝇。不散发恶臭、不出现

17、泡沫。 流态从单个转盘看是完全混合式，从多级看是推流式。因此，应按完全混合推流来考虑,2020/8/21,生物接触氧化池,生物膜法和活性污泥法对比分析,蚯蚓生态滤池污水处理技术,该示范工程将农户现有的化粪池改造后,或直接加以利用,用强化沟替代农户的沟渠或排污管,出水进蚯蚓生态滤池。该技术运用到农村生活污水的处理中,已经取得很好的效果,典型的农村污水处理工艺,（1）三格式化粪池-人工湿地,工艺流程：,（2）厌氧池-兼氧滤池,工艺流程：,适合布局分散、人口规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的连片村庄，处理规模不易大于40t/d,无动力地埋式厌氧污水处理系统,无动力地埋式厌氧污水处理系统是指以

18、厌氧为主、兼性生物滤池为辅的污水处理系统。先在厌氧条件下把大分子难降解有机物分解成小分子易降解有机物,提高可生化性;再通过兼氧生物滤池进一步降解,达到一级出水标准,单纯依靠重力自流驱动整个系统节省运行费用。地埋式“就是地下装置,不占用土地资源。 通常采用分散处理方式,适合广大农村地区应用。,（3）厌氧水解池-氧化塘-生态沟,工艺流程：,（4）复合介质生物滤池,工艺流程：,（5）A2/O-人工湿地,适用于人口密度大，污水排放量大的村庄。,工艺流程：,人工湿地,原理： 通过厌氧好氧或厌氧兼好氧过程来达到脱磷除氮去除污染物的目的。深度处理则选择人工湿地技术，人工湿地主要有耐污染的植物与不同粒径的沙砾

19、组成的基质所共同构成的人工生态系统。进入系统的污染物在微生物的作用下，发生厌氧或好氧反应，在微生物的协助下，去除水体中的污染物，此时水生植物还能吸收部分N， P和重金属物质，进一步进化水质，起到二沉池的作用。,（6）净化槽技术,日本农村家庭污水处理一种是合并处理净化槽,它对厨房、浴室和粪便污水都可进行处理 另一种是深度处理净化槽,它不仅能有效降低化学好氧量和生物好氧量,还能脱氮除磷, 以安装方便、操作简单、易于保持水质水量在日本得到普遍推广。,我国净化槽技术,天津科技大学,（7）生态厕所技术,生态厕所最早见于日本,是在坐便器下方建造一长方形池,池内填充锯木屑作为载体,并辅以较小的动力搅拌,借助

20、于好氧微生物的放热发酵,将排泄物转化为无臭味的气体(水和CO2)和较干燥的有机肥。 生态厕所不需要用水,节约了大量的水资源; 厕所内无臭味,不需要淘厕所;有机肥回用部分解决了化肥施用过多的问题,减少了对水体的污染。,我国生态厕所类型及工作原理,免水冲洗厕所 无水打包型：该厕所的核心由可生物降解膜制成的包装袋、机械装置和储便桶三部分组成。用厕者便后离开，牵引装置自动启动将排泄物打包、密封，防止臭味外泄。包装后的粪便由环卫部门收集送往粪便集中处理场处理，无害化。在厕所使用地不污染环境，不留下残留物，且无需水源。 免水生物处理制肥型：该厕所的核心是安装了一个生化反应器，反应器中有可定期补充的生物填料

21、。滑入反应器的粪便通过微生物的作用而降解，反应过程产生的高温可以消灭各种病原菌。粪便发酵完成后变成主要成份是腐殖质的有机肥。这种肥料可以直装出售，也可以用于就地的绿化工程。,（2）循环水冲洗厕所 循环水冲洗厕所的水源取自于粪尿经过处理后获得的洁净水。 尿液单独处理 这种类型的生态厕所单独收集尿液，加入一种药剂去除异味后，回用于冲洗厕所。粪便被搅碎后变成纸浆状的东西，干燥后制成肥料还田，也可以作为普通垃圾进行填埋处理。 粪尿混合处理 这种类型是目前国内生态厕所的主流产品。利用微生物的新陈代谢作用和物理化学作用，完成对粪尿污染物的降解，最终转化为CO2 和水排入环境，同时再生出清洁的水供冲洗厕所使

22、用或直接排放进入环境。,我国生态厕所发展状况,第一代模仿型生态厕所，是在国外引进机的基础上模仿而成的，特征是粪尿直入主机，进行生物处理。 第二代改进型生态厕所, 在第一代的基础上，根据国情改进成型的，特征是粪尿分离，大便直入主机，进行生物处理；小便引出主机进入其它系统处理排放。 第三代完善型生态厕所，在第二代的基础上，增加负压通风系统，充分改善了厕内的如厕环境。 第四代创新型生态厕所，是生态厕所发展的里程碑，它有许多关键点的突破，比如动态的固液分离器；自动出渣装置；用电量的大幅下降等等。,污水处理技术的对比,南京市江宁区禄口街道石埝村 （工艺：厌氧滤池-氧化塘-植物生态渠）,案例,该村有150

23、家农户，工程规模为52.5t/d。 采取的工艺流程是： 厌氧滤池利用原有的净化沼气池，氧化塘内设置一台150W的小型鱼塘曝气机，间歇运行。水培植物净化渠和生态渠利用原有灌渠进行改造，水培植物净化渠内种植水芹，出水利用自然地势进行跌水，生态渠采用生态混凝土护坡，并种植挺水植物。 工程处理设施（氧化塘植物生态渠）土建费用约 12 万元，每月曝气机运行电费约为30元，指定一名环卫工人不定期兼职维护。 现场照片：,泰宁县上青乡长兴村 （工艺：厌氧滤池生物滤池人工湿地）,工程概况： 长兴村约有自然村民41户，约200人，工程设计规模为40t/d。 生活污水自流进入粗细格栅渠，主要去除废水中比较大悬浮物，

24、而后自流进入调节池进行水质、水量调节，然后自流进入厌氧滤池和生物滤池，在厌氧菌的作用下大分子有机物降解为小分子有机物，接着进入生物滤池，在生物滤池中进一步进行氧化分解，降解部分有机物，最后进入折流式人工湿地处理系统，通过在光合作用，利用湿地植物根系吸附降解污水中的氮、磷污染物，进一步净化污水。 工程总投资30万元，其中：土建投资约12万元，生物滤料及配水系统、湿地滤料和水生植物投资约10万元，管网铺设、征地及其他投资约8万元。本系统无动力设备，无需运行费用.,宁波正清环保有限公司：萧山区河上镇农村生活污水治理项目（工艺：A2/O-人工湿地）,工程概况： A2O起主要脱氮除磷及有机物作用，厌氧、

25、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能。人工湿地对其污水进一步处理，再经沉淀等后续处理达标排放. 现场照片：,上海世浦泰环保科技集团有限公司：江油方水镇污水处理站项目（工艺：A2/O-MBR）,工程概况： 江油市方水镇污水处理站项目处理规模为300m3/d，污水处理工艺采用A2/O-MBR，设计出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。 该污水处理项目采用世浦泰集团智能一体化成套处理装置，系统可实现自动化运行、信息化管理，投资和运行成本较低，出水稳定可靠。成套处理装置四周用景观效果较好的塑木围挡围合。项目采用无人值守、定期巡检

26、的运行管理模式。 现场照片：,云南合续环境科技有限公司：云南大理双廊镇污水处理项目（工艺：贝斯高效生物反应器污水一体化处理设备）,工程概况： 项目位于云南省大理市双廊镇洱海旁，主要针对双廊镇居民生活污水和部分餐饮废水，采用合续环境自主研发、生产的贝斯高效生物反应器污水一体化处理设备进行污水处理，处理规模为300t/d（2150t/d） 污水经处理后，可达到相关标准，可用于绿化、景观、洗车、冲厕和补充河湖等。项目的实施可实现对双廊镇当地生活污水的就地收集、就地处理、就地排放或回用，有效减少当地旅店和家庭生活污水直排对洱海造成的水质污染，对云南省实现“城乡生态建设”一体化建设和“生态绿色强省建设”

27、的战略目标具有重要意义 现场照片：,上海世浦泰环保科技集团有限公司：利川团堡川洞村污水处理项目（工艺：SBR）,工程概况： 利川市团堡镇川洞村农村污水处理项目处理规模为20m3/d，污水处理工艺采用膜法SBR工艺，设计出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准 该污水处理项目采用世浦泰集团的罐体式成套处理装置，该装置将各种污水处理所需工艺设备均置于其中，包括污水处理构筑物（罐体）、设备、电气和自控系统。成套处理装置可实现自动化运行、信息化管理，且投资和运行成本较低，出水稳定可靠。成套处理装置四周用景观效果较好的塑木围挡围合。,富凯迪沃（天津）环保科技有限公司：湛江坡头6村污水处理站建设项目（工艺：净化槽）,工程概况： 项目地址位于湛江市南调街道办事处东方村、素广美村、东塘尾村、军屋村、富屋、林新村共六个村区域内， 主要内容为建设净化槽污水处理站6座，总处理规模275吨/日，水质达到