AO污水清新技术与新农村污水处理适应性建议

中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介1/33中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介2/33一、中国农村的水环境状况与主要问题：二、现有中国农村的适用性农村生活污水治理方法农村生活污水治理方法的选择需要根据各村不同的自然条件和经济发展水平，结合环境现状选择适用于当地实际情况的技术。2.1最早成功整治农村生活污水的先进地区和治理方法：浙江省于2003年就成功组织实施了“千村示范，万村整治”的“百万农户生活污水净化沼气工程”，铸就了中国农村大规模生活污水连片整治的经典案例，成为许多地区学习和效仿的好榜样！中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介3/332.2湖北农村地区主要的生活污水治理方法如下：化粪池/净化沼气池；地埋式处理系统；生物滤池；碳系载体生物滤池技术；土地处理技术；人工湿地；庭院式人工湿地；生物浮岛；稳定塘；多种技术组合适用模式（例如采用“厌氧处理与人工湿地相结合的处理技术”、“厌氧滤池-稳定塘-生物浮岛”等多种技术组合模式）。各种技术的应用范围和优缺点如下：2.2.1化粪池：适用范围：可广泛应用于湖北地区农村污水的初级处理，特别适用于厕所的粪便与尿液的预处理。优点：化粪池具有结构简单、易施工、造价低、维护管理简便、无能耗、运行费用很低、卫生效果好等优点。不足：沉积污泥多，需定期进行清理；综合效益不高；污水易渗漏；化粪池处理效果有限，出水水质差，一般不能直接排放水体，需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理。多户污水单独预处理后再收集的村落排水方式多户污水先收集再统一预处理的村落排水方式污水进水口粪渣口粪渣口粪渣口出水口第一格第二格第三格三格化粪池典型结构示意图农户污水经过化粪池/沼气池进入下一级处理单元或直接利用农户污水经过化粪池/沼气池进入下一级处理单元或直接利用农户污水化粪池/沼气池农户污水中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介4/33小型沼气池结构图2.2.2厌氧生物膜反应池：通过在厌氧池内填充生物填料强化厌氧处理效果的一种厌氧生物膜技术。污水中大分子有机物在厌氧生物膜反应池中被分解为小分子有机物，能有效降低后续处理单元的有机污染负荷，有利于提高污染物的去除效果。正常运行时，厌氧生物膜反应池对COD和SS的去除效果一般能达到40%~60%。适用范围：广泛适用于各区域污水的初级处理。优点：投资省、施工简单、无动力运行、维护简便；池体埋于地下，其上方可覆土种植植物，美化环境。不足：对氮磷基本无去除效果，出水水质较差，须接后续处理单元进一步处理后才能排放。厌氧生物膜反应池结构示意图2.2.3生物接触氧化池：主要由池体、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件组成，内循环直流式接触氧化池的基本结构如图所示：排泥进水装置曝气管填料支架填料池体液面出水槽出水进水空气进水出水泥斗填料中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介5/33内循环直流式接触氧化池结构示意图注：好氧式（1）为去除COD和BOD5功能的处理方法，有脱氮需求时将好氧式（2）与兼氧式（2）联合使用，反应池依顺序为兼氧式（2）、好氧式（2），并设置污水回流装置。适用范围：适用于有一定经济承受能力的农村，可建造成单户、多户污水处理设施或村落污水处理站。若作为单户或多户污水处理设施，为减少曝气耗电、降低运行成本，宜利用地形高差，通过跌水充氧完全或部分取代曝气充氧。该工艺处理后出水水质较好，可直接排放，在出水水质要求高的地方可接后续生态处理单元如稳定塘或人工湿地进行深度处理。优点：占地面积小；污泥产量少，无污泥回流，无污泥膨胀；生物膜内微生物量稳定，生物相丰富，对水质、水量波动的适应性强；操作简便、较活性污泥法的动力消耗少；对污染物去除效果好。不足：加入生物填料导致建造费用增高；可调控性差；对磷的处理效果较差，对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设出水的深度除磷设施。2.2.4氧化沟：因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名，是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在沟中不断循环流动，因此也称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。在种类繁多的工艺中，Passever氧化沟和一体式合建氧化沟最适合农村经济状况和技术水平。Passveer氧化沟构造示意图适用范围：适用于处理污染物浓度相对较高的污水；处理规模宜大不宜小，适合村落污水处理。污水经过农村适用的氧化沟工艺的处理后，出水通常达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。如果受纳水体有更严格的要求，则需要进一步处理。优点：氧化沟一般不设初沉池，结构与设备简单，运行管理简便，投资较省；采用低负荷运行，耐冲击负荷，剩余污泥少，处理效果好；应用范围广。不足：长污泥龄运行有时出水中悬浮物较高，影响出水水质；相对其他好氧生物处理工艺，传统氧化沟占地面积大；耗电高于曝气池。2.2.5人工湿地：一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。按水流特征，可分为表面流人工湿地、潜流人工湿地、垂直流人工湿地。适用范围：适用于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区，不仅可以治理农村水污染、保护水环境，而且可以美化环境，节约水资源。优点：投资费用省，运行费用低，维护管理简便，水生植物可以美化环境，调节气候，增加污水出水氧化沟曝气转刷回流污泥沉淀池剩余污泥中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介6/33生物多样性。不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，处理效果受季节影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。表流人工湿地示意图潜流人工湿地示意图垂直流人工湿地示意图进水出水进水出水进水出水中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介7/33人工湿地基质材料组成剖面图2.2.6稳定塘：稳定塘又名氧化塘或生物塘，是一种利用水体自然净化能力处理污水的生物处理设施，主要借助了水体的自净过程来进行污水的净化。适用范围：适于中低污染物浓度的生活污水处理；适用于有山沟、水沟、低洼地或池塘、土地面积相对丰富的中南农村地区。优点：结构简单，出水水质好，投资成本低，无能耗或低能耗，运行费用省，维护管理简便。不足：负荷低，污水进入前需进行预处理，占地面积大，处理效果随季节波动大，塘中水体污染物浓度过高时会产生臭气和滋生蚊虫。8910111213i=2%防渗层砾石层100mm土工布碎石层100mm粗砂层200mm土壤层200mm进水区出水区处理区进水出水水流方向中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介8/332.2.7土地渗滤处理系统：是一种人工强化的污水生态工程处理技术，它充分利用在地表下面的土壤中栖息的土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化，属于小型的污水土地处理系统。渗滤蒸腾污水慢速渗滤系统示意图污水蒸腾渗滤快速渗滤系统示意图中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介9/33污水i=2%~8%地表漫流渗滤集水渠蒸腾地表漫流系统示意图土壤处理渗滤沟表土污水集水渗滤布水管地下渗滤系统示意图适用范围：适用于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区，与农业或生态用水相结合，不仅可以治理农村水污染、美化环境，而且可以节约水资源。优点：处理效果较好，投资费用省，无能耗，运行费用很低，维护管理简便。不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，易污染地下水。2.2.8生物浮岛：是一种用塑料泡沫等轻质材料做植物生长载体，在其上移植陆生喜水植物，通过植物对氮、磷等营养物质的吸收作用，实现水质净化的污水处理技术。浮岛上移栽的植物既能吸收污水中营养物质，还能释放出抑制藻类生长的化合物，从而提高出水水质。适用范围：适用于湖网发达、气候温暖的农村地区。生物浮岛优点：投资成本低，维护费用省，不受水体深度和透光度的限制，能为鱼鸟和鸟类提供良好的栖息空间，兼具环境效益、经济效益和生态景观效益。不足：浮岛植物残体腐烂，会引起新的水质污染问题；发泡塑料易老化，造成环境二次污染；植物的越冬问题。中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介10/332.3农村生活污水处理技术选择原则：2.3.1农村污水处理宜根据进水水质特点和排放要求选择合适的工艺或者适宜的组合工艺。2.3.2按规模可分为散户（单户或多户）和村庄污水治理，在进行技术选择时宜根据污水处理规模选择适宜的技术。对于便于统一收集污水的村落，通过技术经济对比和环境影响评价后，宜采用村落集中污水处理站。2.3.3农村污水处理技术的选择与组合，要因地制宜，根据各单项技术的特点和适用范围，结合当地地形气候、土地资源等环境条件进行选配。2.3.4农村污水处理工程不仅要满足相关排放要求，还要注重景观美化、环境协调。2.3.5尽量利用地形，污水采用重力自流和跌水充氧，以节省运行费用。2.3.6村落污水处理组合技术的工艺选配主要依据因素：土地资源、经济状况、进水水质、水环境现状、出水排放要求、当地地形气候等。2.3.7以村容村貌整治为主要目的，非旅游区，人口居住密度低，水环境容量较大，污水处理主要以去除有机物COD和悬浮物SS为主；2.3.8针对重点河流、湖泊、水源地、旅游景区村落，污水处理除了COD和SS之外，还要考虑去除氮和磷等营养元素。2.3.9学习、优化和应用国外先进的污水技术，降低综合处理成本、提高出水质量！2.4目前优选的技术工艺和组合：2.4.1以去除COD为主要目标的污水处理工艺2.4.1.1散户污水处理工艺:2.4.1.1.1化粪池和厌氧生物膜技术适用范围：无空闲土地用于污水处理，非河网地带，出水水质排放要求宽松的地方。工艺流程：化粪池+厌氧生物膜反应池工艺流程因此出水不宜直接排放池塘或河流，以避免给河塘富营养化增加负担，可回用浇灌农田或菜地，为农作物提供营养物。2.4.1.1.2生物接触氧化技术适用范围：丘陵或山区，有地势落差，土地资源有限，经济条件较好，出水水质要求较高的地方。化粪池厌氧生物膜反应池污水出水农用中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介11/33工艺流程：生物接触氧化工艺流程该工艺处理后出水水质较好，可直接排放，在出水水质要求高的地方可接后续生态处理单元如稳定塘或人工湿地进行深度处理。2.4.1.1.3人工湿地适用范围：适用于土地资源相对丰富，气候温暖，日照充沛，出水水质要求较高的地方的多户污水处理。工艺流程：生态处理技术工艺流程该工艺对各污染物都有较好的去除效果，出水可做各类用途，浇灌农田、直接排放河流、池塘或回用冲厕等。污水出水化粪池厌氧生物膜反应池人工湿地排泥接触氧化池污水化粪池厌氧生物膜反应池跌水充氧出水排泥接触氧化池出水空气中外合璧——探讨湖北农村连片污水处理适用性新技术应用暨AO污水清-日本污水处理技术简介12/332.4.1.2村落污水处理工艺:2.4.1.2.1预处理+接触氧化池适用范围：土地资源有限，经济条件较好或者地势落差大，以村容村貌整治为主要目的，周边水体富营养化不严重，以去除有机物COD和悬浮物SS为主要目标，对磷的去除无特别要求。工艺流程：厌氧预处理+接触氧化沉淀池组合技术工艺流程厌氧预处理+接触氧化组合技术工艺流程接触氧化池的充氧当经济条件许可时宜采用曝气充氧，若在山区丘陵等具有较大地势落差的地方可采取跌水充氧。2.4.1.2.2预处理+氧化沟：适用范围：土地资源短缺，经济条件好，建设资金和运行费用有保障，进水污染物浓度高，处理规模较大，当地水环境尚有一定容量，出水排放要求适中。工艺流程：排泥污水预处理单元