农村污水技术治理模式

农村污水技术治理模式随着农村居民生活方式的逐步城市化，农村的人均日用水量和生活污水排放量急增。农村生活污水已经成为广大村镇地区面源污染的重要来源。据统计，农村生活污染对整个流域污染物磷的贡献率达到8%，对氮的贡献率达到10%。但许多农村地区由于缺乏完善的排污系统和污水的治理措施，未经处理的生活污水肆意排放，严重污染了农村的生态环境和居住环境。。农村生活污水水质特征农村生活污水主要包括人畜排泄及冲洗粪便、家庭清洁、农村居民洗浴及厨用所产生的污水等。一般来说，农村生活污水中各污染物浓度相对较低，基本不含或少含重金属和有毒有害物质。污水中含有机物质、氮、磷等营养物质、悬浮物以及病菌等污染成分，可生化性较强。若按污水来源与水质分类，生活污水可以被分为由来自厨房与卫生间的洗涤、洗浴水组成的灰水和由尿液、粪便（含手纸）和冲洗水等组成的黑水。灰水水量较大，一般占生活污水的50%～80%[4]，但水中污染物质含量明显较低，便于处理，且存在回用价值。黑水虽然水量小，但污染物质、病原菌含量高，处理难度大。Almeida等针对生活污水进行分析，发现黑水对污水中COD、TSS、NH3-N、PO4-P的贡献率分别达到了43.19%、77.14%、97.11%、79.18%，可见黑水是生活污水的主要污染来源。农村生活污水排放特征农村人均日用水量不及城市人均日用水量的1/3，污水排放量一般较少。但农村生活污水排放随机性强，属于典型的间歇排放，在不同时段排水量变化明显农村生活污水生态处理技术在对各种污染源的源头进行有效控制之后，在后续污水资源化的途径中，需综合考虑三个方面的问题：一是充分利用农村地区的土地（荒地）、河流（沟渠、坑塘）、湖泊资源与自然等条件；二是充分考虑广大农村地区财力状况薄弱这一情况，着重考虑选用既成熟可靠，又适合农村实际的经济适用技术；三是针对广大农村地区从业人员技术水平和管理水平较低的现状，着重选用简单易行，运行稳定，维护管理方便的处理工艺。污水生态处理技术是利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学、生物学和生物化学特征对污水中的水肥资源加以回收利用，对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术。具有造价低，能耗低，结构简单，运行维护方便，处理效果好的优点，其净化水质可达二级处理甚至三级处理水平，比较适合我国农村生活污水处理。目前以下几种是比较成熟的污水生态处理技术。人工湿地系统是通过模拟自然湿地，人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植物、动物和水体组成的复合体。人工湿地处理系统的优点主要表现为：投资费用较少，运行费用低；维护管理简便，水生植物在加强污水处理效果的同时还可以美化环境，调节气候，增加生物多样性。其不足主要表现在污染负荷比较低，占地面积大，如果设计不当很容易造成堵塞，处理效果受季节影响明显，随着运行时间的延长除污能力会逐渐下降。人工湿地处理技术经过几十年的发展，目前已成为一种较为成熟的污水处理技术并在世界范围内有较广泛的应用。近年来，国内学者对湿地污水处理原理与设计参数也进行大量的研究，湿地系统人均建设费用为250～300元，仅为传统工艺建设投资1/3，运行成本主要为提升水泵所消耗的电费，约为0.05～0.1元/t水，因此人工湿地污水处理技术是适合我国国情的污水生态处理技术。稳定塘稳定塘又称为氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，有机物主要通过微生物降解、有机物吸附、有机颗粒的沉降和截滤作用去除。稳定塘系统分为好氧塘、兼性稳定塘、厌氧稳定塘、曝气稳定塘。稳定塘系统能充分利用地形，系统基本不耗能，无需污泥处理，易于管理和维护，对有机物和病原体有很好的去除效果，并且基建费用低，人均建设费用为150～250元，为传统二级活性污泥法的1/4，但占地面积大。该工艺适用于经济欠发达、水资源短缺、规模较小且拥有自然池塘或闲置沟渠地形的村庄。稳定塘在太湖流域农村地区应用比较广泛。在北方寒冷地区单独应用稳定塘处理时，因需要巨大的储存容积以及稳定塘表面容易结冰等因素而使其发展受到了限制。但可以通过采用多塘串联和增加曝气系统等改善稳定塘在冬季低温下的运行效果。土地渗滤系统土地渗滤污水处理系统以土壤为介质，在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通过土壤-微生物-植物系统的综合净化作用，使水与污染物分离，水被渗滤并通过集水管道收集，污染物通过物化吸附被截留在土壤中，可分为慢速渗滤、快速渗滤两种。慢速渗滤是由植物和土壤组成的垂直渗滤污水处理工艺，适用于干旱、半干旱地区，农田污灌就是典型的慢速渗滤土地处理系统。快速渗滤是使污水在重力作用下快速流过土壤而得到净化的工艺，要求土壤通透性好、活性高。。厌氧沼气池处理技术在我国农村生活污水处理的实践中，最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合，实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水被去除了大部分有机物，达到净化目的。产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源；厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料：农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明，农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高4~5倍；沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加20%；通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼渣)，碳、磷、钾的营养成分没有损失，且转化为可直接利用的活性态养分——农田施用沼肥，可替代部分化肥。沼气池工艺简单，成本低(一户约需费用一千元左右)，运行费用基本为零，适合于农民家庭采用。而且，结合农村改厨、改厕和改圈，可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料，沼液经管网收集后，集中净化，出水水质达到国家标准后排放。沼气池处理技术已在我国一些地方得到了有效推广和使用。例如，浙江全省有352个村实施了生活净化沼气工程，累计建成沼气池83.3万立方米，年处理生活污水8170万吨，年产沼气4295万立方米，年可替代标准煤近3万吨。四川省结合新农村建设，开展“乡村清洁工程”，以户或联户为单元，建设沼气池和生活污水厌氧净化池，有效解决人畜粪便、生活污水、垃圾污染等农村环境难题，出现家园清洁和村容整洁的新面貌。好氧生物处理系统好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。如SBR法,集曝气、沉淀、排水功能于一体,不断地转换,省去了传统的污泥回流设备,大大降低了建设费用;A20法具有脱氮、除磷功能,还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。MBR工艺技术膜生物反应器MBR（MembraneBio-reactor）是20世纪末发展起来的高新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合，其高效的固液分离使出水水质良好，悬浮物和浊度接近于零，生活污水处理后可直接回用。污水首先经化粪池厌氧消化，降低有机物负荷。化粪池安置在农户庭院附近，化粪池的出水经过管道收集至污水处理站。经格栅去除杂质后自流进入调节池，调节池中设提升泵将污水提升至膜池，膜池里包括细格栅和反应器，最终由抽吸泵将处理水排出系统。除此以外，浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、土壤渗滤技术、污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试，也都取得了一定的进展。结语对于农村生活污水处理我们需要很好地需根据不同地区的实际情况选择合适的处理工艺或对现有的污水处理技术进行组合，以实现污水处理的低能耗，优质化，资源化。