时间:2013-11-29 分类:水力
摘要:随着经济发展,中国环境污染正从城市迅速扩散到农村。农村污水引起的环境污染日趋加重。农村污水的随意排放已成为我国农村地区水环境污染的主要致因。本文介绍了目前我国农村主要的污水处理技术,同时对照国外先进技术,提出了我国农村污水处理技术发展的未来趋势。
关键词:农村污水;处理技术
随着经济发展,中国环境污染正从城市迅速扩散到农村。而随着我国农村经济的发展和农村生活水平的不断提高,农村污水引起的环境污染日趋加重。农村污水的随意排放已成为我国农村地区水环境污染的主要致因。
1 农村污水的定义
农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中形成的污水。具体范围包括生产污水和生活污水两个方面。农村生活污水是指居民生活过程中厕所排放的污水、洗浴、洗衣服和厨房污水等。农村生产污水是指畜禽养殖业、水产养殖业、农产品加工等产生的高浓度有机废水[1]。农村污水的特点是分散,量小,远离群居和大水体,水环境容量小,管理水平低。进行农村污水处理技术的研究,探索适合农村污水的处理模式,对推动社会主义新农村的建设,具有迫切的现实意义。
2 农村污水处理技术选择原则
农村污水处理应该遵循以下选择原则:第一,根据镇村的功能、人口、地形地貌、地质特点、气候、排放要求和经济水平等,通过技术经济分析和比较,因地制宜地选择简单、经济、有效的处理技术;第二,选用维护需求量少、日常管理简单的处理技术;第三,在条件允许的地区,应尽可能采用生态或厌氧处理法,做到污水处理能耗
的最小化;第四,农村生活污水处理设施规模小,维护管理不容易到位,因此其工艺流程不能太过复杂,要尽量减少工艺环节,以便于运行管理。
3 农村污水处理技术
目前,我国的农村生活污水处理技术种类很多,按其原理可分为 3 类:生物处理技术、生态处理技术和物化处理技术。
3.1生物处理技术
3.1.1好氧生物处理技术
根据污泥的生长状态,好氧生物处理技术可分为活性污泥法和生物膜法两大类[2]。其中,活性污泥法的运行成本较高,还存在污泥膨胀问题,因此不适合在农村地区使用。相比较而言,生物膜法更易于维护管理,且无污泥膨胀问题,可在用地受限时考虑采用。目前主要的好氧生物处理技术包括:生物接触氧化法、好氧生物滤池、蚯蚓生物滤池、
3.1.2厌氧生物处理技术
厌氧生物处理技术无需曝气充氧,产泥量少,是一种低成本、易管理的污水处理技术,能够满足农村生活污水处理的技术要求。目前主要的厌氧生物处理技术包括:污水净化沼气池、厌氧生物滤池、复合厌氧处理技术。
3.2 生态处理技术
目前在国内应用较多的生态处理技术是人工湿地和稳定塘。
3.2.1 人工湿地
人工湿地污水处理技术[3]是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。 其污水处理机理是通过植物的去污机理、 土壤的净化机理、 微生物与藻类的净化机理, 以及最重要的综合作用机理, 达到净化污水的目的。 湿地处理系统工艺设备简单、 运转维护管理方便、 工程基建及运行费用低、 对进水负荷的适应性强, 净化出水水质良好、 稳定。 人工湿地投资和运行费用仅占常规工艺的10%~50%[4]。 比较适合于资金少、 能源短缺和技术人才缺乏的中小城镇和乡村。 但运行不好易产生臭气污染, 危害村民健康。
3.2.2 稳定塘
稳定塘系统是由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、 水生生物的综合作用而实现污水净化的目的。 该技术运行维护费低, 系统基本不耗能; 可充分利用地形, 节省投资; 无需污泥处理; 可实现污水资源化。 稳定塘系统可达到较好的出水水质,有的还具有脱氮除磷功能。 农村地区可以结合地形条件等有利因素, 设立污水的稳定塘生态处理方式, 尤其在水资源相对丰富的地区具有较好的应用前景。 但同样会产生臭气污染。
3.3 物化处理技术
污水的物化处理方法主要包括:混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、反渗透和超滤等。在各种物化处理技术中[4],仅混凝技术相对符合农村要求,其最大优点是能够根据污水中污染物的性质,选取合适的絮凝剂,保证污染物质的高效去除。混凝技术对悬浮物、金属离子、胶体物质和无机磷去除效果好,但对有机物和氮的去除能力相对较弱,且运行过程中需要连续投加药剂,故运行成本较高。在我国农村地区,混凝技术主要用作生态处理系统的前处理措施或化学除磷,如上海市崇明县前卫村在人工湿地之前采用混凝强化处理技术,降低人工湿地处理负荷和保证处理效果。
4 国外农村污水处理技术
国外在农村污水处理技术的研究和应用方面开展较早,积累了较多的经验:(1)澳大利亚科学家和工业组织的专家提出一种\"过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统\",称之为\"FILTER\"污水处理新技术[5](2)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[6]。(3)活化器生态处理技术。活化器生态系统最早出现在美国、加拿大、英国、澳大利亚等国家,用于工业和生活污水的处理。其技术基础是活化技术,利用动植物和细菌同时对污水进行处理。(4)高效藻类塘处理技术。美国加州大学伯克利分校的Oswald提出并发展的高效藻类塘,是对传统稳定塘的改进,其充分利用菌藻共生关系,对污染物进行处理[7]。#p#分页标题#e#
结语:
随着环境污染的加剧,农村已成为我国环境整治的新阵地。农村生活污水已成为农村环境主要污染源,因此我国十分重视农村生活污水收集和处理技术研究工作,相继开发出了很多技术方法和工艺。但是与国外目前的技术相比,仍然有较大的差距。在今后工作中,各级研究、应用和管理部门应继续遵循\"因地制宜、经济适用、维护简单\"的原则,在已有的工作基础上,凝练国内外优秀的技术成果、聚焦工艺类型,根据各地自然、经济和技术条件,切实建立具有地域特点的技术体系。
[1] 张克强.农村污水处理技术[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2006.
[2] 张辰,谭学军《.上海市农村生活污水处理技术指南》介绍[J].中国给水排水,2009,25(24):1-4,10.
[3] 刘家卓 . 农村污水治理的方法分析 [J]. 广东科技 ,2007,(165):324-325.
[4] 杨 俊 , 龚琴红. 人工湿地在我国农村生活污水治理中的应用[J].环境管理,2007(2):71-73.
[5] 苏东辉,郑正,王勇,等.农村生活污水处理技术探讨[J].环境科学与技术, 2005, 1.
[6] 李仰斌,等.我国农村生活排水现状及处理对策建议[J].中国水利, 2008, 3.
[7] Gomez, E., C. Casellas, B. Picot, J. Bontoux. Ammoniaelimination processes in stabilization and high-rate algae pondsystems[J].WaterScience and Technology, 1995, 31(12).