農(nóng)村污水處理厭氧+生態(tài)種植組合工藝
1、引言
我國(guó)絕大多數(shù)的農(nóng)村污水都未經(jīng)處理直接排放到水體,農(nóng)村生活污水的無(wú)組織隨意排放在我國(guó)湖泊污染的來(lái)源中占了極大比例,是目前的黑臭水體形成的一個(gè)重要原因。而隨著我國(guó)城鄉(xiāng)一體化水平、新型城鎮(zhèn)化、城市化水平的日益提高,類似生活污水排放量還會(huì)快速增長(zhǎng),這無(wú)疑將給農(nóng)村生態(tài)保護(hù)造成更大壓力。如何對(duì)此類廢水進(jìn)行有效處理,對(duì)于農(nóng)村生態(tài)保護(hù)具有重要意義,因而,鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村分散類的小型生活污水處理尤其顯得重要。
2、現(xiàn)有工藝狀況
2.1 農(nóng)村污水特征
(1)污水來(lái)源相對(duì)分散,水量較小且無(wú)規(guī)律排放,有機(jī)物濃度較高,可生化性好,污水日變化系數(shù)高。
(2)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)力量相對(duì)薄弱,對(duì)需要較高投入的處理設(shè)施無(wú)法負(fù)擔(dān),而土地資源則相對(duì)豐富。
(3)缺乏相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)管理人員進(jìn)行日常維護(hù)。
2.2 現(xiàn)有技術(shù)不足
現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于生活污水的處理主要有生物法:如城鎮(zhèn)污水處理廠通常采用的A2O、氧化溝等活性污泥法,這些方法的特點(diǎn)是:需要污水管網(wǎng)將污水集中收集起來(lái)、構(gòu)筑物運(yùn)行復(fù)雜、建設(shè)和運(yùn)行成本高、需要有專業(yè)人員管理等,因而,這些方法很難適用于農(nóng)村分散型生活污水的處理。如“格柵+厭氧消化池+好氧濾池”出水達(dá)標(biāo),但工藝操作復(fù)雜,運(yùn)行成本高,需要專業(yè)人員操作,不適合農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理要求;如“干濕分離+收集沉淀池+地表慢速滲濾溝”雖然投資和運(yùn)行費(fèi)用低,但是無(wú)厭氧環(huán)節(jié),大分子有機(jī)物去除能力有限。因此,簡(jiǎn)單照搬城市污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)對(duì)農(nóng)村生活污水的處理是行不通的,必須因地制宜,一水一策,具體情況具體分析,有針對(duì)性的選擇適合農(nóng)村特點(diǎn)的工藝。
3、方法介紹
如圖1所示厭氧反應(yīng)柱采用生物膜結(jié)構(gòu),生活污水產(chǎn)生后依次自流進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)柱和潛流型蔬果種植箱,該厭氧反應(yīng)柱和蔬果種植箱數(shù)量視生活污水水量來(lái)確定。
根據(jù)農(nóng)村生活污水的排放特點(diǎn),采用生物處理法和生態(tài)處理法組合工藝。生物處理法采用厭氧生物膜技術(shù),不需要沉淀池,其主要作用是將大分子的有機(jī)物水解酸化成小分子的有機(jī)物,為后續(xù)生態(tài)處理奠定基礎(chǔ)。生態(tài)處理法采用種植水生蔬菜技術(shù),操作方便,可形成副產(chǎn)品,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。此外,多級(jí)級(jí)生物處理法和多級(jí)生態(tài)處理法主要基于推流式高效反應(yīng)器理論,將一個(gè)大的處理系統(tǒng)分解多個(gè)小的處理單元,并串聯(lián)起來(lái),這將大大地提高了處理效果,確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。整個(gè)工藝運(yùn)行過(guò)程中,依據(jù)地形,水屬于自流形式,不需要任何動(dòng)力。
本工藝特點(diǎn)是:將厭氧生物膜法和水生/陸生蔬菜生態(tài)法有機(jī)地耦合在一起;利用生物膜法代替了傳統(tǒng)的活性污泥法,省去了污泥沉淀和回流系統(tǒng);將三級(jí)厭氧生物膜系統(tǒng)和三級(jí)水生蔬菜系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái),起到了很好的推流式效果;整個(gè)工藝水采用自流形式,不需要任何動(dòng)力。
4、應(yīng)用案例
(1)采用實(shí)驗(yàn)室配置的模擬生活污水使用該工藝進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)采用的厭氧反應(yīng)柱和生態(tài)反應(yīng)箱,處理水量45L/d。進(jìn)水COD濃度285mg/L、出水64mg/L;進(jìn)水TN濃度39mg/L、出水11mg/L、;進(jìn)水NH4+-N濃度32mg/L、出水3.8mg/L;進(jìn)水磷濃度7.1mg/L、出水1.2mg/L,滿足國(guó)家《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)60天的連續(xù)流穩(wěn)定運(yùn)行表明:該工藝對(duì)生活污水處理是可行的。
(2)采用實(shí)際生活污水使用該工藝進(jìn)行處理,出水中COD、TP、NH4+-N和TN的平均濃度分別為125mg/L、1.6mg/L、8.4mg/L、18.4mg/L,滿足國(guó)家《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。
5、小結(jié)
(1)采用厭氧生物膜技術(shù),而不采用操作復(fù)雜的傳統(tǒng)活性污泥法;將化工中的推流式高效反應(yīng)器理論引入到該新工藝中,大大提高了處理效果;依據(jù)地形,采用水的自流式,不需要任何能耗。
(2)污水處理效果好;不需要能耗,水處理成本低;工藝建造成本低,實(shí)際操作與運(yùn)行管理方便、利于推廣應(yīng)用;保護(hù)環(huán)境,利于水環(huán)境質(zhì)量改善。
(3)組合工藝對(duì)于農(nóng)村分散型生活污水的處理,具有良好的處理效果,出水達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的排放和回用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了廢水資源化和節(jié)能減排效果,具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。(來(lái)源:廣東省環(huán)境保護(hù)工程研究設(shè)計(jì)院)
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