潘潔強(qiáng)
摘要:經(jīng)過三十多年的改革開放,國家在很多領(lǐng)域都發(fā)展的很快,但追求經(jīng)濟(jì)效益的同時卻犧牲了環(huán)境。政府雖已逐漸意識到經(jīng)濟(jì)模式的弊端,也在全國各大中小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)都建立了完善的污水處理廠,但對于既無市政污水管道也無能力處理污水的廣大近郊區(qū)域的農(nóng)村,其生活、禽畜糞便、小工廠廢水的直接排放污水仍是一個亟待解決的問題。
關(guān)鍵字:污水處理;人工濕地;膜處理;
前言
我國農(nóng)村污水存在分布廣,地區(qū)差異大;污水水質(zhì)、水量波動大以及排水官網(wǎng)不健全等問題。政府也在治理上存在資金投入少,缺乏專業(yè)污水處理人員以及對雨污水資源缺乏利用的問題。因此在農(nóng)村生活污水處理上,需因地制宜的采取多元化處理模式解決以上問題。
以廣州地區(qū)的近郊區(qū)域集中村落為例,根據(jù)厭氧池后的末端處理方式不同,目前主要采用的農(nóng)村污水末端處理模式有穩(wěn)定塘處理、人工濕地處理和膜技術(shù)處理。
一、穩(wěn)定塘污水處理模式
塘工藝根據(jù)村莊自身情況因勢而建,無動力消耗,穩(wěn)定塘可利用現(xiàn)狀水塘改建。采用現(xiàn)狀水塘作為穩(wěn)定塘?xí)r,宜增設(shè)植物浮床設(shè)施,以提高生態(tài)塘處理效率,使得水生植物易于管理,防止富營養(yǎng)化污染。
該工藝出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)。日常需安排1人不定期維護(hù),厭氧水解池每年清掏1次,穩(wěn)定塘需定期清理塘底淤泥并曬塘。工藝設(shè)計參數(shù):厭氧水解池水力停留時間>6h;污泥清掏周期為1年;穩(wěn)定塘水力負(fù)荷為0.1~0.2m3/(m2·d)。
穩(wěn)定塘工藝需有足夠場地的使用面積,但前期總體投資最小,維護(hù)管養(yǎng)問題較少,較適用于污水濃度較小,如村落范圍巨大純農(nóng)業(yè)型居住區(qū)。主要缺點是出水水質(zhì)較一般,穩(wěn)定塘存在臭味大,蚊蟲縈繞,環(huán)境不美觀。目前已有設(shè)計單位提出改良措施,在穩(wěn)定塘里再安置阿科蔓人工水草,最終出水效果也較理想,普遍能達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)。
二、人工濕地污水處理模式
人工濕地是近年來廣州各農(nóng)村最先推廣進(jìn)行實施的偏遠(yuǎn)地區(qū)無城市污水管網(wǎng)農(nóng)村污水末端就地處理設(shè)施,是種迅速發(fā)展的生物--生態(tài)治污技術(shù)。污水先經(jīng)厭氧池厭氧水解后直接由植物吸收分解有機(jī)物,其顯著特點就是其對有機(jī)污染物有較強(qiáng)降解能力,廢水中不溶性有機(jī)物通過濕地沉淀、過濾作用,可很快被截留進(jìn)而被微生物利用;廢水中可溶性有機(jī)物則可通過植物根系生物膜吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨處理過程不斷進(jìn)行,濕地床中微生物繁殖生長通過對濕地床填料定期更換及對濕地植物收割而將新生有機(jī)體從系統(tǒng)中去除。
人工濕地是個綜合生態(tài)系統(tǒng)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、耗電低、運行費用低等特點,其應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)前提下充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力防止環(huán)境再次污染獲得污水處理與資源化最佳效益。它具有環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益,是種較好的廢水處理方式。
人工濕地因水流方式差異可分三類:表面流濕地,潛流濕地和垂直流濕地。
表面流濕地是種污水從濕地表面漫流而過的長方形構(gòu)筑物,結(jié)構(gòu)簡單,工程造價低。但污水在填料表面漫流易滋生蚊蠅,對周圍環(huán)境會產(chǎn)生不良影響,且其處理效率較低;潛流濕地系統(tǒng)中污水在填料縫隙間滲流,可充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其他作用處理污水,由于水平面在覆蓋土層或細(xì)砂層以下,衛(wèi)生條件較好,故被廣泛采用;垂直流濕地污水沿垂直方向流動,氧供應(yīng)能力較強(qiáng),硝化作用較充分,占地面積小,可實現(xiàn)較大水力負(fù)荷長期運行。由于垂直流濕地可方便地采用工程手段來改善系統(tǒng)供氧狀況提高布水均勻性,營造更加有利于硝化和反硝化發(fā)生系統(tǒng)環(huán)境,故越來越受到人們重視。
目前廣州地區(qū)大面積使用的是潛流型濕地,但由于我國人工濕地技術(shù)還不完善,逐漸暴露出些問題,在我參與調(diào)查的白云區(qū)幾十條農(nóng)村污水處理設(shè)施條件來看,主要存在如下問題:
(1)設(shè)計參數(shù)與實際調(diào)試運行參數(shù)存在差距,如人工濕地水力負(fù)荷、污染物負(fù)荷與濕地面積大小關(guān)系等。因限制于農(nóng)村管網(wǎng)布置難度,很多村實際完成收集管道匯水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計來水量,部分濕地處理池種植植物因缺少營養(yǎng)來源枯萎;
(2)隨人工濕地運行,污水中懸浮物被截留下來,營養(yǎng)物質(zhì)不斷積累,植物腐爛,加上農(nóng)村缺乏技術(shù)管理,更易產(chǎn)生淤積,阻塞現(xiàn)象,導(dǎo)致濕地水流不暢,最終系統(tǒng)崩潰;
(3)冬季溫度較低,微生物活性下降,植物死亡,使得處理效果明顯下降。
三、膜生物反應(yīng)器污水處理模式
膜生物反應(yīng)器是將膜分離技術(shù)中超微濾組件與污水生物處理工程中生物反應(yīng)器相互結(jié)合而成的新處理工藝,揉和了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)。該裝置具有集裝式功能:
(1)將缺氧池、MBR生物反應(yīng)池、污泥池、清水池和設(shè)備操作間集成在一大箱體內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊,流程簡潔,占地面積小(只有傳統(tǒng)工藝1/3-1/2)、增量擴(kuò)容方便,自動化程度高,操作維修簡便,且可隨時隨地移動,即可將本裝置直接運至處理目標(biāo)所在地,直接規(guī)?;M(jìn)行處理,而無需進(jìn)行二次施工;
(2)集污水處理和凈水工藝流程于同一裝置,可淺埋于地下也可放置地表;處理基本無污泥產(chǎn)生,對周圍環(huán)境無影響;運行效果好、可靠性高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、運行費用較少;
(3)耐沖擊負(fù)荷、對污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng),可同時進(jìn)行硝化、反硝化,兼具脫氮除磷功能,非常適合處理新農(nóng)村建設(shè)的污水、分散式污水,出水可回用也可直接達(dá)標(biāo)排放,能滿足不同用戶不同水質(zhì)需求。據(jù)農(nóng)村污水水質(zhì)特點,通過膜技術(shù)處理水質(zhì)前后對比如下表:
膜技術(shù)在處理水質(zhì)上存在較大優(yōu)勢,處理排放水質(zhì)可達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn),但處理膜本身需定期進(jìn)行更換,存在一定管理困難,需廠家定期管理更換,同時抽水泵電費仍需村民自行承擔(dān),需一定后期持續(xù)投入。
四、總結(jié)語
據(jù)這么多年農(nóng)村污水治理工程推進(jìn)實施及完成效果來看,不論是采取哪種污水處理模式,或多或少都存在些弊端,關(guān)鍵要立足于農(nóng)村污水水量、水質(zhì)及場地情況,選擇適合本地的處理方式。同時農(nóng)村污水運行中,定期維護(hù)、保養(yǎng),及時發(fā)現(xiàn)問題,及時處理才能讓整個處理設(shè)施長久有效發(fā)揮效益。
參考文獻(xiàn):
[1]《廣州市農(nóng)村污水治理工程指引2008》;
[2]《 水處理技術(shù)》第36卷第五期- 阿科蔓人工水草生態(tài)處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水治理中的應(yīng)用;