馬碧菱
(山西省懷仁縣污水處理中心, 山西 懷仁 038300)
加強農(nóng)村生活污水的處理,是當前新農(nóng)村建設的重要組成部分。農(nóng)村生活污水的主要來自居民日常生活產(chǎn)生的廢水,如洗滌污水、廚房污水、沖廁污水等。特點是量大、來源雜、處理率低、增長快[1]。這些農(nóng)村污水含有大量的營養(yǎng)鹽、細菌和病毒等,一般不含有毒物質(zhì),但是容易污染地下水,造成湖泊的富營養(yǎng)化,降低流域的水質(zhì)。農(nóng)村生活污水排放量不斷增加,對農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民生存、農(nóng)村環(huán)保帶來巨大威脅。要做好農(nóng)村生活污水處理工作任重而道遠,選用先進適用的的污水處理方法是重中之重?,F(xiàn)在部分農(nóng)村已經(jīng)有了排污措施,各有優(yōu)缺點,但是一些好的做法仍然值得推廣。
農(nóng)村污水排放分散、無序、面廣、來源多、濃度高,且當前農(nóng)村基礎設施落后,雨污不分離,管網(wǎng)不健全,衛(wèi)生條件較差,用水途經(jīng)多;污水無處理隨意排放,或只經(jīng)化糞池處理就直排;加之管理水平差,缺少專業(yè)人員與隊伍,無法確保長期有效的運行管理。水體污染嚴重;水環(huán)境污染和破壞還會產(chǎn)生連帶污染效應,影響健康;缺乏有針對性的先進適用污水處理技術。
目前,農(nóng)村污水處理主要進行分散式處理,常見的有三大類技術和工藝:一是將傳統(tǒng)的城市污水處理廠二級生化處理工藝小型化使用,常見的有SBR、氧化溝、A/O、A2/O、MBR等。雖然這些技術和工藝比較成熟,可以滿足農(nóng)村污水處理的需要,但是,這些技術和工藝通常都比較復雜,需要的設備也比較多。因此,投資相對較大、系統(tǒng)維護管理較為復雜、能耗及運行管理費用高,并且還可能產(chǎn)生一些二次污染問題。這樣的處理系統(tǒng)與我國村鎮(zhèn)社會經(jīng)濟的實際情況很不適應。二是采用一些相對簡單的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理方案,如人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等[2]。優(yōu)點是工藝簡單、投資小、低能耗、維護簡便、環(huán)境友好等,不足之處是處理效率較低,維持穩(wěn)定的處理效果和系統(tǒng)的長期正常運行的條件要求高,單獨使用很難取得滿意的效果。三是厭氧處理技術,以厭氧反應器為主的厭氧處理系統(tǒng)是一種低成本的廢水處理技術,同時又能回收利用能源。優(yōu)點是工藝簡單、能耗低、營養(yǎng)需求少、適應范圍廣。對于農(nóng)村生活污水處理來說,可以把人畜糞便,雜草、作物秸稈或有機廢水等加入到厭氧沼氣池內(nèi)進行厭氧處理,處理出水則需要處理,達到排放標準后才能排放。相比較而言,厭氧生物處理是農(nóng)村生活污水處理的一個很好的選擇[3]。具體工藝介紹如下。
沼氣池是一種分散處理生活污水的裝置集生物、化學、物理處理于一體,采用生物厭氧消化和好氧過濾相結合,通過多級發(fā)酵、多種好氧過濾和多層次凈化,達到去除多種污染物的效果,實現(xiàn)環(huán)境與社會效益相結合。經(jīng)過處理的生活污水,去除了大部分有機物,達到凈化的目的,然后排放。處理后的水還可以用來澆花、或者用作噴泉。缺點是該技術在冬季地下的水溫能保持在5℃以上的地區(qū)適用,可以直接處理生活污水,以及畜禽養(yǎng)殖廢水和食品加工企業(yè)的有機廢水等。優(yōu)點是建設成本低,技術完善度高,適合農(nóng)村地區(qū)大面積推廣使用[4]。
地埋式無動力生活污水處理裝置(UUAR)應用厭氧生物膜技術及推流原理,采用生活污水自流的方式,處理裝置采用固定空心球狀填料的地下厭氧管道式反應器裝置,利用附著于空心球狀填料內(nèi)外表面或懸浮的厭氧氧微生物去除污水中污染物、氮、磷等,實現(xiàn)污水凈化。適用于土地緊張,經(jīng)濟條件較好的村建設使用。
生物濾池中有碎石、塑料制品做成的填料,在污水站內(nèi)污水首先經(jīng)過格柵填料,料截留過濾污水中的大顆粒物和懸浮物,起到過濾池的作用,以保證后續(xù)處理工藝的順暢運行,填料上依附有微生物,生長成生物群落,當污水進入生物濾池后,瞬間形成一個反應器,將污水中的有機物進行分解。填過濾池中的微生物可以將大分子的不溶性的物質(zhì)水解轉化為小分子的可溶性物質(zhì),起到水解的作用[5]。過流程池中的微生物吸附、吸收水中的有機污染物,一部分轉化為自身的生長繁殖與代謝,一部分將有機污染物進行分解產(chǎn)生沼氣排放出去。適用于布局分散、規(guī)模較小、污水不易集中收集的村莊污水處理。
土地滲濾處理技術是利用大自然的自動凈化能力,將污水中的有機物通過土層或者植被運用物理、化學、生物等作用吸附,對污水中的有機物進行再次利用,使植被長得更加茂盛,對污水中的有機物進行降解。在污水處理過程中,常常會模仿大自然的這種效果來進行過濾,將污水中的有機物進行降解與分離,適用于適合土地資源較豐富,地下水利用程度低的村鎮(zhèn)生活污水的處理。該技術可以滿足作物對水分和養(yǎng)分的要求,技術對各種污染物有較高的去除效率,系統(tǒng)穩(wěn)定性好、投資小,運轉費用少、操作管理簡便。缺點是受作物生長季節(jié)的限制。
人工濕地是模仿大自然的濕地系統(tǒng)建造的來處理農(nóng)村生活污水的一種技術。由人工將砂土、煤渣等按一定比例填入,在此表層種植一些適應與生活污水的生存條件的植被,這些植物是污水凈化的主體,作用是吸收、固定污水中營養(yǎng)物及有毒有害物質(zhì),通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的微生物或者植物的協(xié)同作用,實現(xiàn)污染物的處理與凈化;還具有改善環(huán)境、生產(chǎn)可再生資源等價值[6]。經(jīng)過人工濕地處理后,出水水質(zhì)可達到一級B標準。人工濕地經(jīng)濟實用,適合于處理農(nóng)村的生活污水。它利用的機理比較復雜,植被的凈化起著重要的作用。此污水處理技術已經(jīng)廣泛應用,比較適合農(nóng)村。
穩(wěn)定塘也叫氧化塘或生物塘,是利用天然凈化能力對污水進行處理的構筑物的總稱。將土地人工修整成池塘,設置圍堤和防滲層,以太陽能為初始能量,依靠塘內(nèi)生長的微生物、菌藻的共同作用對廢水中的有機污染物進行降解和轉化,形成人工生態(tài)系統(tǒng)。凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用,實現(xiàn)污水處理資源化[7-8]。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點。
農(nóng)村生活污水的處理技術應根據(jù)農(nóng)村的地理現(xiàn)狀,充分考慮當?shù)剞r(nóng)村氣候、溫度、濕度等條件來進行污水技術的實施與管理。利用生活污水凈化沼氣池、土地滲濾處理系統(tǒng)、人工濕地處理系統(tǒng)、生物濾池等技術方法,來對農(nóng)村生活污水的現(xiàn)狀進行選擇相應的處理技術,因地制宜地引進合適該地區(qū)的污水處理技術?,F(xiàn)實應用中,在農(nóng)村生活污水處理多采用不同技術組合而成的處理工藝,達到最佳處理效果。