中圖分類號(hào):X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-9500(2025)07-0278-03
DOI: 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.082
Application of Dispersed Sewage Treatment Technology in Rural Domestic Sewage Treatment
LITianhang,F(xiàn)UWenzhen,GUOXin (Shuifa (Beijing) Construction Co.,Ltd.,Jinan 25O10o,China)
Abstract:Inthetreatmentofruraldomesticsewage,decentralizedsewagtreatmenttechnologiessuchasartificialwetlands, ecologicalfilters,anaerobic+aerobiccombined processes,oxidationponds,Membrane Bio-Reactor (MBR)technology,and anaerobicdigestiontechnologyhavebeenapplied,andtheapplicabilityandtreatmentadvantagesofeachtechnologyhave benanalyzed.Correspondingsolutionshavebeenproposedtoaddresstheinstabilityofthetechnical efectsofdecentralized sewagetreatmenttechnology,thecomplexityoflong-term management,andthe highdemand forlandresources inthe applicationprocess.Theaimis toprovidescientificsolutions forruraldomesticsewage treatment,promotetheimprovement of rural environment and sustainable development.
Keywords: decentralized; sewage treatment technology; rural domestic sewage treatment
農(nóng)村地區(qū)地理分布廣泛、人口密度低,傳統(tǒng)的集中式污水處理系統(tǒng)難以廣泛推廣[1-3]。分散式污水處理技術(shù)具有靈活、低成本、環(huán)境友好的特點(diǎn),是一種有效的農(nóng)村生活污水處理方案。主要探討分散式污水處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用,通過(guò)深入研究分散式污水處理技術(shù),以期為農(nóng)村污水治理提供創(chuàng)新性的思路,并推動(dòng)這一技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的廣泛應(yīng)用,改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
1分散式污水處理技術(shù)概述
1.1分散式污水處理技術(shù)的定義分散式污水處理技術(shù)是指在多個(gè)小范圍內(nèi)進(jìn)行污水處理的一類技術(shù),通常依賴于自然凈化過(guò)程或小型污水處理裝置。與集中式污水處理系統(tǒng)相比,分散式污水處理系統(tǒng)不依賴于大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)和復(fù)雜的污水管網(wǎng),而是通過(guò)在多個(gè)點(diǎn)上設(shè)置小型的處理設(shè)施,分別處理來(lái)自不同區(qū)域的污水。這種處理方式適合分散居住模式和污水排放量較低的農(nóng)村地區(qū)。
1.2分散式污水處理技術(shù)的主要種類及其應(yīng)用范圍
常用的分散式污水處理技術(shù)主要包括人工濕地技術(shù)、生態(tài)濾池技術(shù)、厭氧 + 好氧組合工藝、氧化塘技術(shù)、生物膜反應(yīng)器(MembraneBio-Reactor,MBR)以及厭氧消化技術(shù)等。
1.2.1 人工濕地技術(shù)
人工濕地技術(shù)是指模擬自然濕地的生態(tài)功能,通過(guò)植物、土壤與微生物之間的協(xié)同效應(yīng),有效去除污水中有機(jī)物、氮、磷等污染物。污水通過(guò)濕地底部的濾床,經(jīng)過(guò)植物的根系、土壤的吸附以及微生物的降解作用,最終達(dá)到凈化效果。
1.2.2 生態(tài)濾池技術(shù)
生態(tài)濾池技術(shù)是通過(guò)濾料(砂石、礫石等)和濾料表面微生物的作用,并利用物理過(guò)濾與生物降解的協(xié)同作用,去除污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物。生態(tài)濾池的運(yùn)行原理類似于人工濕地,但具有更高的處理效率。該技術(shù)系統(tǒng)投資和運(yùn)行成本低,管理簡(jiǎn)單,無(wú)須過(guò)多的機(jī)械設(shè)備,適用于農(nóng)村家庭生活污水量較小且污水中含有大量有機(jī)污染物的地區(qū)。
1.2.3厭氧 + 好氧組合技術(shù)
厭氧 + 好氧組合技術(shù)的工藝流程如下:首先,污水進(jìn)入?yún)捬醭?,在厭氧微生物的作用下去除有機(jī)污染物,產(chǎn)生甲烷氣體;其次,污水進(jìn)入好氧池,進(jìn)一步去除氮、磷等污染物;最后,通過(guò)沉淀池去除固體雜質(zhì)。該技術(shù)可以有效降低化學(xué)需量(ChemicalOxygenDemand,COD)、生化需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)等污染物含量,同時(shí)產(chǎn)生沼氣用作能源,適合處理較高有機(jī)物污染的農(nóng)村生活污水,如廚房、養(yǎng)殖等區(qū)域的污水。但是,該技術(shù)需要對(duì)處理設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)管理,以免厭氧與好氧池的操作不當(dāng)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
1.2.4 氧化塘技術(shù)
氧化塘技術(shù)是通過(guò)大面積池塘處理污水,利用水中的藻類和微生物協(xié)同作用,降解污水中的有機(jī)污染物和氮、磷,并通過(guò)光合作用提供氧氣,維持塘中的好氧環(huán)境。該技術(shù)運(yùn)行成本低,無(wú)須復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備,適合水資源豐富、地勢(shì)平坦的農(nóng)村地區(qū),特別是那些地理?xiàng)l件良好的區(qū)域,能夠利用氧化塘的廣闊空間進(jìn)行大規(guī)模污水處理。但是,該技術(shù)占地面積較大,在土地資源稀缺區(qū)域的應(yīng)用受到限制。
1.2.5 生物膜反應(yīng)器技術(shù)
MBR技術(shù)結(jié)合了膜過(guò)濾和生物處理技術(shù)。污水進(jìn)入生物反應(yīng)池,由微生物降解其中的有機(jī)污染物,然后通過(guò)膜過(guò)濾去除殘留的懸浮物、細(xì)菌等。該技術(shù)適用于需要較高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)村污水處理項(xiàng)目,尤其在污水量較大的地區(qū)。但是,相對(duì)于其他分散式污水處理技術(shù),MBR系統(tǒng)投資和運(yùn)營(yíng)成本較高,對(duì)技術(shù)維護(hù)的要求也較高。
1.2.6 厭氧消化技術(shù)
厭氧消化技術(shù)是指在缺氧和厭氧微生物的作用下,污水中的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成以甲烷為主的沼氣以及穩(wěn)定的殘?jiān)F渲?,沼氣可以用作能源,消化后的殘?jiān)梢宰鳛榉柿鲜褂?。該技術(shù)適合處理養(yǎng)殖、食品加工等地區(qū)的生活污水和有機(jī)廢水中的有機(jī)物。但是,該技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理要求較高,且需要一定的空間來(lái)建設(shè)厭氧消化池。
2分散式污水處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的主要優(yōu)勢(shì)
分散式農(nóng)村污水處理技術(shù)具有靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、低投資、低成本、可持續(xù)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),非常適合農(nóng)村地區(qū)的小規(guī)模生活污水處理。
2.1 高靈活性、高適應(yīng)性
分散式污水處理技術(shù)可以根據(jù)農(nóng)村不同地區(qū)的地理、氣候、人口分布等因素進(jìn)行靈活配置。由于農(nóng)村地區(qū)通常人口較為分散且污水量較小,分散式處理可以避免大型集中處理廠建設(shè)的高成本和復(fù)雜性,適應(yīng)性更強(qiáng)。例如,人工濕地技術(shù)和生態(tài)濾池技術(shù)具有較強(qiáng)的地形適應(yīng)性,能夠根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際條件靈活設(shè)計(jì)。
2.2 低投資、低運(yùn)行成本
分散式處理系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低,適合農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件。對(duì)于農(nóng)村生活污水來(lái)說(shuō),分散式處理系統(tǒng)無(wú)須大量基礎(chǔ)設(shè)施投資,且運(yùn)行維護(hù)成本也較為經(jīng)濟(jì)。例如,氧化塘和人工濕地技術(shù)的投資和運(yùn)行成本較低,尤其適用于地形寬闊、水資源較豐富的農(nóng)村地區(qū)。
2.3 可持續(xù)性
多數(shù)分散式污水處理技術(shù),尤其是生態(tài)濾池、人工濕地和厭氧消化等,能夠利用自然過(guò)程凈化污水,具有較強(qiáng)的環(huán)境友好性。通過(guò)微生物降解、有機(jī)物轉(zhuǎn)化等自然過(guò)程處理污水,且部分技術(shù)能夠產(chǎn)生能源(沼氣等),實(shí)現(xiàn)資源回收利用。這種自然處理方式能夠減少對(duì)外部能源和化學(xué)藥劑的依賴,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展。
2.4操作簡(jiǎn)單、維護(hù)便利
分散式系統(tǒng)的設(shè)施較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于管理和維護(hù)。特別是在技術(shù)人員短缺的農(nóng)村地區(qū),分散式系統(tǒng)能夠減少對(duì)專業(yè)人員的依賴。例如,生態(tài)濾池和人工濕地的維護(hù)工作主要是定期清理雜草、檢查水流等,較為簡(jiǎn)單。
2.5減輕集中式系統(tǒng)的壓力
由于農(nóng)村地區(qū)通常存在管網(wǎng)建設(shè)不足的問(wèn)題,集中式污水處理系統(tǒng)難以覆蓋每個(gè)鄉(xiāng)村。分散式污水處理技術(shù)能夠有效填補(bǔ)這一空白,避免污水污染進(jìn)一步擴(kuò)散,減輕集中式污水處理廠的壓力。
3分散式污水處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的面對(duì)的挑戰(zhàn)
3.1規(guī)?;y度大
分散式污水處理技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng),但在一些地方,難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)小型處理單元的運(yùn)行協(xié)調(diào)和管理。如果農(nóng)村區(qū)域較大或人口密集,單個(gè)設(shè)施的處理能力可能無(wú)法滿足需求,需要多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行,這對(duì)管理和維護(hù)提出了較高的要求。
3.2分散式污水處理技術(shù)效果不穩(wěn)定
分散式污水處理技術(shù)的處理效果可能受天氣、地理?xiàng)l件等因素的影響。例如,人工濕地受季節(jié)變化較大,冬季低溫可能導(dǎo)致處理效率下降,濕地植物的生長(zhǎng)受到限制,進(jìn)而影響水質(zhì)處理效果。此外,分散式污水處理技術(shù)在不同地區(qū)的適應(yīng)性可能存在差異,導(dǎo)致一些技術(shù)在特定地區(qū)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的凈化效果。
3.3長(zhǎng)期運(yùn)行與管理難題
盡管分散式系統(tǒng)建設(shè)和初期投資較低,但長(zhǎng)期運(yùn)行中可能需要一定的技術(shù)支持和資金投入。MBR技術(shù)的膜系統(tǒng)維護(hù)要求較高,農(nóng)村地區(qū)缺乏專業(yè)技術(shù)人員,可能面臨運(yùn)行維護(hù)難度大的問(wèn)題。農(nóng)村地區(qū)的設(shè)備老化和管理不當(dāng)也可能導(dǎo)致處理效果下降,最終影響水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
3.4污染物去除的局限性
分散式污水處理技術(shù)在處理重金屬、有毒物質(zhì)污染物方面效果較差,難以達(dá)到嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于高污染地區(qū)如工業(yè)污染嚴(yán)重的鄉(xiāng)村,單純依賴分散式污水處理技術(shù)可能不足以處理復(fù)雜的污染物。部分技術(shù)如氧化塘,主要依賴自然凈化過(guò)程,可能無(wú)法應(yīng)對(duì)有機(jī)物含量特別高或氮、磷污染較重的污水。
4分散式污水處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)對(duì)策略
4.1提升技術(shù)穩(wěn)定性
根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的氣候、地理、人口分布等條件進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和本地化設(shè)計(jì),確保處理效果的穩(wěn)定性。例如,在寒冷地區(qū)應(yīng)用人工濕地時(shí),可以選擇耐寒植物品種或結(jié)合其他加熱手段,減少季節(jié)性變化對(duì)處理效果的影響。同時(shí),采用不同技術(shù)組合,彌補(bǔ)單一技術(shù)的不足,提升整體處理效果的穩(wěn)定性。
4.2簡(jiǎn)化管理與提高操作便捷性
在分散式污水處理技術(shù)的設(shè)施中引入智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)、流量、溫度等關(guān)鍵指標(biāo),及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù),確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,減少人工管理的復(fù)雜度。定期開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn),使當(dāng)?shù)氐墓芾砣藛T和操作人員具備基本的技術(shù)知識(shí)和維護(hù)能力。提高農(nóng)村居民對(duì)污水處理的認(rèn)知和參與度,建立健全的管理機(jī)制,保障系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
4.3應(yīng)對(duì)污染物處理局限性
對(duì)于含有較多有毒有害物質(zhì)或復(fù)雜污染物的農(nóng)村污水,可以結(jié)合MBR和高級(jí)氧化技術(shù)等污水處理技術(shù),提高對(duì)有機(jī)污染物及有毒物質(zhì)的去除效果。定期監(jiān)測(cè)污水,根據(jù)水質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整處理工藝,確保系統(tǒng)能夠有效應(yīng)對(duì)多種污染物,并提高處理效率。
4.4加強(qiáng)長(zhǎng)期管理與資金保障
政府可以通過(guò)政策支持、資金補(bǔ)貼等手段,鼓勵(lì)分散式污水處理技術(shù)的應(yīng)用,同時(shí)確保后期的管理和維護(hù)。地方政府或合作社可以建立長(zhǎng)期的管理和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì),提供技術(shù)支持,確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過(guò)污水處理過(guò)程中的資源回收,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。農(nóng)村地區(qū)可以利用沼氣作為清潔能源,改善能源結(jié)構(gòu),同時(shí)將處理后的殘?jiān)米饔袡C(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,降低運(yùn)營(yíng)成本。
5結(jié)論
通過(guò)概述分散式污水處理技術(shù)并分析其在農(nóng)村生活污水處理中的種類和適用范圍,揭示了這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。分散式污水處理技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用前景廣闊,不僅能夠有效處理農(nóng)村生活污水,還能與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和經(jīng)濟(jì)狀況相結(jié)合,提供一種可持續(xù)、低能耗的解決方案。隨著技術(shù)的不斷完善和相關(guān)支持政策的出臺(tái),分散式污水處理技術(shù)將在農(nóng)村污水治理中發(fā)揮更大作用,助力農(nóng)村環(huán)境的改善和可持續(xù)發(fā)展。
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