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广西农村生活污水处理技术初探

2015-12-06陈志明黄付平莫招育

云南化工 2015年3期
关键词:连片污水处理整治

林 华,陈志明,黄付平,冯 波,谢 鸿,莫招育,唐 丽

(广西壮族自治区环境保护科学研究院,南宁 530022)

广西农村生活污水处理技术初探

林 华,陈志明,黄付平,冯 波,谢 鸿,莫招育,唐 丽

(广西壮族自治区环境保护科学研究院,南宁 530022)

阐述了农村生活污水处理技术状况。介绍了4种在广西农村地区较适用的生活污水处理技术,并分析了其工艺原理、工艺特点及适用情况等。

生活污水;广西;农村;处理技术

近年来,随着我国农村连片整治工作的全面铺开,广西农村环境综合整治工作得到了积极的开展,并取得了一定成效,从而有效地促进了农村生活污水处理技术的开发和推广。目前,农村生活污水处理技术较多,主要有化粪池法、厌氧发酵法、人工湿地、土地渗滤法等等。本文对处理广西农村生活污水中表现先进、实用的技术进行介绍。

1 农村生活污水处理技术概述

1.1 化粪池法

化粪池是利用重力沉降和厌氧发酵原理,对粪便污染物进行沉淀、消解的污水处理设施。沉淀粪便通过厌氧消化,使有机物分解,易腐败的新鲜粪便转化为稳定的熟污泥。上清液作为化粪池的出水进入灰水处理系统进一步处理。适用于水冲式厕所产生的高浓度粪便污水及家庭圈养禽畜产生的粪尿污水的预处理。

1.2 厌氧发酵法

厌氧发酵(沼气发酵),是指含有大量有机质的污水、污泥和粪便,在一定的温度和厌氧条件下,通过微生物的分解代谢,最终生成甲烷和二氧化碳等气体(沼气)的生物化学过程。适用于南方农村地区的人畜粪便及冲厕污水(黑水)的处理。当气温较低时可采取简易的保温措施(如覆盖稻草等),以保持厌氧发酵所需温度[1]。

1.3 人工湿地法

人工湿地生活污水处理技术,是一种基于客观原理和科学技术的新方式,它模拟自然湿地的污水自动净化系统构造而成。在建筑物附近,配置一定的坡地填充配料,如常见的沙子、碎石等,在填料的表层土壤中,种植一定的水生植物,该类植物由于具有成活率高、美观、生长周期长、污水处理效果好等优势,能够自动吸收污水中的有机成分,且具有较高的经济价值。例如芦苇,它既可以成为湿地中的重要污水处理生物,又能够增加湿地的经济效益[2]。适用于有较大空闲土地或者坑洼的地区,进行灰水处理或二级生物处理出水的再处理;可应用于农村单户污水处理系统、小型分散污水处理系统。

1.4 土地渗滤法

土地渗滤是一种人工强化的污水生态工程处理技术,它利用土壤-微生物-植物组成的生态系统的自我调控及人工调控机制,对污水中的污染物进行一系列物理、化学和生物的净化过程,去除、转化污染物,使污水水质得到改善,并通过系统中的营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现污水的无害化、稳定化和资源化的生态系统工程[3]。

此外,还有各种工艺组合技术。根据不同的排放指标与适用性将几种工艺进行组合,如化粪池+人工湿地、沼气发酵池+人工湿地、化粪池+沼气净化池+人工湿地等,能更有效地达到处理效果和排放指标要求。

2 广西农村生活污水处理技术

2.1 分散污水自动处理系统

该工艺将污水处理、太阳能供电、自动化控制、物联网远程监管4个技术单元有机地结合在一起,污水处理由水解酸化、曝气供氧和人工湿地3级处理组成。污水先进入系统前端设置的人工格栅、水解酸化池(调节池)、生物接触氧化池,有效脱氮除磷,然后再进入复合生态强化系统。复合生态强化系统包括植物砂滤池和碎石床人工湿地。碎石床人工湿地是污水处理的深度处理环节,结合物理、化学和生物的作用,进一步去除污水中的氮、磷和有机物,杀灭部分大肠杆菌,提高出水水质。其工艺流程图见图1。

图1 农村分散污水自动处理系统技术工艺流程图Fig.1 Flow chart of rural au tomatic decentralized wastewater treatment system

该技术具有节能、成本低、可实现自动化控制等特点,且出水水质稳定,剩余污泥量少,操作管理方便。处理系统平时无需专人管理,只需对鼓风机进行维护和保养即可,解决了早期污水处理需要技术人员现场检测、调试,工作量大等问题。

目前,该技术在恭城瑶族自治县恭城镇江贝村黄家圳屯农村环境连片整治项目示范工程、岑溪市糯垌镇古河村2012年农村环境连片整治工程、富川县柳家乡下源屯2013年农村环境连片整治工程以及富川县柳家乡茅樟村2012年农村环境连片整治工程等得到推广应用。

该技术的污水处理系统投资约65万元,运行成本约为0.13元/m3。处理后的出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。项目在处理生活污水的同时,采用单晶硅的太阳能电池板,光电转换效率17%,达到燃煤热电转换效率的1/2。配合DCAC逆变器将蓄电池中的直流电逆变成交流电,减少了用电成本。因此,不会产生有人因为付不起电费而人为停用设施的情况。项目实施后区内农村生活污水得到有效处理。

2.2 生物接触氧化法+景观池组合处理系统

该技术在成熟的A/O脱氮除磷工艺中加入生物填料,形成生物接触氧化池以改善处理效果、减少动力消耗。工艺原理为,污水先通过格栅池拦截水中的SS;进入调节池调节水质水量并初步降解有机物,通过潜污泵将生活污水抽入生化处理池;废水进入厌氧池,与回流污泥混合。混合液进入好氧池以后,有机物被氧化分解,同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。沉淀池主要是对经生物接触氧化处理后出水的固液分离。然后进入污泥池进行污泥干化浓缩,最后进入景观池,对水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,废水中的可溶性有机物则可通过植物的吸收作用以及植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代谢降解而被分解、去除,使污水得到净化并在终端流出。其工艺流程见图2所示。

该技术处理效率高,建设和运行成本较低,占地面积少,工程建设相对容易;系统运行操作简单,只需按时进行设备的启动和关闭即可,解决农村无专业技术人员管理运营的难题;污水处理采用生物处理工艺,无化学品及危险品投入或产生,不影响环境与生态平衡,无二次污染;氧化塘淤泥可做肥料回用;景观池集物理截流、生物处理、植物吸收为一体,作为三级深度处理单元,保证出水达标,同时确保处理系统美观,美化环境。

图2 生物接触氧化法+景观池组合处理系统工艺流程图Flow chart of biological contact oxidation+landscaped pool combination treatment system

目前,该技术在忻城县城关镇范团村同良屯生活污水处理项目,东兴市东兴镇、江平镇2012年农村环境连片整治工程,平南县平南镇西村、遥望村2012年农村环境连片整治工程,乐业县甘田镇2012年农村环境连片整治工程,岑溪市水汶镇大南村、尚智村2012年农村环境连片整治工程等得到推广应用。

该污水处理系统投资约50万元,运行成本为0.3元/m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。

2.3 高效厌氧滤池+人工浮岛系统

生活污水经污水管网收集汇入污水管沟后,经格栅隔除杂物进入隔油沉淀池,再通过自流方式进入高效厌氧滤池,利用厌氧微生物在无氧或缺氧环境中将污水中淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等转化为低分子有机物,污水经厌氧处理后流至人工浮岛净化处理,主要通过浮岛植物根系吸收分解污水中有机污染物,最后出水达标排放。其主要工艺流程见图3所示。

图3 高效厌氧滤池+人工浮岛处理系统工艺流程图Fig.3 Flow chart of artificial floating island and efficient anaerobic filter treatment system

该处理系统采用重力自流,只需要兼职人员定期清理格栅截留的垃圾、隔油沉淀池的沉渣和油污、按季节种植湿地植物并进行简单地护理,避免了采用其它处理系统后期运行带来的高运行费用及管理问题,适合农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力低的情况,并且处理后出水水质好、稳定,同时人工浮岛可以进行水生植物培植和鱼类养殖,具有污水处理、经济效益和美化环境三重效果。目前已应用于扶绥县岜盆乡弄洞村生活污水处理工程。

该技术污水处理系统投资约25万元,运行成本约0.13元/m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。

2.4 无动力生态土壤系统

无动力生态土壤系统污水处理技术是将生活废水排放到地表下一个独立的系统装置,揉进现代厌氧、好氧技术,利用土壤—微生物—植物生态系统的微生物降解、化学转化、物理的吸附固定、植物吸收等自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理污水。其工艺流程见图4所示。

图4 无动力生态土壤系统污水处理技术工艺流程图Fig.4 Flow char t of unpowered ecological wastewater treatmen t technology soil system

该工艺利用农村房前屋后的庭园、花园或小区内的绿地就地处理污水,也就是可分散规划,就地处理,投资费用低;整个系统无需动力,运行成本低;无污泥产生,维护管理简单;受季节更替带来的温度变化影响小、受水量波动影响小,特别适合于水量波动大,不连续排水的农村生活污水处理。

目前,已在宜州市祥贝乡古文村罗村屯环境综合整治工程项目示范工程,宜州市祥贝乡古文村罗村屯2011年环境综合整治工程项目,来宾市忻城县红渡镇大念屯农村2010年生活污水处理工程,南宁市西乡塘区坛洛镇2012年农村生活污水处理工程,柳州市融水县四荣乡荣塘村甲昂屯2012年农村生活污水处理工程等得到推广应用。

该技术污水处理系统投资约35万元,运行成本约0.05元/m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。

3 结语

农村生活污水处理技术在国内外均有很多工艺技术稳定、处理效果好的值得借鉴和推广的技术,但对于农村而言,高效、低投入、低运行成本、易维护的技术才能真正为农村治理所适用,并且还要基于广西农村的地域、污水水质等特点。因此,根据不同的区域特点选择适用的处理技术将是推进农村生活污水治理工作的重要举措之一,才能更好地推进农村连片整治工作。

[1] 广西壮族自治区环境保护厅.“美丽广西·清洁乡村”“清洁水源”专项活动技术指南(试行)[Z].桂环发〔2013〕38号.

[2] 孙水城.广东地区农村生活污水处理技术探讨[J].中国高新技术企业,2013,17:91-92.

[3] 沈伟.浅谈宁夏农村生活污水处理技术[J].环保科技,2012,26:364.

Analysis on Rural Sewage Treatm ent Technologies in Guangxi

LIN Hua,CHEN Zhi-m ing,HUANG Fu-ping,FENG Bo,XIE Hong,MO Zhao-yu,TANG Li

(Scientific Reseaech Academy of Guangxi Environmental Protection,Nanning 530022,China)

In this paper,the rural sewage treatment technologieswere expounded,four sewage treatment technologies in Guangxi rural area were introduced.The process principle,process characteristics and applicable situation etc were also analyzed.

sewage;Guangxi;rural area;treatment technology

X52

A

1004-275X(2015)03-0039-04

12.3969/j.issn.1004-275X.2015.03.011

收稿:2015-03-10

林华(1980-),女,广西玉林市人,硕士,工程师,主要从事环境监测、环保科研、环境管理等。

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