浅析生态塘系统在农村污水处理中的应用
2018-01-09石彬彬
石彬彬
摘 要:采用生态塘系统处理农村的生活污水,使水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准。分析此系统的运行原理、工艺流程及特点。该系统建造成本低、是维护简单的水处理方式,且符合农村地区的环境特点。具有一定的经济效益、环境效益和推广可行性。
关键词:农村污水;生态塘系统;应用
随着社会经济的快速发展,农村生活水平逐渐提高,城镇化进程日益加快。为此,对农村生活污水进行收集处理和集中排放已迫在眉睫。利用生态塘系统处理农村生活污水可节省造价和运行费用及便于维护管理,如果出水直接用于灌溉还可实现水资源的再利用,减缓水短缺的矛盾。
一、农村污水处理现状分析与处理技术选择
1.农村污水处理现状分析。随着我国的经济发展和城市化进程的加快,小城镇面积不断扩大,城镇人口不断集中,因此城镇生活污水排放量随之不断增加。但许多小城镇的污水排放没有得到相应的重视,基本部没有专门的排水系统和污水处理系统,污水不经处理或者经过简单处理就直接排放到自然水体中,造成了水资源的污染,成为了环境恶化的一大因素。
2.农村污水处理的技术选择。农村污水水量少且波动很大,还具有很强的季节性。与市政污水相比,农村污水污染物的浓度偏低,属于中低浓度生活污水,且以有机污染物为主,容易处理。农村污水处理在技术选择上应以简单实用、管理方便为原则,必须根据农村及小城镇的特点,在满足出水水质达到排放标准的前提下,采用投资少、运行费用低、除污效率高、管理简单方便、容易维护、具有良好抗冲击能力的处理工艺或技术;在设计上应考虑模块化、定型化、智能化等原则,以便于安装、管理和维护。
二、生态塘系统的运行原理、典型工艺流程及特点
1.生态塘系统的运行原理。生态塘是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物进行水产和水禽养殖形成人工生态系统。在太阳能作为初始能源的推动下,通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传递、转化,将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化,最后不仅去除了污染物,而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收,净化的污水也可作为再生水资源予以回收再用,使污水处理与利用,其工作原理如图1所示
2.生态塘系统的典型工艺流程。为了保证生态稳定塘中产品的清洁,生态稳定塘系统必须实现处理与利用相结合,先处理后利用,即污水首先经预处理单元和生态塘的处理,使出水不含有毒、有害污染物后,再进行利用,其典型处理工艺流程见图2。
3.生态塘系统的特点
(1)结构简单,建设费用低。生态塘系统在建设过程中能充分利用地形,如在荒废的河道、峡谷、废弃的水库等地段建设。生态塘常用材料为土石,断面为矩形梯形,施工工艺简单,建设工期短,建设费用低。
(2)处理与利用相结合,能实现污水资源化。稳定塘处理后的污水,可用于农业灌溉,也可在处理后的污水中进行水生植物和水产的养殖。将污水中的有机物转化为水生作物、鱼、水禽等物质,提供给人们使用或其他用途。
(3)污泥产量少。生态塘污水处理技术的另一个优点就是产生污泥量小,仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10,前端处理系统中产生的污泥可以送至该生态系统中的藕塘或芦苇塘或附近的农田,作为有机肥加以使用和消耗。前端带有厌氧塘或碱性塘的塘系统通过其底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化、水解和甲烷发酵,从而使有机固体颗粒转化为液体或气体,可以实现污泥等零排放。
三、生态塘系统的主要类型
1.与水产养殖结合的生态塘系统。在水生植物塘中加上水产养殖,可以更有效地利用资源。在种植水生植物的同时饲养鱼、虾、螺贝类,以及养鸭、鹅等水禽,可以形成多条交织的食物链,能更好地利用污水中的营养物质。这种类型的生态塘系统不仅可以处理污水问题,而且可以产生较好的经济效益,以达到经济效益、环境效益和社会效益结合起来的效果。
2.与水生植物结合的生态塘系统。水生植物在自身生长过程中可以吸收氮磷污水中的营养物质,还有一些种类可以降解某些有机污染物。而这些微生物的新陈代谢又可以为水中的大部分可生物降解有机物,并通过抑制低级藻类的生长以控制因藻类过多产生的富营养化现象。
3.与人工湿地结合的生态塘系统。湿地具有较好的净化功能,而人工湿地是通过模仿自然湿地的结构构建的人工复合生态系统,是为处理污水问题应运而生的。这种生态系统主要由大型水生植物以及处于水饱和状态的基质构成,处理污水的功能相对天然湿地更强。这种复合生态系统是一种新型的生态塘工艺,比单一的稳定塘系统处理污水的能力更强。因为它是通过结合厌氧、兼氧和好氧状态下微生物、高等绿色植物的根系、土壤的同化、分解、截留、吸收和過滤等处理机制,发挥了各个单元之间的互补作用,净化污水的能力很强,出水水质较好。而且与人工湿地结合的生态塘系统还具有投入少,能耗省,运行简便以及美化景观等优点。
四、结语
综上所述,生态塘稳定塘系统在传统系统的基础上,引入了生态系统的概念,通过在生态塘系统中人为地建立稳固的食物链网,使塘本身既是污水处理单元又是利用单元,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。未来的生态塘污水处理技术将会有正规化、高效化、系统化等特点,生态稳定塘技术越来越成为一种实用高效的污水处理工艺。
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