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农村水污染处理相关技术发展研究

2021-01-03赣州市石城生态环境局温来秀

区域治理 2021年23期
关键词:化粪池沼气池生物膜

赣州市石城生态环境局 温来秀

水污染不仅对农村环境造成了影响,还影响着地下水资源质量。倘若不对水污染进行处理,将会影响农作物产量、质量,影响农民的正常生活。因此,水污染处理技术的应用是十分有必要的。但是在长时间的使用中发现,不同的水污染处理技术可发挥出不同的效用,且存在一定的缺陷,倘若任其发展,农村水污染处理将会变得一团糟。因此,相关部门的研究人员需基于实际情况进行不断地探究、实践。

一、农村水污染处理的相关技术

(一)厌氧沼气池技术

沼气池旨在借助厌氧发酵而成的沼气、沼液实现环保。具体而言,沼气可作为能源,沼液可作为肥料灌溉农田,且在沼气、沼液生成的过程中,污水中的有机物会被分解,所以可以实现污水净化。但在实践中发现,厌氧沼气池技术虽可实现能源、肥料、污水的处理,但其消耗的成本较高,多数农村企业承担不起。所以,相关研究人员在原有的厌氧沼气池处理工艺上进行了改进,使其成本得到有效降低的同时,为资源利用提供了保障。但厌氧沼气池技术的应用需经过多个环节,如:厌氧发酵—上流式污泥床—沉淀—曝气等,而这些环节是需要专门的人员进行管理的。此外这种技术存在一些缺陷,即出水有异味,不适合生活回收利用。但是对于农村而言,这一缺陷并不是什么太大的问题,因为多数农户家里种植蔬菜、水果等,所以可以形成规模效益。

相关人员曾对厌氧沼气池技术进行了实验,获得了如下实验结果:沼气池温度维持在20℃~24℃之间时,沼气细菌活动是正常的,沼气产生量也较高;沼气池温度维持在28℃~30℃之间时,沼气细菌活动旺盛,且沼气产生量、单位时间沼气率皆为最高。

(二)化粪池技术

化粪池技术可对粪便及其他生活污水进行处理,因其体型较小、构造简单,且在水污染处理方面表现出了一些优势,所以成为农村最常见的水污染处理技术。但化粪池技术存在一些缺点,如进行污水处理时会产生较多污泥,需定期清理;沼气回收率较低,综合效益并不高;化粪池处理效果有限且水质较差,需进一步处理后才能直接排放。

(三)稳定塘处理技术

稳定塘又被称为氧化塘,其与上述提到的两种水污染处理技术不同,是利用微生物进行污水净化的。具体而言,人类对土地进行修整,在建成池塘之后,在池塘周围设置围堤、防渗层,借助池塘内部生长的微生物进行污水处理。鉴于稳定塘污水处理技术的特点为:基础建设费用低、运转费用低、维护维修简单、可去除污水有机物及病原体等,所以适用于农村。但是,稳定塘需要占据大量面积,且易滋生蚊蝇,会有臭味,所以适用于南方人口较少的农村。例如,某县附近的农村就采用了稳定塘处理技术。据统计,某县附近的农村共有稳定塘百余座,日处理量达百万吨。稳定塘的种类包括但不限于好氧塘、厌氧塘、兼性塘,不同的稳定塘的处理技术不同、效果不同,所以在利用稳定塘处理技术进行污水处理时需要考虑实际情况。例如,某村有150户,人口总数约600人,现有一处池塘集中收集污水,池塘面积约1530㎡,每天约有78m³污水不断排入,池塘无任何自净系统,水质较差,池塘内污染负荷极高,黑臭现象严重。某村有100户,常住人口总数约400人,有两处池塘用于收集污水,一个面积约395㎡,另一个面积约405㎡。池塘内部无任何水质净化系统,每天约有52m³污水不断排入,水质污染负荷不断增加,水质极差。微生态活水接触氧化生态塘工艺安装调试后,运行15天,黑臭明显消失,在每天不断有污水进入的情况下,系统正常运行,污染负荷大幅度削减,水体透明度达1米以上。

(四)土地处理技术

土地处理技术简单来说就是借助土壤、土壤微生物、植物根系进行污水处理的一种技术,常见的土地处理技术有两种,一为人工快渗技术,二为地下渗滤技术,人工快渗技术又分为慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统、湿地处理系统。人工快渗技术简单来说就是使污水在快速的渗透过程中得到净化的一种工艺。在净化过程中常会用到类似生物膜的基质,污水在快速渗透过程中会在生物膜上留下污染物,进而实现污水净化。在实际运用中发现,人工快渗技术的优势为:能耗低、操作简单、维护简单、处理效果好;人工快渗技术的缺点是对环境、温度要求较高。所以,人工快渗技术并不适用于南方农村。地下渗滤技术的原理为借助浅层土壤毛细管进行污水处理。因为浅层土壤毛细管具有浸润、扩散等作用,所以具有较好的污水处理效果,且这种技术并不会对地上建筑、景观造成太大影响,建设成本低、维护成本低、不容易受到外界温度影响,适用范围较广,可以将污水中的病原体、重金属、悬浮物、氮磷等去除,可以有效净化水资源,使农村环境变得更好。例如,某村就利用了地下渗滤技术。某村1站点设计规模30t/d,实际处理规模30t/d,占地面积200平方米,主要收集处理石家片区的农村生活污水,受益户数100户。某村2站点设计规模15t/d,实际处理规模15t/d,占地面积40平方米,主要收集处理某片区的农村生活污水,受益户数28户。污水主要由农户洗涤水、厨房水以及化粪池污水组成。

(五)生物膜处理技术

生物膜处理技术是一种较为常见的、运用于水污染处理的技术,其属于膜技术、生物技术的结合体。具体而言,生物膜技术在进行污水处理时借助膜技术对大直径分子、大直径颗粒物、大直径有机物进行过滤,利用生物技术对污水中的氨氮、有机物进行分解,进而实现污水净化。相较于其他水污染处理技术而言,生物膜处理技术具有较强的抗冲击力,可适应多种环境,所以可以运用于多个地方。而且在时代的发展下,生物膜处理技术已经呈现出多元化发展,即生物转盘、接触氧化法、生物流化床、塔式生物滤池等。但在利用生物膜处理技术进行水污染处理时,相关工作人员需将污水的停留时间、进水量等考虑到,因为这些因素可以对污水处理的效果产生极大的影响,只有全部考虑到这些因素,才可以提高污水处理质量、效率。

(六)人工湿地处理技术

人工湿地处理技术简单来说就是由人类在一块洼地上采用土壤和填料混合组成填料床,对污水进行处理,其属于生物类工艺。将人工湿地处理技术运用起来,可将生活污水中的污染物有效去除。在实践中发现,人工湿地处理技术最大的特点就是服务年限长、抗冲击力强,且填料、植物可以进行清理,清理完重新填装仍旧可以进行污水处理。但是,想要使人工湿地处理技术发挥出效用,想要提高水污染处理质量、效率,就需要将人工湿地建设重视起来。因为人工湿地基质可以对污染物去除质量产生影响,可以影响人工湿地中的各种植物、生物的生长情况。所以在进行人工湿地建设时,可适当加入石沙、煤渣等物质。如此,湿地基质就会具有更强的渗透性、吸附性。此外,负责建设人工湿地的人员还需选择根系茂密的求生植物,因为其可将污水中的污染物吸附、利用,提高污水处理质量。此外,人工湿地处理污水的效率是会受到外界因素的影响,所以在北方采用人工湿地处理技术进行污水处理时,相关工作人员需要考虑温度、冰冻期、光照等因素。

二、农村水污染处理技术的发展

鉴于水污染处理是新农村建设的重中之重,所以农村水污染处理技术需不断发展。二十一世纪又被称作信息化时代,信息技术逐渐完善,所以农村水污染处理技术应朝着信息化处理、信息化管理的方向发展。如此,才可以为污水处理的有效性提供保障。但是,在发展水污染处理技术时,相关人员需基于当前的技术进行,需将现有技术与现代信息技术有效结合在一起。例如,相关工作人员可以将化粪池工作中的后期处理环节交由电脑服务器。具体而言,可将定期淤泥清理和沼气收集系统进行设定,进而实现智能化工作、智能化维护,从而将化粪池处理技术的作用更好地发挥出来。同时,农村水污染处理技术还需要考虑到农村的经济、生态发展,要将三者结合在一起。例如,人工湿地技术在进行建设的时候可以和稳定塘结合,将稳定塘生态湿地中心建立起来,进而将具有经济效益的家禽、植物培养出来。稳定塘生态湿地中心还可与化粪池、沼气池等结合起来,建立起农村生活、生产、水污染处理、经济养殖一体化农村模式。如此,便可建设新农村,将农村资源有效利用起来,就可以为农村发展奠定良好的基础。

三、结语

综上可以看出,农村水污染处理迫在眉睫。但水污染处理是一项大工程,除了需要相关部门花费大量的时间与精力,还需要采用相关的技术。所以,相关工作人员需基于当前的水污染处理技术进行研究、实践,如此才能保证农村的水污染处理质量、处理效率,才能提高农村地区的农作物产量、质量,为新农村建设、发展奠定良好的基础。

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