农村生活污水资源化处理技术的选择及经济实用性比较

Posted 2023-01-14 藻类

篇首语：书籍是朋友，虽然没有热情，但是非常忠实。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了农村生活污水资源化处理技术的选择及经济实用性比较相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：介绍了农村污水处理方法的工艺、特点及经济适用性，指出农村地区应根据不同地形、气候、水量、经济水平等情况，选择适用的经济高效的污水处理方法。

关键词：农村生活污水;污水处理;经济实用性

随着我国经济快速发展，农村地区生活水平不断提高，但与城市相比，由于底子薄、基础差，环境安全隐患与问题突出，尤其是乡村聚居点生活污水引起的环境污染问题也日益严重。2002 年统计结果表明，全国农村生活污水日排放量就达320.5万t，造成河流、水塘污染，影响村民居住环境，严重威胁农民的身体健康。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保障，危害农民的生存发展。

1目前适合农村生活污水处理的方法

1.1高效藻类塘

高效藻类塘（HighRate Algae Pond，HRAP）是由美国加州大学伯克利分校Oswald教授提出并发展的，试验流程见图1。工艺高效藻类塘技术在国外已经得到了广泛应用，如以色列、摩洛哥、法国、美国、南非、巴西、比利时、德国、新西兰等，而我国还停留在实验研究阶段。同济大学对高效藻类塘处理太湖地区农村生活污水的效果进行了研究，结果表明，太湖地区农村生活污水的水质受季节影响变化较大，秋、冬季的有机物浓度较夏季高3 倍～4倍；高效藻类塘内存在的菌藻共生体系，使塘内溶解氧浓度较高（保持好氧状态），而pH值则存在周期性变化；对COD的平均去除率可达70%，氨氮主要通过硝化作用去除，去除率＞90%，磷酸盐主要通过沉淀作用去除，去除率为50%。李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮（NH3及TN）的平均去除率高达93%，磷的平均去除率为55%；陈鹏采用高效藻类塘处理城市生活污水，取得了稳定的处理效果:CODcr，BOD5，NH3，TN和TP的平均去除率分别达到75%，60%，91.6%和50%。

高效藻类塘与传统稳定塘相比，既有运行成本低、维护管理简单等优点，又克服了传统稳定塘停留时间过长、占地面积大等缺点，在处理农村及小城镇污水方面具有广阔的应用前景。目前已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的实验研究。

1.2生物滤池

生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）是一个相对较新的水处理工艺，已在欧美和日本广为应用，在我国的研究规模也日益扩大。其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池，厌氧水解—高负荷生物滤池处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身，大大简化了污水处理流程。该工艺运行管理十分方便，并能承受较强的冲击负荷，对于我国的农村污水处理有着特别重要的意义。有关研究表明，厌氧酸化—高负荷生物滤池处理系统的COD去除率高达75%～85%，BOD去除率高达85%～95%，SS去除率高达85%～ 95%。生物滤池工艺流程见图2。

1.3人工湿地

人工湿地是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。欧美国家广泛采用人工湿地系统处理村镇地区及小型社区的污水，取得了显著的成效。人工湿地作为一种新型生态污水处理技术具有投资和运行费用低、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好、水生植物有一定经济价值等诸多优点。用于农村生活污水处理的主要是潜流人工湿地。人工湿地处理工艺流程图见图3。

清华大学刘超翔等采用表面流和潜流式两种人工复合生态床对滇池地区低浓度农村污水进行的处理试验结果表明,在高水力负荷（30 cm/d）条件下,潜流式床体对COD，TN，NH＋4－N和TP 的去除率分别为70.6%，60.6%，80.9%和66.0%,表面流床体则分别为63.1%，61.2%，90.2%和60.2%。

1.4无动力地埋式生活污水处理装置

生活污水首先进入厌氧消化池，污水中的悬浮物沉降下来成为污泥，污泥通过一定时间的自然发酵，有机物得到降解。工艺流程见图4。浙江大学沈东升等采用内充空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器为处理设备，经过小试、中试及实际应用，结果表明:在水力停留时间1天及常温条件下，UUAR对农村生活污水中COD，BOD5，SS，TN，TP和大肠菌群、细菌总数及蛔虫卵的平均去除率分别达到66%～68.3%，70%～76.8%，80%～ 90.2%，18%～23.0%，33%～35.2%，95%～99.8%，37%～82.9%和 78.7%～100%，出水水质稳定达到国家二级排放标准。

1.5生活污水净化沼气池

新型生活污水厌氧净化池（或称城镇生活污水净化沼气池）是一种小型分散化污水处理装置。生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的，解决了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端，其工艺流程见图5。

1.6地下土壤渗滤系统

该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中，污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高，一般可达70%～90%，污水土地处理技术对BOD， COD、氨氮、总氮和总磷有着较高的去除率，并且投资省，运行费用低，管理简单，维护方便，有净化污水、美化绿化环境和节约水资源的综合效果，适用于我国中部地区广大农村的污水处理。工艺流程见图6。清华大学在2000年科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统，取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性，CODcr， BOD5，NH3，TN和TP的去除率分别大于80%，90%，90%和98%。地下土壤渗滤法在我国日益受到重视。中科院沈阳应用生态所 “八五“”九五”期间的研究表明，在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的，且出水能够作为中水回用。

2 各种处理方法的比较及优缺点

2．1高效藻类塘

高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短，占地面积小；建设容易，维护简便，基建投资少，运行费用低；BOD5，NH＋4－N和病原体去除效率高。但是它易受温度和pH等环境因素影响。

2．2生物滤池

BAF抗冲击负荷能力强，耐低温，无污泥膨胀，可避免微生物流失，保持较高的微生物量，日常运行管理简单，处理效果稳定。工艺简单，基建费用低，受气温影响小。由于BAF为半封闭或全封闭构筑物，其生化反应受外界温度影响较小，因此适合于北方寒冷地区。

2．3人工湿地

人工湿地系统处理污水具有一系列的显著优点，适合不同的处理规模，基建费用低廉，处理构筑物由各种天然生态系统或经简单修建而成，没有复杂的机械设备，易于运行维护与管理。表面流人工湿地成熟期短，只需要3个月～4个月。表面流人工湿地通常是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成，因而其建设费用较低，根据当地地形落差采用合建式污水处理系统，池体采用砖混结构，可减小占地面积，节约成本。

2．4无动力地埋式生活污水处理装置

UUAR无日常运行费用，适宜于农村生活污水的分散处理。反应系统对大水量冲击敏感，暴雨对其的影响极大，北方建设项目需要考虑防冻，增加投资成本。

2．5净化沼气池

生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的，克服了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端。

2．6土壤渗滤系统污水处理工艺

该技术利用土壤的自然净化能力，具有基建投资低、运行费用低、操作管理简便等优点，而且还能够利用污水中的水肥资源，把污水处理与绿化相结合，美化和改善区域生态环境，特别适合中国国情。

参考文献
［1］李旭东,周琪,黄翔峰,等.高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水［J］.水处理技术,2006,32（6）:61－64.
［2］Chang W S，Hong S W,Park J.Effect of zeolite media for the treatment of textile wastewater in a biological aerated filter［J］. Process Biochemistry,2002（37）:693－698.
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［4］沈东升,贺永华,冯华军,等.农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究［J］.农业工程学报,2005,21（7）:111－115.
［5］刘豪,刘贵毅,关卫省,等.人工湿地系统在我国中小城镇污水处理中的应用［J］.环境卫生工程,2006,14（2）:32－34. 作者: 张京震，刘建红