農(nóng)村生活污水處理工藝農(nóng)村生活污水是家庭日常生活產(chǎn)生的雜排水,因其含有大量的養(yǎng)分鹽及細菌、病毒,簡潔活污水任憑排放,已成為流域水質惡化的主要緣由之一,也是造成農(nóng)村水環(huán)境污染及湖泊化問題的重要措施之一,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善具有重要意義。處理工藝人工濕地特點人工濕地有自由水面型(FWS)和潛流型(SFS)兩類。由于潛流型人工濕地處理效果好、又分成水平流和垂直流兩種。前者對BOD5、CODCr、SS、重金屬等污染物處理效果好,后者脫氮、除磷效果較好。人工濕地處理系統(tǒng)投資低,處理效果好,治理和維護簡潔,根本不用能源消耗,運行費用僅為常規(guī)處理的1/10,抗沖擊性能強,適合寬闊農(nóng)村地區(qū)、小城鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理。構造下面重點介紹潛流型濕地。潛流式人工濕地構造由進水區(qū)、處理區(qū)、出水區(qū)三局部組成,并且底部應做好防滲層。垂直流人工濕地構造示意見圖1。圖1垂直流人工濕地構造示意處理區(qū)為人工濕地工作區(qū),為保證流程的長度和水流均勻,一般設計成上向流分格串聯(lián)運行。每格中的基質承受礫石或卵石,顆粒由下而上遞減,基質厚度取60～80cm。底層厚20cm40～60mm30cm,粒徑20～40mm15cm,粒徑10～30mm,為細碎石層。進水區(qū)與集水區(qū)的布置應盡量保證布水和集水均勻,避開在池內(nèi)形成死水區(qū)和短流。人工濕地的防滲層很重要,應保證污水處理過程中污水不向外滲漏,防止污水對地下水的污染和影響四周環(huán)境衛(wèi)生。一般濕地應選在厚土層地區(qū),厚土層上再設防滲層,防滲層可用粘土、膨脹土、瀝青和油氈鋪設,現(xiàn)在也有做高密度聚乙烯樹脂塑料膜鋪墊。人工濕地的植物品種對人工濕地的處理效果影響很大,所以濕地設計時應留意床內(nèi)植物物;固然也應考慮到植物的經(jīng)濟價值和欣賞性。但是，濕地系統(tǒng)的缺點是占地面積一般都較大,不太適合那些土地較缺乏的農(nóng)村區(qū)域。清華大學的模擬試驗裝置為:潛流式床和外表流床的前1/3段種植蘆葦(16株/m2

后2/3段種植茭白(12株/m)。每個床體寬為1m,長為6m床深為0.7m坡度為1%。潛流2床體的底部鋪設10cm厚的沙石(直徑為2～4cm)層,中部為40cm的爐渣層,上部為10cm的土壤,2～5cm的卵石,寬度為40cm。在集水區(qū)底部安裝有多孔集水管并與外部一出水高度可調(diào)的豎管相聯(lián)結,水深保持在50cm左右。外表流床體內(nèi)部均勻填充肯定配比的爐渣和土壤混合物,深度為40cm。床體外表維持20cm深的自由水面,其深度由出口溢流堰調(diào)整。其運行的水力負荷為30cm/d,COD,TN,NH4+

—N,TP去除率見下表：名稱名稱進水水質去除率COD50～80mg/L57.0%～75.4%TN2～8mg/L57.0%～65.3%NH4+—N TP2～4mg/L 0.5～1.0mg/L72.5～95.2% 59.7%～64.2%。生活污水凈化沼氣池生活污水凈化沼氣池是在化糞池和沼氣池的根底上進展起來的,解決了化糞池處理效果差、沉積污泥多、沼氣池沼氣回收率低的弊端。池型布置生活污水凈化沼氣池的工藝流程為:生活污水→前置處理區(qū)Ⅰ→前置處理區(qū)Ⅱ→后處理區(qū)→排出。其布置見圖2。圖2生活污水凈化沼氣池布置示意前置處理區(qū)分為Ⅱ級,設計成兩座密閉的圓柱形沼氣池,在該區(qū)生活污水進展厭氧分解、泥水分別;,在前處理Ⅱ區(qū)池內(nèi)掛硬性填料。沼氣池的有效容積為污水通過停留容積和污泥局部沉積容積之和,污水容積按停留時間48～72h計算,污泥沉積容積按污泥清掏周期360d計算。后處理區(qū)為生物濾池,設計成矩形折流式生物濾池,分成4格,每格水頭差20cm,污水從下向上串聯(lián)折流通過濾床,污水通過濾膜上好氧、兼性微生物的分解代謝和合成代謝進一步,厚度為400～500mm,粒徑5～40mm第三格為中濾料,粒徑5～20mm;第四格為細濾料,粒徑5～15mm。每格碎石后處理區(qū)的有效容積可按(0.4～0.5)沼氣池有效容積計算。凈化沼氣池前設格柵,,池頂設活動蓋板和,活動蓋板上有沼氣導管,位布置DN150PVCU進氣管(進口設防護罩),使池內(nèi)水面與大氣相通,保證好氧和兼性微生物的降解效果。處理效果地方環(huán)境監(jiān)測站對凈化沼氣池的檢測結果見表1～表3。表1～表3準》(GB8978—1996)中的二級排放標準要求。工藝相結合，產(chǎn)生一些的技術。生物接觸氧化與人工濕地組合工藝根本狀況經(jīng)過對該地區(qū)農(nóng)村生活污水中主要指標CODCr

、TN、TP的監(jiān)測分析,水質狀況COD為Cr135-380mg·L-1、TN為15-50mg·L-1、TP為0.50-3.50mg·L-1。監(jiān)測分析頻度為每周1次,連續(xù)監(jiān)測14次,監(jiān)測分析方法CODCr

為重鉻酸鉀法;TN為過硫酸鉀氧化紫外分光光度法(GB11894-89);TP為鉬銻抗分光光度法(GB11893-89)。處理工藝承受生物接觸氧化與人工濕地組合工藝對農(nóng)村生活污水進展處理,其工藝流程見圖3。圖3農(nóng)村生活污水經(jīng)過細格柵去除漂移物和懸浮物后,進入集水調(diào)整池以到達均衡原水水質。從填料上脫落的生物膜,隨水流到沉淀池后被去除,污水得到凈化。經(jīng)生物接觸氧化處理后,污水中大局部有機物得到了去除。沉淀池出水進入人工濕地處理,進一步去除N、P養(yǎng)分鹽。承受潛流型人工濕地,平面尺寸為1.8m×6.0m,床深為80cm,中間利用隔墻形成交替流,人工濕地上栽種蘆葦、菰米等具有高效脫氮除磷功能的水生型植物。處理后的出水直接外排。工藝分析名稱名稱平均去除率CODCr72.9%TNTP86.6%89.1%隨著氣溫的上升,TN及TP的去除率有明顯增加的趨勢,究其緣由主要是由于氣溫的上升,濕地上植物的生長加速,對N、P的去除有促進作用。另外覺察，TP的平均去除率略高于TN的平均去除率,可能是由于氮的去除主要是微生物作用,而磷的去除是由微生物和吸附沉淀雙重作用所致。依據(jù)對生物接觸氧化池及人工濕地兩個環(huán)節(jié)TN、TP進出水濃度的監(jiān)測顯示,人工濕地對生活污水中的NP的去除具有較大的奉獻,絕大局部NP通過人工濕地介質的過濾作用、微生物的降解以及植物的吸取作用得以從污水中去除,其中N主要是通過硝化與反硝化反響而被去除,P的去除主要依靠沉淀、吸附及水生植物的吸取。小結生物接觸氧化-人工濕地組合工藝對農(nóng)村生活污水中污染物的去除效果好,其主要指標COD

、TN、TP的平均去除率分別為72.9%、86.6%、89.1%,出水一般都能到達一級排放標Cr處理農(nóng)村生活污水的一種簡潔適用的方法。國外生活污水處理技術高效藻類塘系統(tǒng)美國加州大學伯克利分校的Oswald提出并進展的高效藻類塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進,其充分利用菌藻共生關系,對污染物進展處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣,塘內(nèi)的一級降解動力學常數(shù)值比較大,故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時間短,占地面積少;建設簡潔,維護簡便,基建投資少,運行費用低;BOD5NH4+-N、P043–P、原體去除效率高;假設高效藻類塘后接的是高等水生生物塘,則其中的水生生物不但可以除藻,降低出水的SS,而且能進一步去除水明顯,溫度影響生物的組成,養(yǎng)分物的需求,陳代謝的特點和反響速率;pH影響生物的適應力量,離子輸送和陳代謝的速率;水體對光的吸取特性取決于4個方面:水體特性,腐殖質,藻類和非生物性的懸浮物;氣溫過高或較低時,藻類的生長受到抑制從而影響處理效果。目前高效穩(wěn)定塘在以色列、摩洛哥、法國、美國、南非、巴西、比利時、德國、西蘭等國都有爭辯應用。國內(nèi)專家對高效藻類塘進展中試爭辯,說明高效藻類塘COD平均去除率為75%BOD去除率在60%左右,氨氮平均去除率高達91.6%,凱氏氮平均去除率為75%,總磷平均去除率為50%左右,藻類塘出水經(jīng)過水生生物塘處理后,COD的總去除率可達87.5%,氨氮的總去除率可97.48%,總磷的總去除率能到達80%左右。一體化氧化溝最早的一體化氧化溝是Pasveeer教授1954年在荷蘭Voorfshoten研制成功,是一種集曝氣、沉淀、泥水分別、污泥回流等功能于一體的技術,適合中小型污水處理廠的應用?；亓?投資少,能耗低,占地少,治理簡便;處理效果穩(wěn)定牢靠,BOD5和SS去除率在90～95%或更高,COD去除率在85%以上,且硝化、脫氮作用明顯;產(chǎn)生的剩余污泥量少,不需硝化,污泥性質穩(wěn)定,易脫水,不帶來二次污染;固液分別效果比一般二沉池高,整個成功能相對獨立的厭氧、缺氧和好氧區(qū)域,對除磷脫氮要求較高的場合穩(wěn)定性較差;固液分別器內(nèi)斜板(或類似組件)強化了分別效果,但由于污水污泥具有粘稠性,且易形成生物粘膜,斜管或斜板有堵塞和淤積的可能,會增加維護工作量;由于污水流量和本質的變化,氧化溝內(nèi)的流速和出流量總是變化的,污泥層難以穩(wěn)定,有可能消滅浮泥,增加出水的SS。據(jù)1987年統(tǒng)計,美國已有92座合建式氧化溝,較有代表性的是聯(lián)合工業(yè)公司(UnitedLndus2triesLnc1)的船式沉淀器田BOAT,Armco環(huán)境企業(yè)公司的BMTS系統(tǒng),EIMCO公司的Carrousel渠內(nèi)分別器,湖濱(Lakeside)設備公司的邊墻分別器以及Lightnin公司的導管式曝氣內(nèi)渠和邊渠沉淀分別器,此外是Envirex公司的豎直式氧化溝。澳大利亞“FILTER”(非爾脫)污水處理系統(tǒng)澳大利亞科學和工業(yè)爭辯組織(CSIRO)暗管排水相結合的污水再利用系統(tǒng)”,稱之為“非爾脫”高效、持續(xù)性污水澆灌技術,其目排水暗管以上的地下水位以及處理后污水的排出量,見圖4。圖4澳大利亞曾在格林菲斯市進展田間試驗。先后兩次試驗的面積分別為8hm2和16hm21m,用初級處理后的城市污水進展格田漫灌,每隔14天灌一次。該系統(tǒng)的試驗效果見表4。表4澳大利亞CSIRO與我國水利水電科學院和天津市水利科學爭辯所合作,曾在天津市武清縣建立試驗區(qū),試驗總面積2hm2,暗管埋深1.2m,兩種處理的暗管間距為5m和10m,引取北京市初級處理后的污水和沿程集合的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水,澆灌小麥。試驗說明,97%～99%的磷通過土壤及作物的吸取而被除去,總氮的去除率達82%～8693%,化學耗氧量的去除率為75%～86%。排水暗管的間距小,則去污效率高?！胺嵌摗毕到y(tǒng)對生活污水的處理效果好,其運行費用低,特別適用于土地資源豐富、但依據(jù)大量調(diào)查和試驗說明,土壤—植物系統(tǒng)可以去除城市污水中的病原體。為慎重起見,國內(nèi)外全都認為,處理后的城市污水適宜澆灌大田作物(旱作和水稻)。由于大田作物的生長期長,光照時間長,病原體難以生存;而蔬菜等食用作物,生長期短,有的還供人們生食,則不宜承受污水澆灌。此外,這種處理方法受作物生長季節(jié)的限制,非生長季節(jié)一般造價較高,假設用于處理生活污水還需修建把握排水量的泵站,則造價更高,推廣應用有肯定困難。韓國的濕地污水處理系統(tǒng)韓國的農(nóng)業(yè)用水是最大用水戶,占總用水量的53種濕地污水處理系統(tǒng),使污水中的污染物質經(jīng)濕地過濾后或被土壤吸取,或被微生物轉變成無害物。這種方法需要的能源少,維護的本錢低。韓國國立漢城大學農(nóng)業(yè)工程系對濕地污水處理系統(tǒng)在田間進展了試驗,見圖5。圖5濕地污水處理系統(tǒng)平面示意圖容器長8m,寬2m,高0.9m,用混凝土制成。容器內(nèi)填沙并種植蘆葦,未經(jīng)處理的生活指標為:pH值為7.85,溶解氧(DO)為0.23mg/L,生化需氧量(BOD)為124.35mg/L固體物(SS)為52.36mg/L(TN)為121.13mg/L(TP)為24.23mg/L。用經(jīng)過濕地系統(tǒng)處理后的污水澆灌水稻。污水澆灌水稻試驗是在用聚氯乙烯板制成的盆內(nèi)進展。盆寬90cm110cm70cm外表積為1.0m210cm厚的卵石,上蓋過濾布,然后用水稻土填滿。在盆底安裝排水管,把握滲漏水。盆外為用混凝土做成的大坑,坑與盆之間填滿土壤,以便消退溫度對作理(用自來水澆灌并施肥)進展比照。試驗對水稻的生長過程(稻株高度、分蘗數(shù)目、葉面積、葉面積指數(shù)、總干物質等)進展了具體觀測和分析。主要結論:①利用處理過的污水澆灌,對水稻的生長和產(chǎn)量無負面影響;②利用處理過的污水澆灌,并加施肥料,水稻產(chǎn)量達5730.38kg/hm2,比常規(guī)比照田高約10%。韓國試驗爭辯的濕地污水處理系統(tǒng),實質上也是一種土地—植物系統(tǒng),至今已廣泛用于歐洲、北美、澳大利亞和西蘭等。濕地上多種植蘆葦、香蒲和燈心草等,對病原體的去除效果好。但其缺點是需要大量土地,并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫存植物生長季節(jié)的影響等。一般來說,利用濕地處理后的污水澆灌水稻,可取得更好的凈化效果。“LIVINGMACHINE”生態(tài)處理系統(tǒng)近年來,在美國、加拿大、英國、澳大利亞等國家消滅了一種叫“LIVINGMACHINE”物形式在人工裝置中,建立的物種聯(lián)系,從而進展某種凈化處理。加拿大多倫多市BODYSHOP工廠內(nèi)就建有這樣的一個處理系統(tǒng),它的設計和施工的原則種類的動植物集中在一起,使之形成一個連續(xù)反響的封閉循環(huán),反響箱和反響池包涵了從細菌、藻類到植物、蝸牛、魚類的多種生物有機體,這個有機體通過一系列的反響削減污水中的養(yǎng)分體和病原體,并使它們消化在一個連續(xù)的食物鏈中。這些植物是:桉樹、杜松、小香蕉樹、月桂、櫻草、薄荷樹以及紫草科植物等。污水首先進入封閉在地下的無氧箱,一段時間后進入無氧箱,空氣由底孔吹入,在此氨氮在細菌的作用下分解為硝化物,其后流入生物綜合池,在池內(nèi),其中的藻類、單細胞有機體、經(jīng)地下濕地,通過植物根系作用及沙石的過濾,硝化物在此轉變?yōu)榈獨?污水被初步凈化。這種污水處理的生態(tài)系統(tǒng)有美觀、耐用、體積小、費用低特點。國內(nèi)外技術以土地處理為主的治理技術慢速滲濾土地處理系統(tǒng)在我國沈陽西部的滯洪區(qū)建的面積約為700hm2的慢速滲濾土地污水場,可以簡化用于農(nóng)滲濾是土地處理污水技術中最廣泛應用的一種類型。它具有易治理、經(jīng)濟效益顯著的優(yōu)點。它有主系統(tǒng),調(diào)整系統(tǒng),關心系統(tǒng)構成。進水水質 122mg/L 106.2～168mg/L平均處理率 42.2% ,97.0%258～539mg/L86.進水水質 122mg/L 106.2～168mg/L平均處理率 42.2% ,97.0%258～539mg/L86.9%16.67～76.70mg/L90.3%1.78～17.15mg/L96.6%名稱SSBODCODKNKP522快速滲濾土地處理系統(tǒng)池、滲濾池、集排水系統(tǒng)、貯存塘等局部組成。據(jù)北京昌平快速滲濾池運行15個月的凈出水水質資料,凈化污水對COD,BOD5,SS,氨氮,硝基氮,總氮,總磷去除率分別為91.9%,95.3%,98%,85.6%,54.1%,83.2%,69%。滲濾池的土質要求通透性能強、活性高,水力負荷大、處理效率好為原則。如無此類土質條件,也可以依據(jù)上述要求用砂、草炭及耕作土人工配置成濾料,制成人工濾床。一般在系統(tǒng)運行4～5周后,就需要對滲濾床耕作,以恢復其滲濾速度。生活污水的砂濾處理系統(tǒng)這種砂濾系統(tǒng)是土地處理系統(tǒng)的一種,它在構建過程中一般承受沙子作為介質,讓污水經(jīng)過沙體滲濾排出系統(tǒng),到達凈化的目的。它的凈化機制與其它土地處理系統(tǒng)大致一樣。出水的SS,BOD5,COD一般可達80%以上,總氮、總磷去除率一般在40%～80%,何江濤等對此處理系統(tǒng)進展了闡述,見表5表5幾個砂濾系統(tǒng)的參數(shù)及處理效果蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)此項技術是筆者提出的適用于50～300戶左右集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),現(xiàn)已經(jīng)在太湖流域農(nóng)村建立了示范工程。本示范工程將農(nóng)戶現(xiàn)有的化糞池改造后或直接加以利用,用強化溝替代農(nóng)戶的溝渠或排污管,出水進蚯蚓生態(tài)濾池,其工藝流程如圖6多,同濟大學在其處理城市生活污水方面進展了一些爭辯。圖6將此技術運用到農(nóng)村生活污水的處理中,已經(jīng)得到很好的效果。濾池主要有布水裝置,生態(tài)濾床和排水裝置三局部組成。生態(tài)濾床從下層依次往上是:大石頭(鵝卵石,直徑4～7cm),小石頭(直徑1～3cm),沙子和土壤層,此層也可以說是蚓糞層(vermi2casting),是蚯行試驗的狀況來看,此系統(tǒng)很適合于處理農(nóng)村生活污水。生態(tài)廁所技術生態(tài)廁所(Biotoilet),是在不使用水沖的前提下,在座便器下方建筑一長方形池,內(nèi)填充鋸木屑作為載體,并輔以較小的動力攪拌,通過有氧微生物的放熱發(fā)酵,將排泄物轉化為無臭味的氣體(水和CO2

)和較枯燥的有機肥。生態(tài)廁所特點:不需要用水,節(jié)約了大量的水資源;廁所內(nèi)無臭味,不需要掏廁所;鋸木屑本身是一種廢棄物,處處可以找到;有機肥回用局部解決了化肥施用過大的問題,削減了對水體的污染。集中型污水處理厭氧-好氧工藝在較為興旺的農(nóng)村,也可以考慮滴濾床技術,它適用于200戶左右集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),主要工藝流程為:生活污水→化糞池→厭氧好氧滴濾床→深度處理生物塘→回用或排放此工藝特點:土壤自凈過程的人工強化;利用虹吸作用,無需單獨充氧,節(jié)約運行費用;可與其他技術組合使用。承受人工濕地/穩(wěn)定塘工藝處理農(nóng)村生活污水工藝流程污水先經(jīng)過格柵處理,去除樹枝、塑料等較大雜質;由于污水中含有肯定的致病菌,承受石灰消毒處理,同時消毒池也起到調(diào)整水質的作用,可沉降局部固體懸浮物;消毒池出水自流進入?yún)捬醭?將大分子有機化合