潘潔強(qiáng)
摘要:經(jīng)過(guò)三十多年的改革開(kāi)放,國(guó)家在很多領(lǐng)域都發(fā)展的很快,但追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)卻犧牲了環(huán)境。政府雖已逐漸意識(shí)到經(jīng)濟(jì)模式的弊端,也在全國(guó)各大中小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)都建立了完善的污水處理廠,但對(duì)于既無(wú)市政污水管道也無(wú)能力處理污水的廣大近郊區(qū)域的農(nóng)村,其生活、禽畜糞便、小工廠廢水的直接排放污水仍是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
關(guān)鍵字:污水處理;人工濕地;膜處理;
前言
我國(guó)農(nóng)村污水存在分布廣,地區(qū)差異大;污水水質(zhì)、水量波動(dòng)大以及排水官網(wǎng)不健全等問(wèn)題。政府也在治理上存在資金投入少,缺乏專(zhuān)業(yè)污水處理人員以及對(duì)雨污水資源缺乏利用的問(wèn)題。因此在農(nóng)村生活污水處理上,需因地制宜的采取多元化處理模式解決以上問(wèn)題。
以廣州地區(qū)的近郊區(qū)域集中村落為例,根據(jù)厭氧池后的末端處理方式不同,目前主要采用的農(nóng)村污水末端處理模式有穩(wěn)定塘處理、人工濕地處理和膜技術(shù)處理。
一、穩(wěn)定塘污水處理模式
塘工藝根據(jù)村莊自身情況因勢(shì)而建,無(wú)動(dòng)力消耗,穩(wěn)定塘可利用現(xiàn)狀水塘改建。采用現(xiàn)狀水塘作為穩(wěn)定塘?xí)r,宜增設(shè)植物浮床設(shè)施,以提高生態(tài)塘處理效率,使得水生植物易于管理,防止富營(yíng)養(yǎng)化污染。
該工藝出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。日常需安排1人不定期維護(hù),厭氧水解池每年清掏1次,穩(wěn)定塘需定期清理塘底淤泥并曬塘。工藝設(shè)計(jì)參數(shù):厭氧水解池水力停留時(shí)間>6h;污泥清掏周期為1年;穩(wěn)定塘水力負(fù)荷為0.1~0.2m3/(m2·d)。
穩(wěn)定塘工藝需有足夠場(chǎng)地的使用面積,但前期總體投資最小,維護(hù)管養(yǎng)問(wèn)題較少,較適用于污水濃度較小,如村落范圍巨大純農(nóng)業(yè)型居住區(qū)。主要缺點(diǎn)是出水水質(zhì)較一般,穩(wěn)定塘存在臭味大,蚊蟲(chóng)縈繞,環(huán)境不美觀。目前已有設(shè)計(jì)單位提出改良措施,在穩(wěn)定塘里再安置阿科蔓人工水草,最終出水效果也較理想,普遍能達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
二、人工濕地污水處理模式
人工濕地是近年來(lái)廣州各農(nóng)村最先推廣進(jìn)行實(shí)施的偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)城市污水管網(wǎng)農(nóng)村污水末端就地處理設(shè)施,是種迅速發(fā)展的生物--生態(tài)治污技術(shù)。污水先經(jīng)厭氧池厭氧水解后直接由植物吸收分解有機(jī)物,其顯著特點(diǎn)就是其對(duì)有機(jī)污染物有較強(qiáng)降解能力,廢水中不溶性有機(jī)物通過(guò)濕地沉淀、過(guò)濾作用,可很快被截留進(jìn)而被微生物利用;廢水中可溶性有機(jī)物則可通過(guò)植物根系生物膜吸附、吸收及生物代謝降解過(guò)程而被分解去除。隨處理過(guò)程不斷進(jìn)行,濕地床中微生物繁殖生長(zhǎng)通過(guò)對(duì)濕地床填料定期更換及對(duì)濕地植物收割而將新生有機(jī)體從系統(tǒng)中去除。
人工濕地是個(gè)綜合生態(tài)系統(tǒng)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、投資省、耗電低、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn),其應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)前提下充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力防止環(huán)境再次污染獲得污水處理與資源化最佳效益。它具有環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益,是種較好的廢水處理方式。
人工濕地因水流方式差異可分三類(lèi):表面流濕地,潛流濕地和垂直流濕地。
表面流濕地是種污水從濕地表面漫流而過(guò)的長(zhǎng)方形構(gòu)筑物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工程造價(jià)低。但污水在填料表面漫流易滋生蚊蠅,對(duì)周?chē)h(huán)境會(huì)產(chǎn)生不良影響,且其處理效率較低;潛流濕地系統(tǒng)中污水在填料縫隙間滲流,可充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其他作用處理污水,由于水平面在覆蓋土層或細(xì)砂層以下,衛(wèi)生條件較好,故被廣泛采用;垂直流濕地污水沿垂直方向流動(dòng),氧供應(yīng)能力較強(qiáng),硝化作用較充分,占地面積小,可實(shí)現(xiàn)較大水力負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行。由于垂直流濕地可方便地采用工程手段來(lái)改善系統(tǒng)供氧狀況提高布水均勻性,營(yíng)造更加有利于硝化和反硝化發(fā)生系統(tǒng)環(huán)境,故越來(lái)越受到人們重視。
目前廣州地區(qū)大面積使用的是潛流型濕地,但由于我國(guó)人工濕地技術(shù)還不完善,逐漸暴露出些問(wèn)題,在我參與調(diào)查的白云區(qū)幾十條農(nóng)村污水處理設(shè)施條件來(lái)看,主要存在如下問(wèn)題:
(1)設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際調(diào)試運(yùn)行參數(shù)存在差距,如人工濕地水力負(fù)荷、污染物負(fù)荷與濕地面積大小關(guān)系等。因限制于農(nóng)村管網(wǎng)布置難度,很多村實(shí)際完成收集管道匯水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)來(lái)水量,部分濕地處理池種植植物因缺少營(yíng)養(yǎng)來(lái)源枯萎;
(2)隨人工濕地運(yùn)行,污水中懸浮物被截留下來(lái),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷積累,植物腐爛,加上農(nóng)村缺乏技術(shù)管理,更易產(chǎn)生淤積,阻塞現(xiàn)象,導(dǎo)致濕地水流不暢,最終系統(tǒng)崩潰;
(3)冬季溫度較低,微生物活性下降,植物死亡,使得處理效果明顯下降。
三、膜生物反應(yīng)器污水處理模式
膜生物反應(yīng)器是將膜分離技術(shù)中超微濾組件與污水生物處理工程中生物反應(yīng)器相互結(jié)合而成的新處理工藝,揉和了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)。該裝置具有集裝式功能:
(1)將缺氧池、MBR生物反應(yīng)池、污泥池、清水池和設(shè)備操作間集成在一大箱體內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊,流程簡(jiǎn)潔,占地面積?。ㄖ挥袀鹘y(tǒng)工藝1/3-1/2)、增量擴(kuò)容方便,自動(dòng)化程度高,操作維修簡(jiǎn)便,且可隨時(shí)隨地移動(dòng),即可將本裝置直接運(yùn)至處理目標(biāo)所在地,直接規(guī)模化進(jìn)行處理,而無(wú)需進(jìn)行二次施工;
(2)集污水處理和凈水工藝流程于同一裝置,可淺埋于地下也可放置地表;處理基本無(wú)污泥產(chǎn)生,對(duì)周?chē)h(huán)境無(wú)影響;運(yùn)行效果好、可靠性高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用較少;
(3)耐沖擊負(fù)荷、對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng),可同時(shí)進(jìn)行硝化、反硝化,兼具脫氮除磷功能,非常適合處理新農(nóng)村建設(shè)的污水、分散式污水,出水可回用也可直接達(dá)標(biāo)排放,能滿足不同用戶不同水質(zhì)需求。據(jù)農(nóng)村污水水質(zhì)特點(diǎn),通過(guò)膜技術(shù)處理水質(zhì)前后對(duì)比如下表:
膜技術(shù)在處理水質(zhì)上存在較大優(yōu)勢(shì),處理排放水質(zhì)可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),但處理膜本身需定期進(jìn)行更換,存在一定管理困難,需廠家定期管理更換,同時(shí)抽水泵電費(fèi)仍需村民自行承擔(dān),需一定后期持續(xù)投入。
四、總結(jié)語(yǔ)
據(jù)這么多年農(nóng)村污水治理工程推進(jìn)實(shí)施及完成效果來(lái)看,不論是采取哪種污水處理模式,或多或少都存在些弊端,關(guān)鍵要立足于農(nóng)村污水水量、水質(zhì)及場(chǎng)地情況,選擇適合本地的處理方式。同時(shí)農(nóng)村污水運(yùn)行中,定期維護(hù)、保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理才能讓整個(gè)處理設(shè)施長(zhǎng)久有效發(fā)揮效益。
參考文獻(xiàn):
[1]《廣州市農(nóng)村污水治理工程指引2008》;
[2]《 水處理技術(shù)》第36卷第五期- 阿科蔓人工水草生態(tài)處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水治理中的應(yīng)用;