小型生活污水处理工艺

2023-05-08

第一篇:小型生活污水处理工艺

中、小型城市污水处理厂的优选工艺

1 城市污水处理厂的规模划分

根据我国的实际情况,大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。

规模>10×104 m3/d的是大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,目前全国已建成十多座,最大的是北京高碑店污水处理厂,规模达100×104 m3/d。

中型污水处理厂的规模为(1~10)×104 m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元,目前全国已建成几十座,正建的有上百座,今后一段时间还将大量增加。

规模<1×104 m3/d的是小型污水处理厂,一般建于小城镇,基建投资几百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;由于经济条件的限制,目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现,今后会越来越多,最终小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。

2 城市污水处理厂的主要工艺

城市污水的主要污染物是有机物,因此目前国内外大多采用生物法。也有采用化学法的,比如四川遂宁市的污水就采用化学强化一级处理,但这种工艺的去除率不高,出水达不到国家规定的标准,只适用于某些特定的对出水水质要求不高的地方。

在生物法中,有活性污泥法和生物滤池两大类,生物滤池的处理效率不高,卫生条件较差,我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂,而活性污泥法占绝大多数。

活性污泥法有很多种型式,使用最广泛的主要有三类:①传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺,②氧化沟,③SBR工艺。

传统活性污泥法是应用最早的工艺,它去除有机物的效率很高,在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理,对消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和运行费用都比较低,因而得到广泛应用。近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水处理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种,一种是用于除磷的厌氧—好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧—好氧工艺;A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。

氧化沟是活性污泥法的一种变型,在水力流态上不同于传统活性污泥法,是一种首尾相接的循环流,通常采用延时曝气,在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点,去除有机物的效率很高,也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池,还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点,使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。

SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单,而且处理效果好,有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。SBR工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关,我国昆明第

三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。

3 大型城市污水处理厂的优选工艺

大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法,我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂、杭州市四堡污水厂、成都市三瓦窑污水厂等都采用这种工艺,这不是偶然的,因为这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点:

①传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低,规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说,年运营费很可观,比如规模为40×104 m3/d的污水厂,1 m3污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。

这种工艺的能耗和运营费低的原因是:a.设置初沉池,利用物理法以最小的能耗和费用去除污水中相当一部分有机物和悬浮物,降低二级处理的负荷,显著节省能耗;b.污泥采用厌氧消化,它比氧化沟和SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗,是一种公认的节能工艺。

这种工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高,但随着规模的增大,氧化沟和SBR的基建费也成倍增加,而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加,两者的差距越来越小。当污水厂达到一定规模后,常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省,所以,污水厂规模越大,常规活性污泥法的优势就越大。

②常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺点是处理单元多,操作管理复杂,特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理,消化过程产生的沼气是可燃易爆气体,更要求安全操作,这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市,技术力量强,管理水平较高,能满足这种要求,因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。

根据我国目前的现实情况,城市污水处理处于起步阶段,法规和制度都不够健全,对污泥的稳定化要求没有明确的规定,同时由于排水管网系统不够完善,大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验,这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此,对于规模为(10~20)×104 m3/d的城市污水处理厂,有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济,在这种情况下,有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较,以确定最佳工艺。

4 中、小型城市污水处理厂的优选工艺

中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR,它们的共同特点是:

①去除有机物效率很高,有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷,而且处理设施十分简单,管理非常方便,是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺,也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。

②在10×104 m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法;对于规模为(5~10)×104 m3/d的污水厂,氧化沟与SBR法的基建费用通常要低10%~15%。规模越小,两者差距越大,这对缺少资金建污水厂的中小城市很有吸引力。

即使在10×104 m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小,低得越多,规模越大,差距越小,当规模为10×104 m3/d时,两类工艺的总费用大致相当。因此,对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。

③氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,操作管理大大简化,这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。

④氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化,在质量上能满足工艺要求,价格比国外设备便宜好几倍,而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。

⑤氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多,这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。

正是由于上述种种原因,氧化沟和SBR在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术,由联邦政府给予财政资助,SBR和氧化沟工艺因此得以大力推广,已经建成的污水厂各有几百座。欧州的氧化沟污水厂已有上千座,澳大利亚近10多年建成SBR工艺污水厂近600座。在国内,氧化沟和SBR工艺已成为中小型污水处理厂的首选工艺。

5 氧化沟工艺的主要分类和特点

氧化沟工艺大体上可以分为四类:

①多沟交替式氧化沟,它的特点是合建式,没有单独的二沉池,采用转刷曝气。它有单沟、双沟和三沟式,最典型的是邯郸三沟式氧化沟。这种氧化沟具有SBR工艺的特点,也可算是SBR的一种类型,它的脱氮除磷效果不稳定,如果要求脱氮除磷,需增加一些设施。

②卡鲁塞尔氧化沟,它是分建式,有单独的二沉池,采用表曝机曝气,沟深大于多沟交替式氧化沟,长沙水质净化二厂就是这种工艺,它的脱氮除磷效果也不够理想,如果要求脱氮除磷,也需增加一些设施。

③奥贝尔氧化沟,它也是分建式,有单独二沉池,采用转碟曝气,沟深也较大,现在四川、北京、山东、浙江等地都在采用,它的脱氮效果很好,但除磷效率不够高,要求除磷时还需采取一些措施。

④一体化氧化沟,是合建式,沉淀池建在氧化沟内,已在四川成都市新都污水厂和山东高密市污水厂应用。它既是连续进出水,又是合建式,且不用倒换功能,从理论上讲最经济合理,但在一些具体技术问题上还不十分成熟,因此影响了它的推广使用。

6 SBR工艺的主要分类和特点

SBR工艺主要有以下几种类型:

①传统式SBR工艺,它的所有操作都是间歇的、周期性的,四川巴中污水厂就是这种工艺。它的脱氮除磷效果不够稳定,如要求脱氮除磷,需做一些改进。

②ICEAS工艺,即间歇式循环延时曝气活性污泥法,它用隔墙将反应池分为两部分,前面是预反应区,后面是主反应区,采用连续进水,间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第

三、第四污水厂。它可以脱氮除磷,但效果不够理想。

③DAT—IAT工艺,即连续曝气和间歇曝气相结合的工艺,反应池中部用隔墙分为两部分,前边的DAT连续曝气,后边的IAT间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用于天津开发区污水处理厂。它的脱氮除磷功能一般,需增加设施才能提高脱氮除磷效率。

④CAST工艺,即循环式活性污泥法,它的反应池用隔墙分为选择区和主反应区,进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇周期性运行。它的脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水处理厂都采用此种工艺。

⑤UNITANK工艺,是三个矩形池并联,按照类似三沟式氧化沟的周期运行模式工作,但把转刷曝气改为鼓风曝气,可加大池深,把出水可调堰改为固定堰,简化了排水,上海石洞口污水处理厂就是采用这种工艺,它的功能和三沟式氧化沟类似。

7 氧化沟和SBR工艺的比较

氧化沟和SBR工艺有很多共同特点,也有各自的特点和适用性,在选定方案时需要仔细分析。

①从基建投资看,SBR工艺是合建式,一般情况下征地费和土建费较氧化沟低,而设备费较氧化沟高,总造价的高低则要视具体情况决定。

a.地价高,对氧化沟不利。

b.进水BOD浓度高,反应容积与沉淀容积的比值高,对氧化沟有利;BOD浓度低,反应容积与沉淀容积的比值低,对SBR有利。

②从运营费用看,SBR工艺通常用鼓风曝气,氧化沟工艺通常用机械曝气。一般说来,在供氧量相同的情况下,鼓风曝气比机械曝气省电;第二方面,SBR工艺是合建式,不用污泥回流(有的少量回流),氧化沟工艺是分建式要大量回流,电耗较大;第三方面,SBR工艺是变水位运行,增大了进水提升泵站的扬程。综合考虑,通常氧化沟工艺的电耗要比SBR工艺大些,运营费要高些。

③氧化沟工艺是连续运行,不要求自动控制,只是在要求节能时用自动控制;SBR工艺是周期间歇运行,各个工序转换频繁,需要自动控制。

④SBR工艺是静态沉淀,氧化沟工艺是动态沉淀,因而SBR的沉淀效率更高,出水水质更好。

第二篇:新农村生活污水处理工艺

“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、村容整洁、管理民主”的建设目标。加强农村生活污水的处理,是村容整治的组成部分,也是社会主义新农村建设的重要内容。2008年10月初,市委涂勇副书记调研西湖村,提出了要以西湖村为示范典型的“政府引导、农民主体、社会参与、部门支持、城乡共建”的新农村建设模式。

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,还会加剧淡水资源危机,使耕地危机得不到有效保障,危害农村的生存发展。因此,加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设,避免因生活污水直接排放二引起的农村河道、土壤和农产品污染,确保农村水源的安全和农民身心健康,是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容,也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。

全国农村每年产生生活污水约80多亿吨,而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统。生活污水随意排放,严重污染了农村的生态环境,直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。一方面,未经处理的生活污水自流到地势低洼的河流、湖泊和池塘等地表水体中,严重污染各类水源;另一方面,生活污水也是疾病传染扩散的源头、容易造成部分地区传染病、地方病和人畜共患疾病的发生与流行。目前全国农村的自来水普及率只有34%左右,还有3亿多农民存在饮水安全问题。在浙江省丽水市农民家庭用水水质的抽样检测结

1 果中,63个水样中大肠杆菌、浑浊度等主要指标超标的占72%。水源地水质低的状况与农村生活污水未经处理直接排放有直接因果关系。

与城市生活污水相比较,农村生活污水具有自身特色:

1、 农村人口居住相对分散;

2、 无统一污水收集管网;

3、 以家庭生活污水为主(部分区域有农家乐);

4、 部分地区存在小型工厂和作坊。

目前这部分农村生活污水(部分生活污水中混有工业废水)不经处理均直排入周边河道中,对农村周边水环境造成严重污染,造成水体发黑发臭,对周边农村居民的身体健康造成巨大的威胁,严重影响了周边农村居民的正常生活与农耕,直接阻碍了农村经济的快速发展,因此必须尽快完成这些自然村落的污水整治与改造。

一、 工程概况

1.1工程名称

×××××××生活污水处理工程。

1.2编制依据

⑴《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002; ⑵ 设计大你为对周围环境状况的调查与监测资料;

⑶ “七五”国家重点科技攻关项目成果《城市污水土地处理利用设计手册》,中国标准出版社;

2 ⑷ 《城市污水土地处理技术指南》。国家环境保护总局科技标准司编,1997;

⑸《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002 ⑹《给水排水构筑物施工及验收规范》GB50104-2002 ⑺《室外排水设计规范》GB50014-2006 ⑻《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 ⑼《给水排水设计手册》,中国建设工业出版社; ⑽《地下防水工程施工质量验收规范》GB50208-2002

1.3编制原则

⑴ 处理后生活污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级B排放标准。

⑵从水务一体化的角度,科学论证污水量,优化系统布局,保护水环境。污水处理与综合利用相结合,构建人与自然和谐发展的优美生境。

⑶以改善人居环境为目标,走可持续发展道路。

⑷设计布局与周边环境相容,满足人与自然和谐共生的要求。依据生态、景观和高效处理的原则,尽量利用现有条件,降低污水处理的维护运行费,使其运行管理方便。 1.4编制目的

通过充分调查研究和收集、分析资料的基础上,达到如下目的: ⑴ 论述建设污水就地处理工程的必要性和可行性。

3 ⑵ 对污水处理工艺进行选择。

⑶ 对污水处理系统的位臵和面积进行论证。

⑷ 对污水的收集、处理和处臵工艺、工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可能性以及环境影响等多方面综合比较和论证。 ⑸ 根据投资估算,提出资金筹措方式以及项目实施进度、通过以上研究工作,为项目决策提供科学依据。

1.5工程建设的必要性

1.5.1建设本项目是改善环境质量的需要

根据现状以及调查资料显示,为进一步改善×××生产生活条件,统筹城乡发展,加快农村现代化、城乡一体化建设进程,西湖村建设规划以科学发展观为指导,以可持续发展为原则,以“致富门道明晰,基础设施完善,社保体系建立,社会和谐稳定”为主要任务,努力探索具有新洲特色的新农村建设之路。

水环境质量恶劣,严重影响广大居民的身心健康和社会经济的健康发展,通过在各自然村实施污水收集和就地处理,可以减少污水对地下水的污染及污水直接排放对河道的污染,使农村的生态环境得到改善,对人民的生活质量起到积极的作用。 1.5.2建设本项目是社会主义农村建设的需要

随着人民群众生活水平的提高和全面建设小康社会的推进,全社会都在向“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”社会主义新农村迈进,改善生活环境,整治村容村貌,消除脏、乱、

4 差成为当前人民群众的迫切要求。根据党的十六届五中全会提出的建设社会主义新农村的重大历史人物和××市“加快农村城镇化、农业现代化和城乡一体化进程”精神,结合×××的实际情况,计划对××村的农村进行水环境治理和水生态建设,对村内污水进行必要的收集和处理,对排水管网进行统一的规划建设,显得十分重要。 1.5.3 对其他各自然村的污水治理起着积极的示范作用

通过对本项目的事实,进行区域内生活污水处理的试点工程建设,探求适合农村的污水收集和处理的方式方法,对解决其他各村的污水出路提供经验,起着示范作用。不仅顺应中央和××市新农村建设政策的方向,为老百姓实实在在做了实事,也为郊区河道建设与管理减轻压力。

二、 处理工艺技术选择 2.1概述

农村生活污水处理技术多种多样,近年来,在全国各地都在农村生活污水处理的试点工程,在原有的技术之上开发出了众多的污水处理技术,除传统的集中式污水处理厂外,还有土地处理系统,人工湿地污水处理系统、生物接触氧化槽、生态塘污水处理系统,土壤渗滤污水处理系统。厌氧沼气池污水处理技术,各种有(无)动力式地埋式(半地埋式、地面式)污水处理设备等新兴的污水处理方式。

农村生活污水处理与利用技术目前缺乏专著、技术规范的参考,农村居民区规模较小,污水排放分散、水质污染浓度较城镇的低、管网收集系统滞后且有些地区收集较为困难,同时多数情况下居民区又

5 具有紧邻耕地、绿化带、林地、低洼地、水塘和废弃地等优点,因此要结合上述进行处理工艺的合理选择。农村污水处理的思路和技术路线不同于城市污水处理,更适合采用环境生态工程为主、环境工程为辅的技术路线。因此,在这一技术路线和治理思路指导下,选择一些可能形成农村生活污水处理与资源化利用的工艺技术比较。

本工程范围内处理的进水为分散居民农户的生活污水,要求建设投资省、运行维护简单,且相对独立的工艺,本方案选择适合于本工程的工艺,即一体化污水处理设备,人工湿地处理系统及土壤渗滤污水处理系统进行比选。 2.2一体化污水处理设备

一体化污水设备和装臵较多,形式也多样,主要是针对污水排放量少的工业企业,未截污又缺乏土地的城市或居住较为分散的农村,以及小型的厂矿、医院、宾馆等地方的污水处理方式。有的装臵利用如硅藻土净化水质;有的则是在装臵内利用动力消解污染成分。发展集预处理、二级处理和深度处理于一体的中小型污水处理一体化装臵,是国外污水分散处理发展的一种趋势。

日本研究的一体化装臵主要采用厌氧—好氧—二沉池组合工艺,近年来开发的膜处理技术、可对BOD5和TN进行深度处理。欧洲许多国家开发了以SBR、移动床生物膜反应器、生物转盘和滴滤池技术为主,结合化学除磷的小型污水处理集成装臵,近年来,我国在集成化小型污水处理装臵的开发、研制和应用方面也开始了一些有益的实践,虽然我国许多环保公司开发了许多形式各异的无动力、少动力或

6 低能耗型集成化污水处理装臵,但这些装臵的实际运行效果尚缺乏系统地信息。

一体化污水处理系统具有如下的优点:

1、 占地小,可埋入地表下。

2、 全自动控制,不需人员管理。

3、 无污泥回流。

4、 操作简单、维护方便。

5、 噪声低、无异味。

6、 使用寿命长。

本工艺适合于无可利用空闲地、处理程度要求较高的小型分散村落,以及农村宾馆,别墅区的生活污水处理。 处理出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级B排放标准。 2.3人工湿地污水处理技术

美国联邦管理机构曾这样定义“湿地”的概念,认为湿地就是那些经常或维持被地表水或地下水淹没饱和,在一般情况下,被饱和的土地适合用于特有生物普遍生长的区域。所谓“人工湿地”是指在人工模拟天然条件下,建造一个不透水层、使挺水植物生长在一个处于饱和状态基质上的一个湿地系统。

人工湿地(Constructed Wetlands)处理系统源于对自然湿地的模拟,它利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用来实现水质的净化作用。湿地系统是由按一定级配充填的基质/填料( 石

7 等)组成,并在床表种植经筛选具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观确具有经济价值的植物(芦苇等),构成独特的动植物生态系统。当水通过系统时,经过滤、媳妇、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用,使水质得到净化。当基质为碎石或沙石材料时,这类人工湿地有较好的去除有机污染物的能力,但脱氮除磷的能力较低,。以土壤为基质的下行流垂直天壤湿地,以土壤为基质或以有脱氮除磷能力的复合基质为填料的人工湿地具有很好的去除N、P的效果,通常N去除率≧85%,P去除率≧95%,该技术在西欧、北美、澳大利亚和新西兰等国家得到了广泛应用。

人工湿地适宜处理污染浓度或负荷较低的污水,其处理污染负荷一般低于传统二级生物处理法,但COD、BOD、N、P病原菌去除率高于传统二级生物处理法,处理出水水质更优且稳定。

人工湿地系统具有如下特点:

1、建造和运行费用远低于传统污水处理厂。

2、易于维护,技术含量低。

3、可进行有效可靠的污水处理。

4、能耐受水力和污染负荷的冲击。

5、可直接或间接提供效益,如造纸原料、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。

荷兰、北美等对湿地的大规模应用始于二十世纪六十年代,我国在“七五”期间开始人工湿地的研究,人工湿地系统作为一种充分利用天然净化处理能力的污水处理技术得到越来越多的关注。

8 2.4 土壤渗滤污水处理系统

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"七五"~"九五"期间的研究和过程示范表明,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,其中最典型的实例是处理沈阳工业大学学生楼生活污水的中水回用工程.1992年北京市环境保护科学研究院对地下土壤毛管渗滤法处理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究.清华大学在2000年国家科技部重大专项中,在昆明市呈贡县的农村地区推广应用地下土壤渗滤系统,取得了良好效果. 土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理,以节能、省资源作为指导思想,予以工程化、实用化而创作出的一种新型小规模的污水净化工艺技术。综合利用土壤—填料—微生物—植物共同作用处理生活污水的复合净化工艺。该工艺具有以下优点:

⑴ 整个处理装臵放在地下,故不损害景观,不占用地表面积。 ⑵ 净化出水水质良好、稳定、可用于农业灌溉。 ⑶ 对进水负荷的变化适应性强,能耐受冲击负荷。 ⑷ 不受外界气温影响,或影响很小. ⑸ 不易堵塞

⑹ 在去除BOD同时,能去除氨、磷。

⑺ 建设容易,维护简便,基建投资少,运行费用低。 ⑻ 污泥产生少,污泥处臵或处理费用低 ⑼ 不污染地下水等。

9 在日本,这种技术正方兴未艾,迄今已兴建了20000余套此类净化设施。在美国,据统计农村及零星分散建造的家庭住宅有36%采用了土壤渗滤沟系统。前苏联也曾组织了一些科研、设计和建筑单位对开发、应用此类小型净化构筑物作了大量工作,在制定工艺流程、净化方法、构筑物或是设施以及泵站等方面完成了系列工作,做到了定型化、系列化、并制定了相应的技术规范。 2.5 方案选择

农村村镇生活污水有以下特征和处理要求:

⑴ 村镇人口较少,分布广而且分散,生活污水水质、水量波动性大,排水管网很不健全。

⑵ 村镇经济力量薄弱,因此污水处理应充分考虑造价低,运行费用少、低能耗或无能耗的工艺。

⑶ 村镇缺乏污水处理专业人员,所选工艺应运行管理简单,维护方便。

土壤渗滤污水系统与其它处理技术相比具有高效率、低投资、低运行费、低维护技术、低能耗等优点,且床体填充改良后的土壤,便于就地取材,因此土壤渗滤污水处理系统更适用于本工程。

三、工程设计

3.1 工艺流程及技术说明 3.1.1工艺流程图

3.1.2工程流程说明

化粪池

化粪池的功能主要是截留生活污水中粪便等残渣,对粪便等发酵处理,只有上清液流入污水收集的管道,能够去除30%~40%的有机物质。

化粪池的第一格为进粪池,主要用于接纳新鲜粪便,达到化粪和沉淀的作用,为下一步厌氧发酵提供条件;第二格为沉卵灭菌池,由于这里有良好的厌氧环境,可以对溢出进粪池的粪便中飘荡的虫卵进行沉降散出,粪渣进行发酵分解,形成粪渣粪液两层;第三格为排放池,当粪液到达这里时,已经过深度厌氧发酵,其中的有机物、悬浮物已所剩无几,同时将洗浴、厨房用水接入,进行简单的沉淀预处理等。 ⑵ 格栅井

在化粪池出水口设臵简易拦渣格栅井,去除较大悬浮物,减轻后续处理负荷。定期有农户自行清理。 ⑶ 集水池

当重力流污水管道埋深达到一定深度时,由于技术和经济原因需要设臵泵站将污水提升.污水在进入综合池之前,首先进入集水池,集

11 水池的作用主要是收集污水,集水池内安装有污水泵,污水泵间歇运行,将污水提升入综合池. ⑷ 综合池

综合池为长方形池体,废水沿池体长端自流入土壤渗滤系统中,在池底部设贮泥斗,污泥采用人工清理方式定期清理.

农村生活污水中的主要污染物为SS,污水经过综合池预处理后,SS至少能够去除30%左右,为后续土壤渗滤池的处理减轻了压力. ⑸ 土壤渗滤系统

土壤渗滤系统式污水处理系统的主体部分,对污染物的去除起着主要作用.

1、BOD的去除

BOD的去除机理包括土壤吸附和生物氧化作用。在慢速、快速和漫流系统中,BOD的去除基本上都在土壤表层进行的,微生物的生长和表层中形成的生物膜对污水中有机物的去除起主要作用,其主要反应为氧化反应。Amy认为,在土壤渗滤过程中,有机物在渗流区内的去除机理主要是生物降解,吸附只是一小部分。同时室内土壤渗滤模拟试验结果表明,以参数DOC表明的有机物提供降解作用可以减少50%~60%;Quanrud的研究还表明对于二级和三级进水(美国标准,相当于我国

二、三级出水标准)而言,经过土壤渗滤处理系统的有机物出水你的基本上是一致的,说明稳定的出水浓度并不依靠进水的浓度,土壤渗滤系统有很大的缓冲能力。Gary Amy和Wilson等研究了在美国野外实验条件下,运用土壤渗滤系统去除二级和三级污

12 染的可能性.结果表明,DOC和TOX(总有机卤化物)的平均去除率分别为90%和80%.

2、悬浮物(SS)的去除

通过土壤颗粒的吸附于过滤作用,投配污水悬浮物(SS)进入土壤颗粒间隙中,几乎可以全部由土壤截滤去除,渗出水SS值可达10mg/L以下.

3、N的去除

生活污水中的氮以多种形式存在,主要由有机氮、铵态氮、硝酸态亚硝酸态氮等。对于一般生活污水而言,通过土地处理和植物吸收,污水中硝态氮等。对于一般生活污水而言,通过土地处理和植物吸收污水中硝态氮几乎可被全部去除。硝态氮在随渗水向下迁移时,可通过反硝化作用最终变为氮气。反硝化作用、挥发和植物吸收式土地处理去除氮的主要途径。土壤渗滤对有机物和氨氮的去除可以不断地进行下去,土壤含水层相当于一个由好氧、缺氧、厌氧组合的生物反应器。Kopchynski 认为氮在各种情况下都能够被有效的消化,但是即使为土壤渗滤系统提供反硝化后的进水,反硝化也不能自动进行,因此土壤渗滤适合处理反硝化出水,这样其出水总氮低于8mg/L,有机碳浓度低于6mg/L。虽然植物生长也需要一定的氮,但是由于植物吸收形成的总氮去除率一般不会超过20%。靠提高植物吸收的氮总量以提高系统的除氮能力,其上升空间不大,为系统提供良好的消化、反硝化条件是通过地下渗滤系统除氮能力的根本出路。

4、P的去除

土地处理系统中磷的去除主要通过土壤吸附固定与植物吸收实现,在土地处理系统中,土壤作为一个磷的储存库,对磷具有极大的吸附固定能力,污水中99%的磷可吸附而贮存于土壤中。土壤对磷的吸附容量与土壤所含的黏土成分与铝、铁等金属离子数量以及土壤PH值有关。一般来说,含有矿物质多并具有团粒结构的土壤对磷具有更大的吸附固定能力。土地处理系统除磷工艺主要是在缺氧及厌氧过程条件下运行的,因此缺氧及厌氧过程中土壤微生物对基质的利用率是该工艺在低碳源情况下正常运行的主要因素,控制进水的BOD5/TP和COD/TP以及污水在土壤中的停留时间,是提高除磷的关键。土壤对磷有较强的吸附特性,一般可以确定为2000mgP/100g土壤。

5、痕量有机物的去除

近年来,人们对痕量有机物在环境中的生态行为、归宿以及对人体健康的短期、长期影响尤为关注。美国EPA所列的优先污染物有88%是痕量有机物,我国也很重视该类物质的研究与监测工作。痕量有机物在土地处理系统中的去除主要是由于挥发、光解和生物降解。 一般来说,各种类似的土地处理系统对痕量有机物均有很高而且稳定的净化效果。但此类物质在土壤-植物系统中的积累和长期生态效应一直是人们所关注的焦点问题之一.通过点源控制和预处理措施,尽量避免此类物质进入土地处理系统,仍然是土地处理系统长期安全运行的保证.

6、病原体的去除

土壤渗滤就地处理系统作为一种生态处理系统,处理对以上污染物的去除外,对某些微量元素和病原微生物也有一定的去除效果,病原体的去除通过土壤----植物系统的吸附、干燥、辐射、过滤、生物性吞噬等作用实现,其中慢速渗滤和地下渗滤对病原体的去除最为有效。19世纪中期,科学家和医生们就发现,采用河水作饮用水源的城市比用地下水作为水源的城市霍乱等传染病的发病率高很多。

第三篇:农村生活污水处理新工艺探讨

源分离技术处理太湖流域农村生活污水

指导老师:董良飞 姓 名:吕小龙 专业班级:给水排水071 学 号:07415117 前言

解决农村生活污水,改善环境卫生,一直以来是困扰着农村环境保护的一大难题。近年来,受特殊地理位置的影响,太湖流域农村地区的生活污水处理逐渐成为一个区域性的敏感问题,湖泊面源污染越来越严重,蓝藻的频繁爆发严重影响了居民的生活和健康。在农村生活污水处理中引入生态排水一源分离及资源化理念,“源分离”技术基于该理念应运而生,并逐渐成为被关注的新型生活污水处理工艺,具有节约水资源、低能耗及可回收营养元素等特点,符合循环经济的理念。 主题

长期以来,太湖是上海、无锡、苏州等城市最重要的供水水源地,集供水、蓄洪、灌溉、航运、养殖、旅游等多种功能于一体,其水环境状况直接影响着流域的经济发展。自上世纪90年代以来,太湖的水环境严重污染对社会和经济发展的不利影响日益显现,突发性水污染事故对人民生存和社会稳定的威胁日趋严重。因此,全力控制太湖水环境污染不断恶化己成为我国环境保护工作的一个重点。

在工业和城镇污染得到控制后,量大而面广的农村生活污水成为加速太湖富营养化进程的一个主要原因。农村生活污水排放对太湖污染的贡献率中氮占35.35%、磷占59.65%。很明显,大量未经治理的农村生活污水排入附近的河道,直接影响流域湖泊富营养化的控制,甚至威胁到饮用水水源地的安全。因此针对农村生活污水的特点,结合农村的实际情况,研究开发适合农村生活污水处理的新工艺与新技术,是一项有实用价值的探索。 1.农村生活污水问题的产生和特点 1.1农村生活污水问题的产生

在我国,“农村生活污水治理”的提出,源于对农村生活污染的研究,特别是随着非点源污染的研究以及农村小城镇建设逐步被提出并丰富的。我国农业非点源污染研究始于上世纪90年代初的湖泊、水库富营养化调查和河流水质规划研究。“八五”“九五”期间先后在于桥水库、滇池、太湖、都阳湖、巢湖、三峡库区等湖泊、水库流域及沱江内江段、晋江流域、北江演水流域、淮河淮南段、辽河铁岭段进行探索性的研究,这些研究较好地把握了非点源污染负荷发生状况并首次提出了农村生活污染问题。但直至上世纪90年代末,我国农村非点源污染研究仍然只是探讨因农村生产活动所致的农业非点源的宏观特征与污染负荷定量计算模型的初步研究,90年代末以来才开始重视农村生活所致的污染。

由于“城乡二元结构”的长期存在,使得农村社会及经济问题突出程度远胜于污染问题,因而农村生活污染长期不被关注。农村环境形势严峻,点源污染与面源污染共存、生活污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互交织,工业及城市污染向农村转移。绝 大部分生活污水未经处理直接渗入地下或直排沟渠、水塘。据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.8亿吨,生活污水约90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨,绝大多数没有处理,生活污水和垃圾随意倾倒、随地丢放、随意排放。“室内现代化,室外脏乱差”,成为一些 地区形象写照。伴随我国农村经济社会的进一步发展及农村小城镇人口的迅速集聚,我国广大农村地区的农村生活污染问题若不加重视,水污染问题及其衍生的水资源短缺的危机必将因而日益加剧。 1.2农村生活污水的特点

农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水,通过长期的调查和研究,发现农村生活污水具有以下特点:

(1)污水水量变化大:水冲卫厕的普及、村民收入水平的增长、实际务农劳动力的减少、燃料的气体化、区域性的家庭手工业与生活污水量增长间存在明显的相关性。生活污水来源受生活用水的影响,主要有厨房洗涤污水、洗衣污水、洗浴污水、冲洗卫生间的粪便污水等。调查中发现:在各类型的生活用水中,洗衣用量最大,一般约占了各户总用水量的60%;在人口较少的家庭,则以厨房用水为主。太湖流域农村农户室内卫生间的洁具一般包括面盆、坐便器和浴缸,其中面盆和坐便器的使用频率较高;但浴缸的使用需配置太阳能热水器或天然气,而目前天然气尚未入户,太阳能热水器相对农户来说较昂贵,因此,农户卫生间中的浴缸使用频率也不是很高。农户洗澡普遍使用浴锅,通过烧柴将水加热,在浴锅中洗浴,洗浴污水一般排入室内窖井,渗入地下。

(2)水质水量在不同居住区、不同时间段里差异明显:太湖流域农村可分为集中居住的新建居住区和陈旧居住区。集中居住的新建居住区农户每天每户平均水量在166升到207升之间波动,平均水量大约为180升/(天·户)。集中居住的陈旧居住区农户每天每户平均水量大约为120升/(天·户);从排放方式看,有2296的农户生活废水选择了直接排入村河,45%的农户排水采用排入屋后及地表渗入地下,排入沟渠的农户有25%,还有少数农户生活污水排入化粪池、田地等方式。从水质上看,旧居住区CODcr,日排放浓度可达780、1349 mg/L,新居住区CODcr,日排放浓度可达350~450 mg/L。新、旧居住区的总氮、总磷排放浓度平均为:新居住区为20 mg/L和1.93mg/L,旧居住区为9.7 mg/L和1.19mg/L。差距的主要原因是旧居住区居民经济条件相对较差,用水时反复使用后排放,造成有机物浓度较高;同时由于旧居住区农户基本没有使用卫生洁具,造成生活污水中粪便成分较少,TN、TP浓度偏低。农户用水时段主要集中在上午6:00-8:00,中午10:30-12:00,下午5:30-7:00。第一时段主要是洗漱用水、厨房用水和洗衣用水等,耗水量在三个时段中最大;第二时段主要是厨房用水,耗水量最小;第三时段主要是厨房用水和洗浴用水,耗水量居中。

(3)农村生活污水基本为大量无序排放:太湖地区农村生活污水一般是通过二种方式排放,一是通过自家院内的渗坑排放而直接渗入地下,大多数农户家的洗涤污水采用这种排水方式;二是通过管道排入自建简易化粪池,卫生间污水的排放多采用此方式;三是将污水泼在门外空地,任其自然蒸发,这种方式一般用于洗衣污水的排放。 2.农村生活污水处理技术研究

对于我国广大的农村地区来说,受到农村的经济基础和管理水平现状的影响,不能走城市发展模式,而应充分考虑当地自然、经济、社会条件,对农村污水处理工程方案应要求工艺简单,净化效果有保证;尤其是在富营养化重点控制区域,不仅要消减有机物还要进行脱氮除磷。因此,因地制宜地采用投资省能耗低,维护管理方便,处理效果好的工艺显得尤为重要。一种新型生活污水处理工艺“源分离”技术为太湖流域农村生活污水处理找到了新途径,为农村污水处理工作走出困境找到了突破口。

3.生活污水的源分离、分质处理与资源化

生活污水源分离和分质处理是指在源头分类收集、处理和回用,将优质饮用水和低质回用水分开供给用户,以实现水资源最大化利用和最优化循环。它是革新的供排水和处理理念,基本模式见图

生活污水源分离、分质处理和资源化系统

3.1生态排水一源分离技术 根据对生活污水的研究,不同的水质所含成分有很大不同,大致可以分为:

黑水:指厕所粪便污水,包括人尿和粪便;黄水:指人尿;褐水:指粪便污水;灰水:指来自于家庭的厨房、洗衣、沐浴和盥洗等污水。

生活污水中营养物质的绝大部分集中在黑水中,特别是小便废水中。从污水构成来看,灰水的数量占99%,而COD、N、P的负荷分别只占40%、5.6%、20%;尽管尿和粪便的数量只占l%左右,但COD、N、P负荷却占60%、94.4%、80%。水质和水量两者的强烈反差成为黑水和灰水源分离的依据。因此,实现黑水与灰水分离,可以让粪便回田,而灰水与初期雨水可以通过物理或生态工程(如湿地)共同处理,这样不仅可以较好实现物质循环,而且可以减少庞大的管网投资和繁琐的生物处理过程。源分离技术的应用不仅可以缓解或解决“水冲厕”的卫生问题,还可以为后续水污染控制带来一系列的便利,使农村水污染处理问题难度降低。 3.1.1灰水处理与回用

不同来源的灰水水质差异很大,主要取决于用户生活方式、生活习惯、排水类型以及家用化学产品的使用情况。灰水通常包含了高浓度的油脂、其它烹饪有机物、肥皂残余物和清洁剂中的表面活性剂等可生物降僻物,未被粪尿污染的灰水中病原体、氮的含量都较低。灰水的有效回用可以减少将近50%的饮用水使用。

灰水处理回用技术发展很快,主要有人工强化的物化处理、生物处理和自然生化处理等(表1)。当灰水处理后回用前必须进行紫外照射、加氯等消毒处理。

3.1.2黄水、褐水的处理与回用

含氮量高的黄水可作肥料,尿液贮存在与空气隔绝的容器中肥分可以保持大约一年时间不会流失。黄水在粪尿分离厕所里与褐水隔离后输送到尿液池液蓄即可得液体肥料,也可干化处理制成干肥。研究表明,通常情况下尿液混合肥可用于所有农作物,而尿液注射法仅能用于可食用部分在地面以上的作物。从卫生学的角度看,尿液注入地面后其病源微生物受到的灭活作用更加迅速、强烈。

Maculate Madungwe以采用真空式便器分离大小便及冲洗水为例,探讨了褐水的收集和处理过程。褐水首先被输送到粪便隔离器中,分离出来的液体被送入悬挂在深坑里面的土壤过滤器,再进入化粪池里同灰水一起进入后续处理设备中;而被捕获的褐水悬浮固体被送到堆肥装置中进行厌氧消化,制成肥料的同时也产生许多生物气。高温、高pH和长时同贮存是促使病原体灭活的关键因素。消灭褐水里的病原体、减少苍蝇和臭气的方法是投入草木灰或石灰之类的添加剂。许多亚热带、热带国家习惯将粪便风干,欧洲市场上的一些分离厕所也将粪便干化燃烧,不仅可以开发潜在的能量,燃烧后的灰烬可以撒播于耕地中。

3.1.3黑水处理与资源化

黑水的特点是COD,BOD等指标高,含大量病菌且臭气污染严重。而生活污水中80%~90%的氨,50%~57%的磷来自于黑水,预处理后的滤清液对后处理可起到添加营养剂的作用。预处理设备通常是粗细格栅等,还有美国的HONEY MON一STER、德国的HUBER和中国北京世纪国瑞公司等研发的粪便处理专用设备等。混凝沉淀法也可用于黑水预处理。固体分离后堆肥干化制成有机肥用于农业,上清液经厌氧消化、好氧接触氧化或厌氧一好氧结合处理后排放或回用。为了进一步消除恶臭污染,可采用酸、碱或次氯酸钠盐淋洗脱臭,活性碳吸附或生物除臭技术等工艺。 3.2做好农村污水资源化工作

随着中国化肥工业的发展,现在的农村逐渐丢弃了原来祖先留下来的粪尿用于农业生产活动中这一优良传统。人粪尿的养份,约含80%的氮、50%的钾和磷,作为粮食作物的一种肥料,几乎可以替代化肥。收集后的粪、尿通过适当的方式处理后,其中的养份可通过农用或绿化施肥而得到回收,由此帮助保持土壤肥力,减少水污染。总的来说,粪尿的单独收集与资源化,是未来农村污水处理的发展方向,它可以实现轻污染的杂排水完全回用,重污染的粪尿水资源化到农田,减轻甚至完全避免水环境的二次污染,真正实现了污水的零排放和整个水生态圈的良性循环,在人们卫生系统文明程度不断提高的同时,维持了生态平衡,最终改善农村的卫生与健康状况,促进宏观生态安全与社会经济的发展。 总结

农村生活污水处理是一项涉及面广、技术含量高、工作量大的系统工程。太湖地区人口稠密,经济发达,环境随着经济发展受到严重破坏。其中农村生活污水的排放更是造成太湖富营养化的重要原因之一。源分离技术能在一定程度上解决农村生活污水处理问题,它克服了传统集中式排水体制与分散式排水体制的弊端,实现良好的节水、节能和减少污染物排放等功能,符合循环经济的理念。在生活污水的源头分类收集模式、褐水和黑水的处理与资源化技术开发、生活污水源分离和资源化的综合评价等方面的深入研究将进一步完善和深化污水处理和循环利用理论和工艺,从而推广应用。 参考文献:

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第四篇:农村生活污水处理工艺与管理措施的探讨

随着农村经济的发展和新农村建设的加快,生活水平及城镇化水平不断提高,厨房设备、洗衣机等现代化设施在农村逐渐增多并普及,冲厕、洗涤、洗浴用水等各类生活废污水排量逐渐增加,农村生活污水的处理已成为生态环境保护的重要环节。本文以上海市郊区农村生活污水处理为例,探讨适合农村生活污水处理的工艺以及管理措施。

上海市郊区农村属平原河网区,污水如果直排河道,污染会其他区段扩散,加速河道的富营养化。以浦东新区为例,在评价的232条镇村级河道中,水质Ⅴ类和劣Ⅴ类的河道占总评价长度的74.6%,生活污水是重要污染源,氨氮为主要污染物。如果将污水全部纳入管网集中处理,因农村相对分散且远离市政管网,则汇集成本、管网养护成本等费用较高。相比而言,农村生活污水的就地处理方式,则有工艺灵活、成本低廉等特点,更适于在广大农村推广和应用。

1.农村生活污水排放的特点

1.1水量、水质特点

农村生活污水由灰水(厨浴排水、洗衣用水)和黑水(粪便、尿液及其冲厕水)组成,以单户排水为主。早、中、晚用餐高峰污水量是平时的2~3倍,日变化系数为3.5~5.0,污水排放呈现面广分散、波动大的特点。 大部分农村生活污水水质相差不大,可生化性好,含一定量的氮、磷、病原菌。随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质,油渍成分明显增加,污染物种类增多,有机物和氮、磷的含量有所上升。根据《上海市农村生活污水处理技术指南》,2011年上海市农村污水排量为0.1m3/(人·d),生活污水水质见表1。

表1上海市农村生活污水典型水质

1.2排放模式

生活污水排放模式有以下5种:①厨房、厕所的污水通过管道进入自家的化粪池处理后排放;②经化粪池处理后,再二级处理;③居民将管道通入河中,污水直接排入水体;④将污水倾倒在门前屋后,任其自然蒸发;⑤在自家屋后农田边上开挖污水沟,将污水排入此沟,自然蒸发、下渗。居住比较集中的乡镇驻地、已建成的农民新村部分采用

一、二类排放模式,以农户散居为主的自然村一般采用后三类排放模式。从顾超[3]的调研分析看,2008年上海市农村生活污水就地处理率仅为27.3%,大都采用化粪池等初级处理后排放,全国广大农村地区还尚未达到处理后排放的水平。

2.上海市农村生活污水处理的现状

2.1农村生活污水处理工艺

上海市农村生活污水治理始于2007年,以区县处理为主,起步于分散农户生活污水处理,并由单户处理逐步向区域性、相对集中的处理方式转变。处理工艺以土地处理技术(人工湿地、土壤渗滤)为主,也有部分一体化装置,以《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级为出水标准。处理工艺主要有以下几类。

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2.1.1三格化粪池

三格化粪池处理后排放主要是在一些自然村落,但化粪池只是一种预处理装置,能去50%的CODCr,P、N去除效果较差,出水达不到二级标准,属于较初级、小规模处理方式。

2.1.2土地处理系统

采用土地处理系统的村落,既有自然村,也有中心村(北塘村),还有外地务工人员住入的新村(如青浦三塘塘北)。处理工艺多数是预处理后进人工湿地,处理规模为1~600m3/d,既有单户处理点,也有200户以上的集中处理站,占地面积在6~12m2/t之间,处理效果不稳定,各区土地处理系统的情况详见表2。由表2可见,土地处理系统规模有大有小,工艺组合多样,整体设计缺乏规范标准,处理的效果也受到村落分布、工艺组合、管理状况的影响。

表2上海市农村生活污水土地处理系统

2.1.3一体化设备

一体化污水处理设备,多数为江浙沪企业或上海高校生产研制,安装维修相对比较方便,在稳定运行的情况下,出水能够达到上海市生活污水排水标准,占地面积小,但是设备投资、运行费高,维修管理专业性要求高,详见表3。

表3上海市农村生活污水处理一体化设备

2.1.4其他工艺

浦东新区泥城镇、新场镇分别采用生物滤池和地埋式无动力装置处理工艺,通过工程实际运行观察,处理后水质能达到二级标准排放要求,但N-NH3等个别指标处理效果不好。

从处理工艺看,上海市农村生活污水就地处理以土地处理系统为主,一体化设备处理与上海土地相对紧张

的特点相适应,成为污水处理的新亮点,但设施的管理维护、运行费较高。

2.2污水处理设施管理及处理工程存在问题

2.2.1污水处理设施的管理

上海市农村生活污水处理设施的管理,尚无相关的指导性文件和法律条款,以属地管理为主。如浦东南片,属地化运行管理几乎全面覆盖了就地处理设施所在的区域,这种管理方式成本较低,方便易行,但也存在一定的问题:①在供电保障方面,处理设施电力供应不稳定,容易出现设施因停电而无法正常运转的情况;②日常的清洁工作较差,人工湿地床内枯萎的植物未及时收割处置形成湿地床内较多杂物,遇到规模大、工艺复杂、有动力需求的状况,局限性越发明显[4]。

2.2.2农村生活污水处理工程存在的问题

(1)单户处理化粪池渗漏问题突出。上海农村地区多以化粪池作为单户生活污水的预处理装置,但由于缺乏管理,年代久的化粪池渗漏严重,不但形同虚设,而且污染地下水源。以浦东新区大团镇为例,该镇约2万户的近7000个化粪池不合格。化粪池不能正常运行,后续处理工艺则无从谈起。

(2)集中处理污水的管道投资大,问题多。农户排放的污水汇集送到污水处理站,一般采用埋设地下管道的方式,管道费用占到污水处理费用的一半以上,且存在以下问题:首先,农村地区水系发达,如果管道过河需设置倒虹吸等,增加收集系统投资,且容易产生污泥淤积;其次,现有管道一般采用重力排水法,需要一定的水力坡度,输水距离越长,埋深越深,施工难度随之增加;第三,管线穿过道路施工,影响道路交通,管线也容易受到道路负荷的挤压而受力不均发生移位,污水易沿途渗漏,不但污染地下水,而且严重影响污水处理站的正常运行。

3.农村生活污水处理技术及管理措施探讨

3.1国内外农村生活污水处理的最新进展

3.1.1国外农村污水处理技术及设施管理

国外生活污水的治理起步较早,如美国开始于19世纪中叶,日本开始于1973年,也有比较成熟的处理方法,一些国家还制定了相关技术规范。处理工艺以自然处理系统、生物法、生态法为主,自然处理系统有人工湿地、稳定塘、土地处理系统等;生物法有生物膜法、厌氧处理法、缺氧生物处理法等;生态法有生态净化床、塔式生物滤池等。处理模式主要是多种工艺的组合和改进,或者采用一体化集成装置。处理工程的管理都结合了本国的特点,如美国2002年颁布了《污水就地处理手册》,2005年发布了《分散式污水处理系统管理手册》;日本颁布了《农村集落排水工程设计指南》、《农村集落排水工程施工指南》,以引导地方政府、群众安装系统并配合管理维护,从公众教育和参与等方面实施多方位管理。

3.1.2国内农村生活污水处理情况

据国内各地农村污水处理情况的报道,农村生活污水处理工艺与国外差别不大,以人工湿地的研究、应用最为广泛。与国外技术相比,污水灌溉处理、FILTER工艺在上海的应用尚无报道,高效藻类塘、蚯蚓生物滤池因其受气温、湿度等环境因素影响较大,应用并不广泛。管理方面,北京、上海等地已经有当地的处理标准和技术指南,但全国尚未有统一的管理法规文件。

3.2农村生活污水处理的工艺与管理措施探讨

3.2.1农村生活污水处理工艺的选择

农村生活污水处理工艺选择要结合污水排放的实际情况确定。居民相对比较集中的小城镇、中心村,可选择相对集中的处理方式,根据农村生活污水生化性好的特点,可以考虑采用微生物治理的方法。在住建部2009年汇集的48项农村污水治理技术案例中[6],生物法占到了80%。如深圳博生生物公司用微生物治理广东梅山苑生活小区化粪池污水,出水可以直接作为景观用水,污水处理成本为0.35元/t,污泥少,无二次污染,处理效果稳定,可作为居民相对集中的新型农村污水处理方式。

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对于居住比较分散的尚未改造的农村,则宜采用化粪池后续稳定塘处理。达标(GB18918-2002)二级)排放的出水可作为农业灌溉或景观用水,以达到污水资源化的目的。

3.2.2农村生活污水处理设施的管理

农村村民生活习惯、环保意识、农村基础设施的特点决定了其管理的复杂性,生活污水面广分散的特点也导致污水处理模式的多元化。因此,一方面可以通过提高居民的环保意识,减少N、P等污染物的排放;另一方面可以选取有代表性的中心村、自然村、生活小区进行工艺试点、跟踪、总结经验,分类制定管理办法。

(1)化粪池的日常养护与管理。化粪池渗漏是污水处理设施存在的主要问题之一,解决化粪池渗漏问题,提高其处理效率,可从以下几方面进行:①对已有化粪池的运行状况进行一次普查,了解化粪池数量和运行状况并建立资料档案,有目的地进行维修改造;②对改造有难度或者需要重建或新建化粪池的情况,可以考虑采用一体化玻璃钢等新形式,彻底解决传统化粪池的渗漏问题;③化粪池的日常管理,可按照“谁使用,谁负责”的原则,卫生管理职责由各村自行承担,并纳入生活污水就地处理管理网络;④根据已有的研究,可以通过添加填料、增加微生物量、第三格曝气等有效方式来强化化粪池的处理效果。

(2)建立农村污水处理工艺评估体系,优化工艺,提高施工质量。目前农村生活污水处理工艺的种类、组合方式比较多,处理效果参差不齐,对各处理工艺的效益进行科学评估急需进行。应建立完善的处理工艺评估指标体系,把N、P的去除效果列为衡量工艺处理效果的重要参数。如人工湿地是上海应用最广泛的一种方式,但是设计施工缺乏指导性文件,且人工湿地存在占地面积大、处理效果受温度影响的局限性,是否会影响处理效果,要根据运行状况进行评估;另一方面,不同类型农户、地区排放的农村生活污水污染物含量差别较大,决定了处理工艺选择、工程规模必须因地制宜。

(3)农村生活污水具有生化性好的特点,可以考虑采用微生物治理的方法。但施工是处理工艺成功与否的关键,必须选择有资质的施工单位,污水管道的铺设,尽量与居民的分布相适应,在满足处理需求的前提下,尽量减少管道铺设距离,减少管道跨河,行业监管部门、建设单位、监理单位要尽到监管责任。

(4)建立污水就地处理设施长效管理制度。处理设施的管理、维护,对保障设施处理效率至关重要。如江苏省环保产业协会成立了农村及分散污水治理专门委员会专门管理分散污水处理设施。一是应该尽早出台就地处理设施管理办法,使得养护工作有法可依;二是可以通过建立管理网络,明确管理责任,建立信息平台,提高群众的环保意识;三是鼓励社会专业化组织参与到处理处理设施养护中来,把污水处理设施的运行管理推向社会化、专业化、市场化。

4.总结

根据上海市农村生活污水就地处理的现状,探讨适用于农村污水处理的技术方法和管理模式,先行试点逐步推广、维修改建化粪池、保障收集管网施工质量、优化处理工艺、建立长效管理制度等生活污水在地处理的措施,同样适合城市化水平较高、小城镇建设初具规模的较发达省份的农村生活污水的处理。随着全国范围内新农村建设进程的全面启动和城市化水平的提高,农村、小城镇生活污水无害化、资源化处理技术和管理模式的全国更大范围推广应用,已经势在必行。借鉴国内外先进的管理经验,因地制宜选取适合不同地区特点的污水处理工艺,制定农村生活污水就地处理工程的建设、管理办法等指导性文件,使农村生活污水处理工程有序开展、健康运行,以农村生态环境的全面改善,促进和谐社会建设和经济社会的全面发展。

第五篇:城市生活污水处理厂的工艺流程

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方案〔1〕:一般的城市:污水经SPR系统处理后 ,回用于城市绿化 、浇灌草地树木,或作为工业用水 。

城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ----污泥脱水------ 污泥制成人行道地出水回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水

方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水经SPR系统处理后 ,再进行离子交换除氨氮 ,最后排海 ,或回用。

城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ------ 污泥脱水 ------ 污泥制成人行道地砖

斜发沸石离子交换除氨氮,出水排入近海 、或回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水。

如果有关部门能协助创造一些现场表演的简易条件 ,将可以运送一台处理水量为10 ~ 20 立方米 / 日的SPR污水净化器及其完整的配套系统到现场作城市污水净化处理的连续开机运行操作表演 ,并通过播放录像和幻灯片详细讲解有关的净化机理 ,同时请当地水质检测的权威部门进行净化效果的水质测试 。全套装置轮廓最大尺寸为长3米 ,宽

1.4米 ,高2.4米 ,总重量为一吨以下 。

在技术展示成功的基础上 ,与当地的环保部门及环保产业密切合作 ,依靠当地自身的科技力量和自身的制造能力 ,建造城市生活污水处理厂 。 另外,SPR系统也可用于市区内的公园湖水的净化及自循环 。希望将要兴建的城市污水处理厂采用SPR污水处理技术后,能成为全球城市生活污水处理技术的典范 。 如果在已有的城市污水一级和二级处理系统的基础上,附加采用SPR污水处理系统作为最后的深度处理装置,使出水达到工业自来水的标准,以实现最后出水回用的目标,也是现有城市污水处理系统升级换代的极佳方案。

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