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        農村生活污水處理技術研究進展(下)

        2021-11-12  來自: 環保水圈 瀏覽次數:259

        三、人工濕地處理技術

        人工濕地處理系統是利用人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用污水進行處理的一種技術。其基本要素為濕地基質、植物和微生物,三者對污染物的轉化與去除至關重要,其對廢水污染物的去除效率相對較低,尤其是對污染物中的N、P。人工濕地對N的去除主要途徑為硝化和反硝化作用,一般N的去除率在百分之四十左右。但由于人工濕地有限的溶解氧和缺乏生物碳源,因此很難提高N的去除率。增加水體中的溶解氧可以改善人工濕地對N的去除效果,如將人工濕地與藻塘結合。將垂直流人工濕地與藻塘進行組合試驗,在低溫條件下的水體中污染物去除效果明顯提高,其原因是藻類的光合作用增加了組合系統的溶解氧含量,同時藻類為微生物提供額外的生物碳源,從而提高了整個系統對N的去除效率。

        農村生活污水

        植物是人工濕地的核心之一,有無植物明顯影響人工濕地系統處理效果。研究對比有無植物的兩種人工濕地系統,結果表明有植物的濕地系統對TN、TP、BOD的去除率明顯高于無植物的濕地系統。同時,濕地植物應選擇去污效果強、根系發達、生長季節長的植物,應將植物合理搭配,以提高人工濕地的凈化能力。魏成等將蘆葦、美人蕉和風車草3種植物進行不同組合試驗表明多種植物組合去污效果明顯高于單一植物。

        四、穩定塘處理技術

        穩定塘是一種經過人工適當修整后設圍堤和防滲層,主要通過微生物降解、沉降、轉化、截濾等作用去除污染物。其對NH4+-N的去除易受環境溫度、pH等因素影響,表現為溫度和pH較高時,硝化/反硝化以及NH4+-N的揮發作用是TN的主要去除機制,若在冬季低溫時,NH4+-N揮發作用則會受到影響。穩定塘對P的去除主要是水生植物吸收和底泥對P的吸附/解吸等多種機制的共同作用。缺點是占地面積大、水力停留時間長、散發臭味、處理效果不穩定等。李懷正等通過縮短曝氣穩定塘的曝氣周期,提高系統的去氮除磷效果。孫楠等針對嚴寒地區農村生活污水提出凹凸棒土-穩定塘模式,試驗得COD、NH4+-N、TP的平均去除效果一般,改進后的穩定塘,對污染物去除率顯著提高。利用菌藻共生關系也是穩定塘改進的方向之一。美國加州大學伯克利分校的Oswald制作了一種藻類塘,試驗發現藻類塘對COD、BOD、NH4+-N、TN、TP的去除率分均有提高,同時相對于傳統穩定塘,藻類塘具有占地面積小、停留時間對較短、運行成本低等優點,應用前景廣闊。

        五、蚯蚓生物濾池技術

        蚯蚓生物濾池技術,是近年來新起的一項生態型污水處理技術。其原理是根據蚯蚓具有提高土壤通氣透水性能和促進有機物的分解轉化等功能,利用蚯蚓和微生物的協同共生作用對污水污泥進行處理和轉化。與普通的生物濾池相比,蚯蚓生物濾池利用蚯蚓的活動來增加濾層的通透性,同時加強對有機物的分解,彌補了傳統生物濾池運行過程中污泥易堵塞的缺點。KUMAR等將河床材料作為主要濾料構建起蚯蚓生態濾池,結果發現BOD5、TSS、TDSS的去除率均在百分之八十以上。汪龍眠等考察了不同布水條件下蚯蚓生態濾池對生活污水處理效果,發現濾池在不同布水條件下對污染物均有較高的去除率,對COD、NH4+-N、TN TP去除率均高于平均水平。李軍狀等對蚯蚓生態濾池處理太湖農村生活污水進行試驗研究,通過強制系統通風、改進蚯蚓床填料、采用適宜的運行方式等措施優化濾池,系統對COD、TN、TP以及NH4+-N的去除率較高。蚯蚓喜歡生活在溫暖的環境中,在05℃休眠,32℃以上停止生長,適宜溫度為1530℃,因此溫度和季節變化對于單一的蚯蚓生態濾池影響較大。郭飛宏等研究不同季節多級蚯蚓生態濾池對于農村生活污水處理效果,試驗表明,多級蚯蚓生態濾池在夏季和冬季去污效果都較好,出水水質均達GB18918-2002一 級A類標準。Zhao等將水生植物引入蚯蚓生態濾池并探討不同季節對蚯蚓生態濾池凈化效果的影響,濾池對COD、總氮、氨氮和總磷的去除率均在百分之九十左右。上述研究表明蚯蚓生態濾池作為處理農村生活污水的一種新工藝,具有去污效果好、工藝流程簡單、等優點,有良好的應用前景。

        六、膜生物反應器

        膜生物反應器是通過膜分離技術和生物處理技術的有機結合而形成的新形態廢水處理系統。膜生物反應器將傳統生物處理技術的沉淀池用膜組件來取代,利用膜分離技術截留水中的活性污泥和大分子難降解有機物,增加水力停留時間,從而提高降解效果,實現對廢水的處理。DING等采用一體化立式膜生物反應器處理生活廢水,CODNH4+-N的去除率分別可達百分之九十五和百分之九十九。PRIETO等采用氣升式厭氧膜生物反應器處理家庭廢水,結果表明COD、TN、TP的去除率均高于百分之九十。FENG等將生物帶載體復合膜生物反應器和懸浮載體復合膜生物反應器對比處理污水,試驗表明生物帶負荷膜生物反應器對TN、COD去除效果更佳,分別可達百分之九十五和百分之九十四。膜生物反應器因對污染物去除效果好,出水水質高,而被作為廢水生物處理技術而被廣泛運用。但是膜生物反應器也存在一定的不足,在運行過程中膜易受到污染,使膜通量降低,管理不便,技術要求較高,阻礙膜生物反應器在農村地區推廣應用。

        相對于人工生態處理系統,自然生態處理系統基建費以及運行費用較低,但系統運行狀況,污水處理效果易受自然因素影響。人工生態處理系統,去污效果穩定,見效快,但運行管理費用高,維修復雜。因此,處理農村分散式生活污水要因地制宜,根據當地的自然條件、經濟狀況、污染程度等綜合情況來確定污水處理技術。

        七、結語與展望

        隨著新農村的建設,農村環境治理被提上日程。“水污染防治行動計劃”明確指出,要大力推進農業農村污染防治,防治畜禽養殖污染,控制農業面源污染,到2020年,新增完成環境綜合整治的建制村13萬個。中國農村生活污水處理起步較晚,主要是在借鑒國外技術,還應根據我國農村實際情況選擇適合,低成本,管理方便,綠色環保的污水處理系統。綜上有以下幾點建議:

        1、建立完善的污水收集系統。由于缺乏環境保護意識以及缺少管網設施的粗放式排放污水已經嚴重惡化村民的生活環境,甚至對地表以及地下水造成污染,從而危及人們的健康。因此污水收集系統的完善必不可少??煽紤]對生活污水進行分類收集,例如:由于農村生活污水主要成分為N、P等元素,收集后可農用,灰水收集經處理后可作為中水回或直接排放,以降低處理成本。

        2、合理選擇污水處理技術??傮w上,根據我國農村人口密度低,居住分散的特點,得出我國農村適合選用分散式生活污水處理技術;其次,不同農村地區的情況又各有不同,因此,因地制宜選擇污水處理技術尤為關鍵??蓪υ摰貐^的地理位置,經濟條件,污染情況做出評估,綜合分析,參考本文所提及的分散式污水處理技術進行選擇。

        3、加強污水處理技術的應用研究。目前的污水處理技術都存在不同程度的缺陷,未來應加強對污水處理技術更深層次的研究,由于單一的污水處理技術有各自的缺陷,因此,也可考慮將不同的技術合理組合,綜合發揮各自效用,相互彌補不足,提高污水處理效率。

        關鍵詞: 農村生活污水   研究進展   衡美   水處理  

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