組合應用6大處理技術 改善農村污水處理效果

　　【中國環保在線 技術前沿】在新農村建設的目標下，農村污水處理成為十分迫切的需求。針對農村生活污水特點，目前國內外都比較傾向于采取分散式生活污水處理技術。我國農村生活污水處理技術主要包括一體化處理、土壤滲濾處理、人工濕地處理以及穩定塘處理等方式。
 

　　“十三五”規劃提出了“圍繞城鄉發展一體化，深入推進新農村建設”的歷史任務，并指出需加大農村污水處理和改廁力度，全面推進農村人居環境整治。隨著我國農村居民生活水平的迅速提高，使得農村生活污水的排放也在不斷增加。大部分的村莊缺乏完善的排水渠道和污水處理系統，隨意排放的生活污水對農村的生態環境造成嚴重污染，不僅對地下水造成嚴重威脅，而且引起湖泊氮、磷富營養化，甚至可能導致黑臭水體的產生。因此，加強農村生活污水治理十分迫切。針對農村生活污水的特征，結合當地經濟社會情況，因地制宜地采用不同的農村生活污水分散式技術是解決農村水體環境污染問題的關鍵所在，也是改善農村生態環境的必要措施?；诖耍疚耐ㄟ^綜述目前國內外分散式生活污水處理技術，以期能夠探尋到適合我國農村地區生活污水分散處理的技術。
 

　　農村生活污水現狀
 

　　1農村生活污水特點
 

　　由于農村人口居住分散，使得農村生活污水具有以下特點：
 

　　1)總量大且不斷增加，環境污染嚴重。隨著我國新農村建設飛速發展，農村地區生產、生活污水的排放量也不斷增長。據統計，2010年我國農村污水排放量約為90×108t，預計到2017年，我國農村污水排放量將達到148×108t。污水任意排放導致農村地區河網以及地下水水質持續快速惡化，農灌溝渠及農村河道水環境普遍為劣Ⅴ類，甚至許多河渠達不到農灌水質標準的要求。
 

　　2)有機物含量高。農村生活污水主要是農村居民生活當中產生的廚房污水、洗滌用水及廁所沖水，其中COD、氮磷、懸浮物及病菌等為主要污染物，氨氮、總氮、總磷等污染指標濃度總體較高。
 

　　3)水質水量波動大，粗放型排放。按照農村生活規律，污水明顯表現為間歇排放且日變化系數較大，一般可達3.0——5.0，污水排放有著明顯的早中晚三峰特征或早晚雙峰特征；同時受作物生長、地理環境、氣候等多種因素的影響，不同農村地區不同季節排放的水質水量均不同。另外，由于農村污水排放管網不完善，農村生活污水一般為粗放型排放，排放量小且分散。
 

　　2農村生活污水處理情況
 

　　近年來，我國對環境問題的高度重視，污水的處理率不斷提高。住建部統計數據顯示，到2013年年底，我國城市污水處理率已達89.34%，縣城的污水處理率達78.47%，對生活污水進行處理的建制村僅為5.1%。目前，僅上海市的農村污水處理取得一定成果，處理率達43%，為全國高。導致我國農村生活污水處理困難的原因主要有：
 

　　1)農村生活污水成分日益復雜，水質水量波動大，難以正確評估生活污水的污染負荷從而影響到污水處理方案的合理設計以及處理工藝的正確選擇；
 

　　2)農村居民環保意識薄弱，農村地區經濟實力不一、地理條件各異，污水處理技術的選擇受多方面因素的制約；
 

　　3)我國農村人口居住相對分散獨立，人口基數大、規模小、密度低。
 

　　綜上，農村生活污水處理不能效仿城市，應當選擇規模小，成本和運行費低，管理維護簡單方便的技術。
 

　　農村生活污水處理技術
 

　　20世紀80年代末，我國開始從事農村生活污水處理的研究工作。近年來，越來越多的污水處理技術在我國農村得到了應用和發展。目前，國內外現有的適用于分散式生活污水的工藝(見圖1)可分為一體化處理系統和分步處理系統，其中分步處理系統又可分為初級處理工藝和主體處理工藝。初級處理主要用于去除部分固體懸浮物。主體處理工藝主要用于去除N、P和部分有機物。

　　一體化處理系統
 

　　一體化污水處理設備是集污水預處理、二級處理和深度處理設備于一體的中小型污水處理技術裝置。目前應用較為廣泛的有接觸氧化反應器、氣升回流一體化裝置、凈化槽處理系統等。
 

　　張俊等探討將土地滲濾和生物接觸氧化裝置組合而成的一體化污水處理工藝，對TN、TP等污染物的去除率在 80% 以上，并在上海寶山區、崇明縣等郊區農村得到廣泛應用。劉惠敏等研究開發的氣升回流式一體化接觸氧化反應器，將原有裝置的TN利用曝氣實現硝化液回流、強化脫氮，將TN 去除率增加了5%——20%。張媛媛等、周琦等針對分散型生活污水處理改進氣升回流一體化工藝，改變好氧區、厭氧區和沉淀區的容積比，發現系統對COD、NH4+-N、TN 的去除率分別可達80%、90% 和60%。
 

　　凈化槽處理系統是起源于日本的一種小型一體化生活污水處理裝置，目前有66%的日本人使用該技術對污水進行凈化。國內引進、改造后凈化槽，獲得較好的處理效果。干鋼等在日本凈化槽的基礎上，將膜式凈化槽系統在浙江示范應用。系統對 COD、BOD5、NH4+-N、TP和SS的平均去除率分別為 83.64%、84.46%、97.94%、94.13%和93.95%，處理后出水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB 18918-2002)規定的一級 A 標準。
 

　　土壤滲濾處理技術
 

　　土壤滲濾處理技術是利用土壤-植物-微生物復合生態系統，通過土壤的吸附、微生物的降解、植物的吸收作用，使污水得到凈化的一種處理方法。目前，土壤滲濾處理技術主要分為慢速滲濾系統、快速滲濾系統、地下滲濾系統3種類型。
 

　　1土壤慢速滲濾系統
 

　　土壤慢速滲濾系統是將廢水緩慢投配到種植作物的土壤表面，廢水在流經地表土壤-植物系統時得到充分凈化的一種土地處理系統，但其水力負荷較小，處理污水能力有限。研究表明通過改進布水排水設施能提高土壤慢速滲濾系統的去除率。段增強等研究優化傳統土地慢速滲濾處理系統的布水排水措施，使系統對TN、TP、COD、TOC、NH4+-N的平均去除率分別達80.7%、89.2%、89.5%、60.2%、85.7%。趙建芬等通過增大水力負荷，改進排水設施，使得慢速滲濾土地處理系統出水水質優良，除TN外各指標濃度達到地表水環境質量標準(GB3838-2002)III類水質標準。同時，土壤滲濾系統對高濃度污水也有很好的去除效果。王振等開展高濃度較養豬廢水的土壤慢速滲濾系統處理效果研究，結果表明，系統對TN的去除率達80.2%，對TP、COD去除率均在90%以上。
 

　　2土壤快速滲濾系統
 

　　土壤快速滲濾系統是將一定量的污水投配到滲濾性良好的土壤表面，向下滲透過程中，污水通過生物過濾、沉淀、氧化、硝化、反硝化等一系列作用從而得到凈化。北京昌平快速滲濾池運行穩定時對COD、NH4+-N、SS、BOD5、TN、TP去除率分別為91.5%、85.6%、98%、95.3%、83.2%、69%。此外，迅速發展起來的人工快速滲濾系統利用滲透性能好的天然河砂和特殊填料，代替了傳統滲濾系統中的天然土層，提高水力負荷，減少占地面積，提高系統的富氧能力以及對污染物的去除效果。平玉煥等針對包氣帶進行研究，得出人工快速滲濾系統包氣帶對COD以及NH4+-N有很好的去除效果。王楓等對人工快速滲濾系統的研究，發現濾池出水水質穩定、良好，NH4+-N和SS的去除率在90%以上。但是，人工快速滲濾系統易受季節、溫度等因素影響。馮紹元等對不同季節下人工快速滲濾系統進行研究，結果表明，在夏季高溫時，系統對地表微污染水的凈化效果較好，對COD和NH4+-N的平均去除率分別為45%和65%；在冬季低溫時，對COD和NH4+-N的平均去除率只有20%和60%。