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農村家庭污水主要來源于廚房污水、洗滌污水和廁所污水。其中,廚房污水是農村家庭污水中有機物的主要來源,排放量占生活污水總量的20%;洗滌污水占生活污水總量的50%以上,含大量的氨氮、磷等元素,是造成農村水體富營養化的主要原因;而廁所污水則是農村家庭污水中氮、磷、COD、細菌、病毒的主要貢獻者。農村家庭污水具有以下特點:
1、高分散性,難于統一收集。我國幅員遼闊,加上農村地形復雜、經濟發展程度低的影響,污水無法利用市政管網統一收集,農戶一般直接將其排放到房外溝渠或潑灑到地面。
2、水量小,水量波動大。由于農村分散,常駐人口不多,相應產生的生活污水也很少,但每天居民的用水習慣基本相似,在早、中、晚各有一個用水高峰期,其他時間用水很少,用水量日變化系數一般為1.9~2.5。季節特征明顯,夏季排放量比冬季大。
3、有機物濃度偏高。生活污水中含有COD、氮、磷等元素,可生化性強,COD平均Zui高濃度可達到500mg/L。但生活污水中不含重金屬元素等有害物質,利于運用生物處理技術。
4、水質、水量地區性差異大。由于我國農村各個區域的發展程度、地形氣候、個人習慣各不相同,使得農村家庭污水在每個地方的水量、水質各不相同。
目前,農村家庭污水處理技術主要包括:生物處理技術、處理技術(自然處理技術)、生物-系統集成處理技術。
一、生物處理技術
1、生物接觸氧化法
原理:利用外界曝氣的條件,既能讓污水和附著在填料表面的微生物所形成的生物膜充分接觸,又能使好氧微生物分解水中有機物,從而達到凈化的目的。
優缺點:出水水質好、占地面積小、耐沖擊、適應性強、沒有污泥膨脹問題,運行管理方便。但存在填料容易堵塞、坍塌、需要鼓風曝氣設備、基建投資和運轉費用偏高的缺點。
2、生物濾池法
原理:以碎石、塑料為濾料,將污水從濾料上面均勻流下,使濾料表面形成微生物膜,利用微生物膜對有機物的分解作用,達到污水凈化的目的。
優缺點:運用時無需沉淀池、節省占地、抗沖擊性強、運行成本低。為避免運行過程中的曝氣工序增加運行成本,目前多采用自然通風生物滴濾池。
如將生物滴濾池與人工濕地結合使用處理農村家庭污水時,CODcr、NH4-N、TN、TP的平均去除率分別可達到92.53%、99.55%、62.26%、63.82%,出水滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準,效果較好。
但該法存在蚊蠅滋生、處理效率低、填料容易堵塞、反沖洗耗能的缺點。
3、蚯蚓生物濾池技術。
在生物處理系統中創新地引入了蚯蚓。
由于蚯蚓的存在,填料中微生物種類更多,蚯蚓和微生物二者可互相協同,降解有機物,處理效果更好。同時,由于蚯蚓在土壤中的穿梭覓食,解決了傳統濾池易堵塞、生物膜更新的問題。
但該法為了滿足蚯蚓生長要求,對環境濕度、溫度要求嚴格,而且水力負荷較低。
4、厭氧沼氣池技術。
目前,厭氧沼氣池在我國農村應用較為廣泛,它利用微生物的厭氧發酵,將污水中的有機物變為沼氣,同時分解污水中的有機物,從而達到凈化的目的。
優缺點:運行費用低,出水可用于農田灌溉,既可埋入地下,又可產生能源,資源利用率高。可應用于一家一戶或聯戶農村污水的初級處理。對于養殖一定數量家禽的用戶,可再次對沼渣、沼液進行利用,但其出水有惡臭味。
5、一體化污水處理技術。
借鑒日本推行“凈化槽”的經驗,我國在處理農村家庭污水方面也推行了一體化污水處理技術,它可埋置于地下或安裝于地上,將傳統生物處理工藝的反應、沉淀、污泥回流集中于一個反應器中,可實現污水就地處理。
優缺點:它集抗沖擊性強、能耗低、維護管理簡便、見效快等優點為一體。但存在工程施工要求較高、處理水量不宜過大的缺點。適用于急需解決農村家庭污水污染問題且土地和水資源較少的地區。
二、處理技術
1、人工濕地
人工濕地是將污水投配到生長有蘆葦、香蒲等特定植物的土地上,利用填料的過濾、吸附作用和植物的吸收、微生物的分解作用,去除水中的有機物。
優缺點:人工濕地系統具有出水水質好,投資、運行費用低,抗沖擊性強、處理效果穩定,效益顯著等優點。
但其占地大,脫氮、除磷效率低,并且處理效果受氣溫和植物生長季節的影響。尤其是在寒冷地區的冬季,低溫可能導致人工濕地微生物活性降低、植物休眠死亡、濕地處理效率大幅下降甚至濕地凍結無法運行。
適用于資金少、技術人才缺乏、有大量土地可供利用的南方農村地區。
2、土壤滲濾
原理:土壤滲濾系統屬于土地處理的一種,其工作原理是將水解池中經過預處理的污水,由滲濾溝有控制地通入到已設計好的滲濾田,利用土壤的滲濾和毛細作用,使污水向各個地方流動,利用土壤、微生物、植物的過濾、吸附、分解作用去除有機物。
優缺點:地下滲濾系統工程簡單、管理簡便、運行費用低、處理效果穩定、水質好,但存在占地面積大、土壤易堵塞的缺點。
而且如果設計不周,在運行過程中會出現污染周邊地下水源的情況。
目前,土地滲濾技術在國內已有運用。如上海市寶山區羅店鎮張墅村采用了土壤滲濾系統處理生活污水,出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級B標準,且整個處理系統建造成本低,基本免維護。
3、穩定塘
穩定塘是將污水在塘內滯留較長時間,依靠菌藻、微生物的各種代謝活動,使污水進行生物處理的一種污水處理技術。
優缺點:穩定塘充分利用地形,且有基建費用低、運行管理成本低、能夠實現污水資源化、美化環境的優點。但該法占地面積大,易產生臭味、滋生蚊蠅,污水處理效果受季節、氣溫、自然因素影響較大,處理效果不夠穩定。
該法適用于有水溝或池塘、土地面積相對豐富的農村地區。
國內目前應用較廣泛的穩定塘是在太湖地區的高效藻類氧化塘,其對COD的平均去除率可達70%;氨氮主要通過硝化作用去除,去除率高于90%;磷酸鹽主要通過沉淀作用去除,去除率為50%。
三、生物-系統集成處理技術
由于目前單一的生物技術需要復雜管理,單一的處理技術對環境的依賴性又強,二者都存在一定的局限性,可能導致出水達不到規范標準。
因此,我國小部分農村地區也采用了創新型的生物-組合工藝來處理農村家庭污水問題。
例如,在江蘇農村地區采用的厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝,其對COD、NH4-N、TN、TP的去除率分別高達68.15%、68.15%、69.50%、86.30%,處理效果較好且穩定。但該法要求技術創新條件較高。
農村家庭污水處理設備能有效處理生活污水,避免污水及污染物直接流入水域,對改善農村環境、提升人民生活水平有重大意義。
農村家庭污水處理設備廠家售后服務承諾
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