農(nóng)村生活污水處理常用技術(shù)
生活污水是人們在日常生活中排出的廢水，如果不經(jīng)處理直接排放到水體中，污染有機物分解腐爛，會使水體中溶解氧消耗殆盡后發(fā)黑變臭。近年來農(nóng)村生活污水的無序排放，已成為農(nóng)村環(huán)境的重要污染源，造成農(nóng)村河道水體變黑發(fā)臭、魚蝦絕跡、蚊蠅孳生;生活污水中病菌蟲卵還引起疾病傳播，使群眾的身體健康受到極大的影響。
1農(nóng)村生活污水的基本情況
農(nóng)村居民排放的生活污水包括人糞尿及洗滌、洗浴和廚用廢水等。相對城鎮(zhèn)生活污水，農(nóng)村生活污水具有分布散、污染物濃度相對較高、水量差異大等特點。
農(nóng)村居民生活用水量受生活條件狀況(給水系統(tǒng)、衛(wèi)生器具完善程度、水資源利用方式等)、生活習(xí)慣、節(jié)氣等因素直接影響。在具體確定用水量時，可參照表1，在調(diào)查分析當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟F(xiàn)狀、經(jīng)濟條件、用水習(xí)慣、發(fā)展?jié)摿Φ葼顩r的基礎(chǔ)上酌情確定。
生活污水含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等有機物，一般不含有毒物質(zhì)，可根據(jù)表2并結(jié)合實際情況確定生活污水的水質(zhì)。
2農(nóng)村生活污水排放要求
目前，農(nóng)村生活污水尚沒有統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)。大部分地區(qū)參考執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。而根據(jù)GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:排入未設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，必須根據(jù)排水系統(tǒng)出水受納水域的功能要求分別執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。表3列出了兩種不同污水排放標(biāo)準(zhǔn)常用的污染物指標(biāo)，各地應(yīng)根據(jù)受納水域的具體功能要求確定排放標(biāo)準(zhǔn)。
3常用農(nóng)村生活污水處理技術(shù)
近年來，隨著湖泊富營養(yǎng)化的程度不斷加劇，農(nóng)村生活污水的治理越來越受到人們的重視。目前，在我國農(nóng)村生活污水處理工程中所選用技術(shù)主要有地埋A/O-人工濕地、地埋A/O-生態(tài)塘、地埋A2/O-人工濕地、生物滴濾－人工濕地、一體化MBＲ技術(shù)，下面就這5種主要的工藝技術(shù)進行介紹，并對其優(yōu)缺點進行對比。
3.1地埋A/O-人工濕地
地埋A/O-人工濕地技術(shù)是在常規(guī)生化處理基礎(chǔ)上增設(shè)人工濕地系統(tǒng)進行深度處理。人工濕地系統(tǒng)是人為的在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦，蒲草和美人蕉等)，形成一個“基質(zhì)—微生物—植物”的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，并利用這種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)獨特的凈化功能進行水質(zhì)高效凈化。適用于地勢條件易于集水污水并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊，處理規(guī)模20～200t/天。
工藝參數(shù):缺氧池停留時間不小于4h，好氧池停留時間不小于6h，污泥清理周期180天，人工濕地水力負(fù)荷0.5～1.0m3/(m2·d)，工藝流程見圖1。
人工濕地系統(tǒng)較之傳統(tǒng)處理系統(tǒng)有許多優(yōu)點:①建造和運行費用便宜，易于維護;②處理工藝效果可靠，不僅能去除常規(guī)污染物，而且對營養(yǎng)物質(zhì)等具有明顯的處理效果;③可有效緩沖水力和污染負(fù)荷造成的沖擊。
同時，污水人工濕地處理系統(tǒng)也存在一定的缺點:占地面積大，每天處理噸水需要占地5～10m2;易受病蟲害的影響;生物和水力復(fù)雜性，使得設(shè)計運行參數(shù)不精確，需經(jīng)過2～3個生長季節(jié)，才能形成穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)。
3.2地埋A/O-生態(tài)塘
地埋A/O-生態(tài)塘技術(shù)是在常規(guī)生化處理后增加生態(tài)塘處理工藝。生態(tài)塘亦稱氧化塘或穩(wěn)定塘，是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似，通常是將土地進行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚ǔ沙靥粒⒃O(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長的微生物來處理污水。生物塘是以太陽能為初始能量，通過在塘中種植水生植物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽能(日光輻射提供能量)作為初始能量的推動下，通過生物塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水處理資源化。該技術(shù)適用于擁有自然池塘或閑置溝渠，地勢條件易于收集污水，并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊，處理規(guī)模20～200t/天。
工藝參數(shù):缺氧池停留時間不小于4h，好氧池停留時間不小于6h，生態(tài)塘停留時間不小于24h，污泥清理周期180天，工藝流程見圖2。
生態(tài)塘較傳統(tǒng)處理工藝基建投資和運行費用低、維護和維修簡單、管理方便;但負(fù)荷低，占地大，受氣候影響較大，若設(shè)計或運行管理不當(dāng)，則會造成二次污染。
3.3地埋A2/O-人工濕地
A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，本工藝為采用厭氧—缺氧—好氧法生物脫氮除磷工藝的簡稱，是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。適用于處理要求較高，四季氣候變化大，氣溫較低的地區(qū)。處理規(guī)模不小于200噸/天。
工藝參數(shù):厭氧池停留時間不小于2h，缺氧池停留時間不小于4h，好氧池停留時間不小于6h，人工濕地水力負(fù)荷0.5～1.0m3/(m2·d)，污泥理周期180天，工藝流程見圖3。
地埋A2/O工藝主要優(yōu)點有:①脫氮除磷效果好，出水水質(zhì)好;②工藝穩(wěn)定可靠，便于集中管理。
但是A2/O處理工藝也存在一定的缺點:反應(yīng)池容積較A/O工藝要大;需要設(shè)置內(nèi)回流，能耗高;運行費用高。
3.4生物滴濾工藝
生物滴濾法，亦稱滴濾池工藝，一般以碎石或塑料制品為濾料，污水噴灑在濾層上部，沿濾料孔隙下滲時，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，形成生物膜。污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到凈化。本技術(shù)適用于處理要求一般，規(guī)模較小，距離居民區(qū)較遠(yuǎn)的污水處理設(shè)施，處理規(guī)模10～30噸/天。
工藝參數(shù):集水池停留時間不小于12h，缺氧池停留時間不小于12h，生物濾塔負(fù)荷0.2～0.3m3/(m2·d)，人工濕地水力負(fù)荷0.5～1.0m3/(m2·d)，污泥理周期180天，工藝流程見圖4。
生物濾池可分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池3類。其中，塔式生物濾池處理效率高、占地面積小，且可通過自然通風(fēng)供氧節(jié)省能耗，適用于處理農(nóng)村生活污水，污水沿塔自上而下流動，在自然供氧(動力供氧)的情況下，使好氧微生物在濾料表面形成生物膜，去除污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物質(zhì)。但是，生物滴濾工藝有以下缺點:濾料易堵塞;產(chǎn)生濾池蠅，散發(fā)惡臭;若使用風(fēng)機曝氣，則較人工處理費用高。
3.5一體化MBＲ工藝
MBＲ是一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統(tǒng)結(jié)合的傳統(tǒng)改良型工藝，利用膜組件進行的固液分離過程取代了傳統(tǒng)的沉降過程，能有效的去除固體懸浮顆粒和有機顆粒，制備無菌水。系統(tǒng)出水可直接用于生產(chǎn)或生活回用。廢水通過本處理系統(tǒng)處理排放出水的各項指標(biāo)均可以達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》的指定標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)適用于有回用要求或用地緊張的的污水處理設(shè)施，處理規(guī)模20～500噸/天。
工藝參數(shù):缺氧反應(yīng)區(qū)停留時間不小于2h，MBＲ區(qū)停留時間不小于4h，污泥理周期360天，工藝流程見圖5。
一體化MBＲ設(shè)備具有自動化程度高，出水水質(zhì)好，施工周期短，占地面積小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點。
不足之處是投資大，膜組件造價高;其次是高強度曝氣，能耗高;第三是膜污染清洗，需定期更換。
3.6小結(jié)
將農(nóng)村生活污水處理工程中所選用技術(shù)主適用范圍及各自優(yōu)點一并列于表4，為各農(nóng)村根據(jù)其實際情況及需求選擇適用的生活污水處理技術(shù)提供參考。
4結(jié)語
我國“十一五”發(fā)展規(guī)劃中指出，要將我國農(nóng)村建設(shè)成生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主的社會主義新農(nóng)村，這是大力推進全面小康社會建設(shè)和農(nóng)民奔小康、享受現(xiàn)代化生活的重要舉措。推進農(nóng)村“三集中”建設(shè)，實現(xiàn)居住區(qū)市政公用設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一配套建設(shè)，是確保村容整潔的前提。農(nóng)村生活污水排放實現(xiàn)管網(wǎng)化，集中凈化，化害為利，才可實現(xiàn)“清潔水源、清潔田園、清潔家園”，創(chuàng)建優(yōu)美人居環(huán)境。
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