2018年5月3日，第十九屆中國環(huán)博會(huì)于上海新國際博覽中心開幕，“村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)解決方案熱點(diǎn)論壇”于展會(huì)期間同期舉行。東南大學(xué)博士李想代東南大學(xué)環(huán)境科學(xué)院教授呂錫武于論壇上做題為《村落地表徑流與農(nóng)村面源污染控制》的報(bào)告，報(bào)告介紹了一種可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)村分散污水處理技術(shù)，希望給您帶來思考與幫助。
東南大學(xué)博士李想
一、研究背景
2014年年末，全國共有3717座城市污水處理廠，城市年污水處理總量401.7億立方米，污水處理率90.18%，而行政村僅有9.98%對生活污水進(jìn)行了處理。
目前，某些落后農(nóng)村地區(qū)仍保持粗放型污水就近排放的模式，污染負(fù)荷較高的生活污水與村落徑流污染尚未得到重視，污水中氮磷資源也沒有得到有效利用。農(nóng)村地區(qū)黑水漫流，水環(huán)境遭到破壞，直接影響農(nóng)村人居環(huán)境和衛(wèi)生安全，制約農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展。因此，農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)迫切需要技術(shù)支撐。
農(nóng)村地區(qū)與城市情況不同，管網(wǎng)損失、人口遷移導(dǎo)致的水量不穩(wěn)定，缺乏資金和專業(yè)化人才管理導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)以及缺少適應(yīng)農(nóng)村污水水質(zhì)變化多樣性的處理技術(shù)等都是農(nóng)村地區(qū)污水處理面臨的重要問題。
農(nóng)村地區(qū)污水情況擁有以下特點(diǎn)：
(1)沒有完備的排水管網(wǎng)，村中房屋布局隨意性較大，農(nóng)村污水排水方式多樣，導(dǎo)致污水集中收集存在困難，排水相對分散;
(2)受地理?xiàng)l件、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)限制，絕多數(shù)農(nóng)村地區(qū)污水無法接入城市排水管網(wǎng);
(3)農(nóng)村青壯年多出外打工，各戶內(nèi)實(shí)際人口偏少，水量少;
(4)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平普遍不如城市，缺乏可用于污水處理設(shè)施長效運(yùn)行的資金和技術(shù);
(5)當(dāng)?shù)匕傩窄h(huán)保意識不強(qiáng)，更缺乏具備高科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)的人才;
(6)氮、磷進(jìn)入水環(huán)境是水體的主要污染物，但對于農(nóng)業(yè)，氮、磷是肥料，是農(nóng)作物生長不可缺少的營養(yǎng)源;
(7)農(nóng)村污水成分簡單，沒有重金屬和有毒物質(zhì)，易于資源化利用。
所以，農(nóng)村污水處理應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展的處理理念與技術(shù)為目標(biāo)，滿足管理簡單、成本低廉、可適應(yīng)農(nóng)村生活污水特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)氮磷資源化等需求。
二、工藝介紹
生物生態(tài)組合工藝是一種針對農(nóng)村地區(qū)不同發(fā)展?fàn)顩r、不同地形條件和不同排水特征而研究開發(fā)的適用于農(nóng)村地區(qū)的污水處理工藝
生物生態(tài)組合工藝流程
1.工藝單元介紹
生物生態(tài)組合工藝由厭氧單元、缺氧單元、多級跌水接觸氧化池、人工濕地四部分構(gòu)成。
(1)厭氧單元
厭氧單元主要包括大深徑比厭氧反應(yīng)器(適用于地下水水位較深、土地資源緊張的地區(qū))以及折板高效厭氧反應(yīng)器(適合于地下水位高，或單獨(dú)一戶或幾戶農(nóng)居的生活污水就地處理，可在化糞池的基礎(chǔ)上改建)。該單元可有效降低有機(jī)負(fù)荷，減輕跌水曝氣工序的負(fù)擔(dān)，通常水力停留時(shí)間約3d，能為除臭創(chuàng)造條件。
(2)缺氧單元
缺氧單元實(shí)驗(yàn)裝置
缺氧單元兼顧水量調(diào)節(jié)與反硝化脫氮功能，可以充分保證好氧回流量且具有抗沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)利用消化液的有機(jī)物及好氧回流液中的硝酸鹽及溶氧強(qiáng)化除臭脫氮。對于不需要除臭的場合，可取消單元中反硝化脫臭工藝，保留出水氮磷與農(nóng)業(yè)種植。
(3)好氧單元
好氧單元包含多種跌水曝氣充氧裝置、脈沖多層復(fù)合濾料生物濾池、自驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤等。工藝通過跌水、拔風(fēng)、自然通風(fēng)等自然充氧形式，取代傳統(tǒng)大型污水處理廠高能耗的機(jī)械、鼓風(fēng)曝氣技術(shù)，有效減低能耗，且具有景觀效應(yīng)。
(4)人工濕地
該單元用經(jīng)濟(jì)作物替代傳統(tǒng)濕地植物并優(yōu)化濕地構(gòu)型，在實(shí)現(xiàn)氮磷資源化利用的同時(shí)還可獲得一定經(jīng)濟(jì)效益。
2.工藝特點(diǎn)
生物生態(tài)組合工藝具有以下特點(diǎn)：
(1)各單元分工明確，運(yùn)行效果穩(wěn)定，全年出水一般可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)(8個(gè)月以上)，嚴(yán)寒冬季出水優(yōu)于一級B標(biāo)準(zhǔn);
(2)能耗低、造價(jià)低、運(yùn)行成本低，污水處理直接費(fèi)用不超過0.10元/m3，如利用地形條件，有實(shí)現(xiàn)“零”運(yùn)行費(fèi)用的潛力;
(3)占地面積小，適用范圍廣泛，可用于平原、丘陵、山地農(nóng)村污水處理;
(4)管理簡單，可通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)行管理;
(5)氮磷資源化利用，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，30m3/d的污水處理設(shè)施，可年產(chǎn)沼氣約250m3，采用蔬菜濾床，實(shí)現(xiàn)氮磷資源化、每年可產(chǎn)生3000-5000元的經(jīng)濟(jì)效益;
(6)污水處理設(shè)施可實(shí)現(xiàn)田園化、園林化、景觀化，如構(gòu)建跌水景觀，花卉與蔬菜濕地單元;
(7)排泥量少、污泥穩(wěn)定，可農(nóng)業(yè)利用。
3.技術(shù)指標(biāo)
三、示范工程
自2009年至今，生物生態(tài)組合工藝已應(yīng)用全國多個(gè)地區(qū)，包括太湖、江陰、宜興、無錫、淮安及云南等多地農(nóng)村生活污水處理的設(shè)施建設(shè)，建成工程305座，已建成工程設(shè)計(jì)處理水量6513噸/天，可實(shí)現(xiàn)污染物年削減COD 506.0噸， TN 48.0噸，TP 6.5噸。
1.宜興市城東港水生蔬菜型人工濕地
宜興市城東港污水處理項(xiàng)目采用了水生蔬菜人工濕地工藝，日處理水量為1000m3/ha，夏季空心菜每月產(chǎn)量25.475kg/(10m2) ，每月可獲得15475元/公頃的經(jīng)濟(jì)收益 。
2. 揚(yáng)子石油化工有限公司污水處理廠尾水處理氧化塘
揚(yáng)子石油化工有限公司污水處理廠建于南京市中國石化揚(yáng)子石油化工股份有限公司內(nèi)，為水廠提標(biāo)改造而建。處理規(guī)模1000m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了尾水處理的生態(tài)化、園林化和景觀化(區(qū)別于農(nóng)村生活污水尾水氮磷經(jīng)濟(jì)型植物農(nóng)業(yè)種植的方式)。
來源:水工業(yè)市場雜志
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