農(nóng)村污水處理概述
一、新農(nóng)村污水處理概述
中國水資源缺乏和水污染嚴(yán)重地制約著我國總體經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施滯后和管理水平低下抑制了農(nóng)村地區(qū)居民生活質(zhì)量的改善和提高，國家正在加大力度扶持新農(nóng)村水改項目，農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境治理應(yīng)成為我國環(huán)境綜合治理的重要組成部分。
(一)農(nóng)村污水處理分類及定義
1、污水處理水平 污水處理一般劃分為初級處理、生化處理(二級處理)和深度處理(三級處理)三個處理水平。
初級處理是指通過格柵或沉淀池等除去部分懸浮固體和有機(jī)質(zhì)的過程。通過初級處理，懸浮物、生物化學(xué)需氧量(BOD)以及病菌一般可降低50%左右。在沉淀池中加入一些化學(xué)或微生物絮凝劑以及石灰等可加速懸浮物質(zhì)的沉淀(強(qiáng)化初級處理)。
傳統(tǒng)的二級污水處理一般采用生化技術(shù)。二級處理的目的是利用污泥中各種細(xì)菌或真菌的氧化作用破壞有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降?低污水中的BOD。如果采用厭氧處理技術(shù)，污泥中有機(jī)質(zhì)在厭氧菌作用下可產(chǎn)生沼氣。利用活性污泥技術(shù)的二級處理可使病菌數(shù)量降至10%。
三級處理是在二級處理的基礎(chǔ)上對污水進(jìn)行更高一級的處理過程。其處理方法主要包括投放化學(xué)絮凝劑、活性炭或交換樹脂、反滲透工藝以及各種殺菌處理技術(shù)。處理目的主要是除去污水中的碳水化合物、糖類、鹽分，以及對污水進(jìn)行消毒等。
污水處理技術(shù)的選用必須綜合考慮當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、污水來源及其處理后的用途。不同的污水來源以及處理后污水(再生水)的不同用途要求采用不同的處理水平和處理技術(shù)。農(nóng)村地區(qū)生活污水主要含有各種有機(jī)污染物以及病原菌等污染物，再生水主要用于各類作(植)物的灌溉用水、景觀或環(huán)境用水等方面。根據(jù)再生水的具體用途，確定污水需要處理的深度或水平。
2．生活污水處理系統(tǒng) 目前污水處理系統(tǒng)主要是根據(jù)污水處理水平的要求，采用一種或幾種處理技術(shù)或工藝聯(lián)合處理污水。按照污水處理技術(shù)的適用條件，農(nóng)村地區(qū)生活污水處理系統(tǒng)可分為集中處理和分散處理兩大類。
(1)集中處理系統(tǒng)。集中處理系統(tǒng)主要是指(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)或土地處理系統(tǒng)等，通過一系列的物理、化學(xué)以及生物措施減少污水中的污染物，從而達(dá)到污水凈化和資源化利用的目的。
(2)分散處理系統(tǒng)。分散處理系統(tǒng)是一個高度濃縮的微型化污水處理廠。它采用各種物理、化學(xué)或生物措施組合工藝，將各種處理技術(shù)高度集成在一個較小的空間范圍內(nèi)。隨著各種工藝和技術(shù)的發(fā)展，分散處理系統(tǒng)的產(chǎn)品種類和型號越來越多。
(二)農(nóng)村污水處理投入和產(chǎn)出效益分析
1．農(nóng)村污水處理工程投資
(1)集中處理系統(tǒng)的投資。污水處理費(fèi)用隨處理方法的不同而不同。污水處理廠的工程投資以及運(yùn)行費(fèi)用一般較高，人工濕地系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)的處理費(fèi)用相對較低。污水深度處理的工程費(fèi)主要與要求的出水水質(zhì)有關(guān)。
人工濕地污水處理系統(tǒng)的工程投資和運(yùn)行費(fèi)一般分別為傳統(tǒng)二級處理工藝的1/3～2/3和1/6—1/3。
(2)分散處理系統(tǒng)的投資。如：目前的成套模塊化生活污水納濾膜污水處理設(shè)備，每套售價在幾萬到十幾萬不等。
2．農(nóng)村污水處理效益分析
(1)經(jīng)濟(jì)效益。污水處理的直接經(jīng)濟(jì)效益與當(dāng)?shù)厮Y源的短缺程度密切相關(guān)。處理后的生活污水可作為灌溉水或其他用途使用，從而節(jié)約淡水資源。同時，農(nóng)村地區(qū)環(huán)境條件的改善可降低與污染有關(guān)疾病的傳播，減少由此引起的經(jīng)濟(jì)損失。
(2)能源效益。污水處理廠需要一定的能源消耗，如果采用厭氧分解工藝，將產(chǎn)生的沼氣收集發(fā)電可解決部分能源問題。人工濕地或土地處理系統(tǒng)一般不需要消耗能源或耗能極少。分散污水處理設(shè)施需要消耗一定的電能。
(3)環(huán)境效益。農(nóng)村生活污水處理的最直接效果就是環(huán)境條件的改善，特別是當(dāng)采用人工濕地處理技術(shù)時，通過居民區(qū)生態(tài)環(huán)境的綜合治理，可提高居民的生活環(huán)境質(zhì)量。
(4)社會效益。污水處理既可提高水資源的重復(fù)利用率、緩解水資源供需矛盾、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，又可改善農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件、緩解城市的人口壓力、促進(jìn)社會的和諧發(fā)展，對我國社會經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。
二、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)要點(diǎn)
(一)集中處理系統(tǒng)
1．技術(shù)路線 污水處理廠是目前集中處理污水的主要方式之一。圖9—1是傳統(tǒng)二級生化處理系統(tǒng)的工藝流程圖。
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人工濕地污水處理技術(shù)通過物理過濾、生物降解和植物截留等作用機(jī)理除去有機(jī)質(zhì)，并通過水生植物與微生物的協(xié)同作用除去N和P，特別適用于生活污水、河道和自然湖泊水系的處理與回用等。見圖9—2。
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2．主要技術(shù)環(huán)節(jié)
(1)關(guān)鍵部件和設(shè)備。在給定污染物負(fù)荷(單位時間單位面積上輸入的污染物數(shù)量)和水力負(fù)荷(水力停留時間)條件下，影響二級污水處理出水質(zhì)量的關(guān)鍵因素是微生物細(xì)菌對有機(jī)污染物降解的有效性。不論是厭氧處理還是好氧處理，良好的菌種及其生存環(huán)境影響微生物的降解效果。三級處理主要與所選擇的深度處理技術(shù)有關(guān)。土壤質(zhì)地及水文地質(zhì)條件影響土地處理系統(tǒng)的處理效果。填料和植被性質(zhì)以及氣溫等因素影響人工濕地處理系統(tǒng)的處理效果。
(2)主要性能參數(shù)。污水處理廠的出水質(zhì)量一般按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918—2002)一級A設(shè)計，人工濕地處理系統(tǒng)按《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》 (GB/T18921—2002)、《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—1996)Ⅳ類或《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978一1996)中的城鎮(zhèn)二級污水處理廠一級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。潛流式濕地系統(tǒng)的一般水力負(fù)荷為2～15厘米/天。生活污水經(jīng)濕地系統(tǒng)處理后其出水BOD5(5日生物化學(xué)需氧量)< 10毫克/升。
(3)推廣中需要注意的事項。污水處理廠占地面積大，一次性投資高，污泥處理困難。人工濕地將污水處理工程與生態(tài)環(huán)境綜合治理有機(jī)地結(jié)合起來，且工程投資和運(yùn)行成本低，出水水質(zhì)穩(wěn)定，易于管理和維護(hù)，是一種較為適宜我國農(nóng)村地區(qū)的污水處理技術(shù)。
(4)應(yīng)用情況。集中污水處理系統(tǒng)一般自動化程度高、便于管理，出水水質(zhì)好且穩(wěn)定，滿足國家的排放要求。除土地處理方式外，各種集中污水處理方式在國內(nèi)都有較多的工程實(shí)例，已積累了一定的建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。
(二)分散處理系統(tǒng)
1．技術(shù)路線與集中處理系統(tǒng)相比，分散污水處理系統(tǒng)較多地采用了一些高新技術(shù)，從而使得污水處理設(shè)備的體積相對較小。
2．主要技術(shù)環(huán)節(jié)
(1)關(guān)鍵部件和設(shè)備。分散污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是設(shè)備采用的具體處理技術(shù)及工藝，系統(tǒng)處理效率的高低和出水水質(zhì)的穩(wěn)定性主要由其關(guān)鍵組件如(生物)膜和活性炭的性能決定。
(2)主要性能參數(shù)。分散污水處理系統(tǒng)的性能參數(shù)一般按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的城鎮(zhèn)二級污水處理廠一級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。
(3)目前分散污水處理設(shè)備的價格相對較高，較適合于小型企事業(yè)單位、餐館和經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村小型居民點(diǎn)使用。
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