浙江紹興促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村生活污水處理設(shè)備的報告

浙江紹興促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村生活污水處理設(shè)備的報告

 生活污水凈化沼氣池是分散處理生活污水的新型構(gòu)筑物，適用于近期無力修建污水處理廠的農(nóng)村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，其特點(diǎn)有三：一是沖洗廁所的水中含有糞便，是多種疾病的傳染源；二是生活污水濃度低；三是生活污水可降解性較好，適用于厭氧硝化制取沼氣。生活污水凈化池是根據(jù)生活污水的上述特點(diǎn)，把污水厭氧硝化，沉淀過濾等處理技術(shù)融于一體而設(shè)計的處理裝置。

   生活污水凈化沼氣池是一個集水壓式沼氣池、厭氧濾器及兼性厭氧塘于一體的多極折流式消化系統(tǒng)。糞便經(jīng)格柵去除粗大固體后，再經(jīng)沉沙池進(jìn)入前處理，在這里糞便進(jìn)行沼氣發(fā)酵，并逐步向后流動，生成的污泥懸浮固體在該區(qū)的后半部沉降并沿傾斜的池底滑回前部，再與新進(jìn)入的糞便混合進(jìn)行沼氣發(fā)酵。清液則溢流入前處理，在這里與糞便以外的其他生活污水混合，進(jìn)行沼氣發(fā)酵，并向后流動經(jīng)過厭氧濾器部分，附著于填料上生物膜重點(diǎn)細(xì)菌將污水進(jìn)一步進(jìn)行厭氧硝化，再溢流入后處理池。

  由于農(nóng)村生活污水中的污染物是以有機(jī)物為主，其生化性較好，所以通常情況下生活污水的處理都是采用生物處理的方法。生活污水的處理方法從處理工藝上分有：厭氧生物處理和好氧生物處理。從處理方式上分：有集中處理和分散處理。集中處理的方法多采用好氧生物處理，運(yùn)行可靠，處理效果好，但存在著基建投資大、動力消耗多、運(yùn)行費(fèi)用高、剩余污泥處理難等問題；分散處理方法大多數(shù)為厭氧生物處理，處理設(shè)施投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，但相當(dāng)一部分處理設(shè)施存在著處理效果不穩(wěn)定、難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的問題。城市生活污水處理大多數(shù)采用集中活性污泥法處理，但這種方法不完全適宜農(nóng)村。

目前我國農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多,名稱也多種多樣,但從技術(shù)上通?？蓺w為兩類:第一類是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態(tài)處理系統(tǒng)，常用的有，人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等；第二類是生物處理系統(tǒng)，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過動力給污水充氧，培養(yǎng)微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機(jī)物、氮和磷,常用的有，普通活性污泥法、AO 法、生物轉(zhuǎn)盤和 SBR 法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程,在無需提供氧氣的情況下把有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，常用的有，厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB 升流式厭氧污泥床等。

產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農(nóng)村有大量可以成為沼氣利用的原材料：農(nóng)作物秸稈和人畜糞便等。研究表明，農(nóng)作物秸稈通過沼氣發(fā)酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高很多倍；沼液、沼渣作飼料可以使其營養(yǎng)物質(zhì)和能量的利用率增加 30%；通過厭氧發(fā)酵過的糞便(沼液、沼渣)，碳、磷、鉀的營養(yǎng)成分沒有損失，且轉(zhuǎn)化為可直接利用的活性態(tài)養(yǎng)分——農(nóng)田施用沼肥，可替代部分化肥。沼氣池工藝簡單，成本低，運(yùn)行費(fèi)用基本為零，適合于農(nóng)民家庭采用。而且，結(jié)合農(nóng)村改廚、改廁和改圈，可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進(jìn)行厭氧發(fā)酵后作為農(nóng)田肥料，沼液經(jīng)管網(wǎng)收集后，集中凈化，出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后排放。

穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的污水凈化過程類似與天然水體的自凈過程，主要通過在污水中存活的微生物的代謝活動和塘內(nèi)水生植物及多種生物的共同作用， 使有機(jī)污染物得到降解。通過在塘中種植水生作物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。在太陽能的推動下，通過生態(tài)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(jìn)入塘中的有機(jī)物和營養(yǎng)物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化。最后不僅去除污染，而且以水生作物、水產(chǎn)的形式作為資源回收，凈化的污水也作為再生水資源予以回收利用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水的資源化。

穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)具有基建投資省、年運(yùn)行費(fèi)用低、管理維護(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，不足之處就是地面積大、污水處理效果受季節(jié)、氣溫、光照等自然因素影響較大且處理效果不夠穩(wěn)定；隨著研究的深入，開發(fā)出了多種高效塘處理工藝，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的不足之處。

（1）高效藻類塘。高效藻類塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)，其充分利用菌藻共生關(guān)系，對污染物進(jìn)行處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，塘內(nèi)一級降解動力學(xué)常數(shù)值比較大，故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時間短，占地面積少，建設(shè)容易，維護(hù)簡便，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。

（2）水生植物塘。利用高等水生植物主要是水生維管束植物提高穩(wěn)定塘處理效率，控制出水藻類，除去水中的有機(jī)毒物及微量重金屬。研究表明，生長速度最快和改善水質(zhì)效果最好的水生維管植物有水葫蘆、水花生和寬葉香蒲。

（3）組合塘工藝。將單塘改造成多級串聯(lián)塘，其流態(tài)更接近于推流反應(yīng)器的形式，從而減少了短流現(xiàn)象，提高了單位容積的處理效率。由于不同的水質(zhì)適合不同的微生物生長，串聯(lián)穩(wěn)定塘各級水質(zhì)在遞變過程中，會產(chǎn)生各自相適應(yīng)的優(yōu)勢菌種，因而更有利于發(fā)揮各種微生物的凈化作用。

人工濕地處理技術(shù)

“濕地”泛指暫時或長期覆蓋水深不超過 2 米的低洼地、及低潮時水深不超過 5米的沿海地區(qū)，包括各種咸水、淡水沼澤地、濕草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海灘涂、河邊洼地或漫灘、濕草原等。濕地是地球上具有多種獨(dú)特功能的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅為人類提供大量食物、原料和水資源，而且還在維持生態(tài)平衡、保持生物多樣性和珍稀動物資源以及涵養(yǎng)水源、補(bǔ)充地下水等方面起到重要作用，享有“地球之腎”的美譽(yù)。

根據(jù)濕地形成的條件可把濕地分為自然濕地和人工濕地。自然濕地即在自然狀態(tài)下形成的，如上述所說的濕地。而人工濕地是科學(xué)家受天然濕地凈化功能的啟發(fā)而發(fā)明的一項技術(shù)。

人工濕地是通過模擬和強(qiáng)化自然濕地功能，將污水有控制地投配到土壤（填料）經(jīng)常處于飽和狀態(tài)且生長有蘆葦、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流動的過程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用下，污水中有機(jī)物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作用，促進(jìn)兼性微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化。

人工濕地按水流方式可分為潛流濕地和漫流濕地。潛流濕地是在填料床表層面上栽種耐水、且根系發(fā)達(dá)的植物，污水經(jīng)格柵池、沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入濕地床，以潛流方式流過濾料，污水中有機(jī)質(zhì)被碎石濾料和植物根系攔截吸附過濾，和被微生物與植物根營養(yǎng)吸收、分解使污水獲得凈化。漫流濕地（又稱自由水面濕地）是污水進(jìn)入濕地后，在濕地表面維持一定厚度水層，水流呈推流前進(jìn)，形成一層地表水流，并從地表出流。污水中有機(jī)物經(jīng)沉淀，根系攔截，吸附，吸收，分解而獲凈化的。按水流方向可將人工濕地又分為水平流濕地床和垂直流濕地床。垂直流濕地床的水流通過導(dǎo)流管或?qū)Я鲏Φ囊龑?dǎo)，在濕地床內(nèi)上下流動，多個垂直流濕地床串聯(lián)起來稱之多級垂直流濕地。水平流濕地床的水流是按一定方向水平流動。在實際過程中有時將垂直流濕地床與水平流濕地床組合起來使用，這種濕地床稱之組合式濕地床。垂直流濕地床較水平流濕地床負(fù)荷高。

農(nóng)村生活污水經(jīng)化糞池處理后，上清液通過集水管道進(jìn)入進(jìn)水井，經(jīng)過格柵流入沉淀池，經(jīng)沉淀的上清液用泵揚(yáng)入一級人工濕地，而后再進(jìn)入二級人工濕地，二級人工濕地的出水回流至清水池，可供綠化、灌溉，也可溢流至附近坑塘。

格柵→格網(wǎng)→沉淀調(diào)節(jié)池→（提升）人工濕地（設(shè)計負(fù)荷 0.5m3/m2日）→氧化塘（200m2）→水體。

這個系統(tǒng)設(shè)備主要是利用有機(jī)質(zhì)、礫石、沙以及礦物質(zhì)等人工介質(zhì)分層填充，表面栽種處理性能好、成活率高、耐水性強(qiáng)、成長周期長的植物蘆葦，形成一個獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。穩(wěn)定運(yùn)行后，填料和植物根系以及附著生長的微生物形成復(fù)雜的根脈生態(tài)系統(tǒng)。通過物理的沉降、過濾，化學(xué)的沉淀、吸附和分解，微生物降解代謝，植物的吸收等過程進(jìn)行去除污染物。具有效率高、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理簡便等特點(diǎn)，在高程合適的條件下可以實現(xiàn)零能耗。