生活污水处理技术 16页

'日照职业技术学院文献检索论文设计农村生活处理技术人工湿地在农村生活污水处理中的应用碳糊电极的直接电化学与电催化题目____________________________________________________________________院部：水产学院专业：环境监测与治理技术学号：22014020118学生姓名：李洁指导教师：苏瑜2010年11月5日12 摘要人工湿地是由基质、植物、微生物和水体组成污水处理生态系统。农村污水已经是我国非点源污染的重要组成部分。本文简要归纳人工湿地的特征，综述人工湿地技术处理农村污水的机理，包括对一些污染物，氮、磷等的去除。人工湿地污水处理系统是一个完整的生态系统，具有投资低、出水水质好、增加绿地面积、改善和美化生态环境、维护和运行费用低廉等特点，正不断得到应用和发展关键词人工湿地农村污水污染物的去除湿地发展前景PickingWantingTheartificialwetlandisbythematrix,theplant,themicroorganismandthewaterbodyiscomposedthesewagetreatmentecosystem.Thecountrysidesewagewasalreadyourcountrynonpointsourcepollutionimportantcomponent.Thisarticlebriefinductionartificialwetland"scharacteristic,summarizestheartificialwetlandtechnologytoprocessthecountrysidesewagethemechanism,includingtosomepollutant,nitrogen,phosphorusandsoonelimination.Theartificialwetlandsewagetreatmentsystemisacompleteecosystem,hasinvestslow,thewaterleakagewaterqualitygood,toincreasethegreenspacearea,theimprovementandthebeautificationecologicalenvironment,themaintenanceandtheoperatingcostinexpensiveandsooncharacteristics,isobtainingtheapplicationandthedevelopmentunceasingly12 KeywordArtificialwetlandRuralsewerageOftheremovalofcontaminantsThefuturedevelopmentofwetland12 目录摘要II关键词II1.前言12.农村污水污染现状及其成因12.1我国农村水污染现状12.2污染成因22.2.1农业生产本身22.2.2乡镇企业的污染22.2.3农村生活方式和水处理设施欠缺32.2.4农村环境管理意识薄弱33.农村生活污水处理方面的探索43.1厌氧沼气池处理技术53.2稳定塘处理技术63.3土壤渗滤技术64.农村生活污水处理新技术74.1人工湿地的概念和分类74.1.1人工湿地的概念74.1.2人工湿地的分类74.2人工湿地处理农村污水的应用研究84.2.1人工湿地处理生活污水的机理84.2.2有机物去除84.2.3湿地脱氮84.2.4湿地除磷94.2.5人工湿地的植物选择95.人工湿地的经济分析与前景95.1人工湿地的经济性分析95.2人工湿地的前景106.总结11感谢11参考文献1212 1.前言“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，并明确了“生产发展、生活宽裕、乡村文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。加强农村生活污水的处理，是村容政治的组成部分，也是社会主义新农村建设的重要内容。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保障，危害农民的生存发展。因此，加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染。确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容，也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。122．农村污水污染现状及其成因我国是农业大国，农业在国民经济和社会发展中占有重要的位置，农业的发展也取得了引人注目的发展，但是由于大量生产和生活废弃物未经处理排入各种水体，加之公共卫生设施跟不上发展的需要，农村打来那个的饮用水已受到污染。2.1我国农村水污染现状12 随着我国经济的迅速发展和人民生活水平日益提高，由此带来的严重环境污染问题日益受到人们的关注。然而，人们以往只重点关注大中城市的问题，却忽视了占全国总面积近90%的广大农村。致使农村环境污染问题日趋严峻，而水污染环境问题尤为突出。如：地表水体富营养化，地下水质逐渐恶化等。据统计：目前，全国有80%以上的河流受到不同程度的污染，我国农村有近7亿人的饮用水中大肠杆菌超标，1.7亿人的饮用水受到有机污染，而且，由于农药等化学物质的广泛使用，致使许多地方的地下水已经不适于饮用，严重影响了人民群众的身体健康和农村经济的健康发展。2.2污染成因2.2.1农业生产本身从近年来的农业生产本身的发展来看。随着科技的发展，我国农业生产方式也发生了重大变化，化肥和农药是主要的农业污染源，话费的不合理施用主要表现在过量的施用磷肥和氮肥，从而导致土壤板结、酸化、耕地质量差，肥料利用率低，土壤和肥料养分容易流失，造成地表水、地下水的污染，湖泊富营养化。更重要的是化肥、农药等污染物通过弄点排水及其他地表径流等方式进入地表水和地下水的水质。目前，国内外学者普遍认为，在全球范围内非点源污染物是污染地表水和地下饮用水源的最重要的因素。它对水域生态系统将会带来长期和潜在的污染问题，从而引水环境的全面退化。2.2.2乡镇企业的污染12 乡镇企业的蓬勃发展，在带动农村小城镇的复苏和星期的同时，使得周边环境严重污染。农村工业污染已使全国16.7万Km2的耕地遭到严重破坏。占全国耕地总量的17.5%。此外，由于使其污染程度明显高于大城市中心区。近年来，污染的范围与程度均有迅速蔓延和加重的趋势。而且，乡镇企业领导和职工的环境意识淡薄，整体环境管理水平落后，工业布局不合理。使其环境呈现出脏、乱、差的局面，流经乡镇企业区域的河流水质往往较差。并且，由于乡镇企业设备陈旧、技术落后，多采用土法生产，直接污染严重。2.2.3农村生活方式和水处理设施欠缺目前，农村居民在生活水平提高的同时，生活方式并没有随之发生变化，还是按照传统的生活方式生活，如：生活污水直排、随处泼洒。由于农村地区的居民居住分散，不可能对生活污水进行统一处理，所以农村地区生活污水对水资源的污染呈上升趋势。2.2.4农村环境管理意识薄弱人们的环境意识对环境污染起着举足轻重的作用，因为人的环境意识常常指导人的环境行为。只有人们整体的环境意识的加强，并将环境意识和环境行为二者充分有机结合起来，才是我们整个环境问题的根本突破口。农村的环境问题更不例外。12 农村环境保护工作线长面广，涉及多个方面、多个领域，仅靠县级环保机构去抓去管，往往是无暇顾及。环境保护与计划生育、土地保护被列为我国的三大国策，计划生育和土地保护都已在乡镇有专门的管理人员和管理机构，唯独环境保护没有在乡镇设立专门的管理人员和管理机构。因此，设置乡镇环保机构，已是时势使然，也是环境保护发展的必然要求。3．农村生活污水处理方面的探索我国从上个世纪80年代开始开展生活污水分散处理技术的开发和研制工作，许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用，但目前该分散技术的使用率较低，还存在许多问题。一方面，生物处理率较低，尤其表现为氮磷去除率很低。氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因，如果在此技术上不能取得突破，这类技术的应用前景必然会受到限制。另一方面，目前实施的分散污水处理只是初步实现了分散污水的收集、处理和排放，远未实现分散处理的真正目的——再利用，即将污水就地处理和就地回用，实现污水资源化。鉴于农村生活污水的问题日益严重，迫切需要采取积极地措施。今年来，随着地方经济实力的增强，尤其是发达省份在经济发展到一定阶段后，逐步认识到农村生活污水处理问题的重要性，并开始采用一些实用、合理、低能耗和低与低运行费用的技术来处理污水：一些人口密集的欠发达地区也认识到，如果不对农村生活污水采取有效处理，会触发农村医疗和经济建设等方面的系列问题，甚至造成传染病的产生与扩散，因而，提高了对农村生活污水处理问题的重视程度。12 3.1厌氧沼气池处理技术在我国农村生活污水处理的实践中，最通用、节俭、能够体现环境效益结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合，实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物净厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水被去除了大部分的有机物，达到净化目的；产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源；厌氧发酵处理后的污水课用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料：农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明，农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高4-5倍；沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加20%；通过厌氧发酵过的粪便（沼液、沼渣），碳、磷、钾的营养成分没有损失，且转化为可直接利用的活性态养分——农田施用沼肥，可替代部分化肥。沼气池工艺简单，成本低（一户约需费用一千元左右），运行费用基本为零，适合于农民家庭采用。而且，结合农村改厨、改厕和改圈，可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料，沼液经管网收集后，集中净化，出水水质达到国家标准后排放。沼气池处理技术已在我国一些地方得到有效推广和使用。浙江全省有352个村实施了生活净化沼气工程，累计建成沼气池83.3万立方米，年处理生活污水8170万吨，年产沼气4295万立方米，年可替代标准煤进3万吨。四川省结合新农村建设，开展“乡村清洁工程”，以户或联户为单元，建设沼气池12 和生活污水厌氧净化池，有效解决人畜粪便、生活污水、垃圾污染等农村环境难题，出现家园清洁和村容整洁的新面貌。3.2稳定塘处理技术在我国，特别是在缺水干旱地区，稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法，近年来成为我国着力推广的一项技术。与传统的二级生物处理技术相比，高效藻类塘具有很多独特的性质，对于土地资源相对丰富，但技术水平相对落后的农村地区来说，是一种较具推广价值的污水处理技术。3.3土壤渗滤技术地下土壤渗滤法在我国日益受到重视。中科院沈阳应用生态所“八五”、“九五”期间的研究表明，在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的，且出水能够作为中水回用；1992年北京市环境保护科学研究院对地下土壤毛管渗滤法处理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究；清华大学在2000年国家科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统，取得了良好效果；对生活污水中的有机物和氮、磷等具有较高的去除率和稳定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别大于80%、90%和98%。除此以外，浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地理式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试，也都取得了一定的进展。12 4.农村生活污水处理新技术4.1人工湿地的概念和分类4.1.1人工湿地的概念人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统，这是发达国家近十年来才兴起的生态处理法。其基本原理是：在一定的填料上种美人蕉、富贵竹、芦苇等特定的植物，将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上，当富营养化水（如生活污水等）流过人工湿地时，经沙石、土壤过滤和植物根际的多种微生物活动，使水质得到净化。人工湿地处理污水的运行成本非常低，一般为每吨污水0.1-0.2元，此外，基建投资也少得多，通常为每吨污水150-800元，是传统二级污水处理厂的1/5-1/2。同时，湿地植物还可以作为工业原料和生活资源加以利用。4.1.2人工湿地的分类人工湿地是一个形式丰富多样的污水处理系统，主要分为天然湿地、自由水面湿地（地表流式）、地下水流湿地（潜流式）和渗滤湿地四大类。当今广泛应用的有两大类，一类是地表流式，有点类似于稻田，污水流进湿地停留若干天后排出，这一工艺的优点是造价低。另一类是潜流式，将污水通过管道输送到人工土壤介质中，表面种植植物，类似于微灌、滴灌，优点是占地面积很小。12 4.2人工湿地处理农村污水的应用研究4.2.1人工湿地处理生活污水的机理人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，在一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，并有选择性地在床体表面植入植物，从而形成一个独特的动植物生态体系。当污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动时，经砾石、土壤过滤，植物富集吸收，植物根际微生物活动等多种作用，其中的污染物质和营养物质被系统吸收、转化或分解，从而使水质得到净化。4.2.2有机物去除人工湿地对有机物有较强的去除能力。不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤可以很快从污水中被截留下来，让微生物和原生动物及后生动物加以利用；可溶性有机物则通过生物膜的吸附及微生物的代谢过程被去除。人工湿地成熟后填料表面和植物根部生长了大量的微生物并形成生物膜，污水流经时悬浮颗粒物被填料及根系阻挡截留，有机物则通过生物膜的吸附及同化作用被去除。4.2.3湿地脱氮人工湿地作为一个生态污水处理系统，具有较强的脱氮能力，脱氮机理主要是植物和其他生物体的吸收、氮化作用、硝化和反硝化作用以及氨气挥发、氨离子交换（或填料吸附）。其中，硝化和反硝化作用是人工湿地污水处理中氮去除的主要机理。12 4.2.4湿地除磷人工湿地污水中磷的去除是依靠填料和湿地中沉积物的吸附、微生物和植物的吸收、气态磷的挥发等来实现的。其中，填料和沉积物的吸附式人工湿地磷去除的主要方式，当填料对磷的吸附趋于饱和后，湿地对磷的去除效率明显下降。4.2.5人工湿地的植物选择湿地植物作为人工湿地系统的核心部分，其选择直接影响污水的处理效果，湿地植物选择应遵循以下原则：（1）生命力和生长势强；（2）耐污染能力强；（3）生长周期长，植物可适应季节的变化；（4）安全性好，对当地的生态环境不会构成隐患和威胁；（5）经济价值、文化价值和景观价值较高。如：结合人工湿地植物选择原则，筛选出适合西部农村地区的湿地植物种类。5．人工湿地的经济分析与前景5.1人工湿地的经济性分析人工湿地是一个形式丰富多样的污水处理系统，系统所选择湿地的类型不同，将直接影响处理系统的一次性投资费用，同时对系统水力负荷、占地面积和运行成本等经济分析，结果表明：芦苇人工湿地的基建费用和运行成本最低，但占地面积较大；下行上行符合人工湿地的水力负荷最大、占地面积最小，且运行费用较小，适合大力推广。12 5.2人工湿地的前景人工湿地在湖泊、河流水体循环净化及生态维护工程上的应用已比较成熟，普遍将人工湿地水质净化技术应用到湖泊河流的污染治理，同时截去湖泊、河流周边的污水排入，从而达到改善水体水质的目的。在一般情况下，湖泊水和河流水水中的BOD5、COD、SS、TN、TP和大肠菌群等各项指标的浓度相对较低，经人工湿地处理后其出水水质均可达到《再生水回用于景观水体的水质标准》（CJ/T95-2000）或地面水水质标准（GB3838-2002）Ⅱ至Ⅴ类标准。深圳洪湖公园、成都活水公园、上海梦清园（苏州河治理）、泸沽湖风景名胜区、台湾新竹头前溪等天然湖泊或河流经人工湿地净化处理后，水体大为改观，整治效果十分明显。近年来，房地产开发商为了提高楼盘的档次，千方百计营造青山绿水的主题，除在设计上依山就势充分利用自然地形与景观，另外在区内规划人工湖、小桥流水、假山瀑布等景观。为了使景观水体不至于恶化，开发商逐步引入人工湿地净化技术，循环处理人工湖水，以稳定湖水水质。天津万科东丽湖人工湿地湖水循环处理系统自运行以来，出水水质均达到地表水Ⅳ类标准，不失为成功的范例。人工湿地污水处理技术十分符合我国的经济发展、生态要求以及民族心理和传统文化。利用人工湿地高效的社会、经济、生态效益、协调共生、矛盾统一，来解决我国经济发展中的社会矛盾、保护生态，是可持续发展的内在要求和切实体现。12 6.总结我国对农村污水处理进行了一系列的规划，但因起步晚，与国外相比，目前各种法律和法规还不健全。有关政府部门应加快建立健全相关标准及技术措施，加大农村污水处理的力度，加强农村污水的宏观管理。人工湿地系统除具有净化污水、绿化环境的作用外，还具有较大的生物产量，这些产出都可变为有用的资源，如污泥用于生产有机肥料或营养土供园林使用，沼气作生产生活的燃料，植物作工业原料出售等。人工湿地植物床、塘系统，可为野生动植物提供良好的栖息地，有利于保护物种多样性，构建人与自然和谐发展的新农村。人工湿地能有效解决农村地区生活污水引起的面源污染问题，还能改善农村居民的生态观念。美化环境，实现人和自然和谐共处。感谢最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。首先，也是最主要感谢的是我的指导老师，苏瑜老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他首先肯定了我的题目大方向，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮助，让我具体写作时思路顿时清晰。在此十分感谢苏老师的细心知道，才能让我顺利完成论文。12 参考文献【1】郑俺，农村污水处理亟待重视【J】中华建设，2007(9):11-12【2】李亚峰，刘佳，王晓东，等。垂直流人工湿地在寒冷地区的应用【J】沈阳建筑大学学报：自然科学版，2006,22（2）：281-284【3】雏维国，王世和，黄娟，等。潜流型人工湿地低温域脱氮效果研究【J】中国给排水，2005,2（8）：37-40【4】尹军，崔玉波。人工湿地污水处理技术【M】北京：化学工业出版社，2006:185-19412'