农村污水处理技术论文 8页

'农村污水处理技术探讨（北京农学院植物科学技术系张妍20625214）摘要：本文着重介绍了当前在城镇农村广泛应用的污水土地处理系统和稳定塘处理技术。以及本人所在区县的生活污水处理流程。关键词：污水土地处理系统稳定塘丰台区污水处理厂农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水，一般具有排水量少，所含有机物浓度相对偏高且日变化系数大，间歇排放等特点。土地处理—污水资源化的重要途径由于传统的污水处理方法对氮、磷去除效果差，不能从根本上解决诸如水体富营养化等水污染问题。活性污泥法、生物膜法和膜生物法等常规污水人工生物处理，都存在着基建投资大、运行费用高、剩余污泥处理难度大等缺点。而活性炭吸附由于投资大等原因限制了其大规模推广使用。由于我国的经济发展水平所限，不能像发达国家，通过修建三级污水处理厂进行污水深度处理，实现污水资源化利用，解决水污染问题，而土地处理却以其低投资、低能耗、运行管理方便等特点，已成为我国城市污水资源化的最简便的途径。土地处理系统是一种利用土壤，以及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力，来处理污水或废水的工程设施。这种方法有降低污水处理成本与能耗，减轻河道污染并能获得水质良好的再生水的优点，近年来，许多国家对土地处理废水的研究非常重视。随着工业化和城市化的迅速发展，废水中污染物的种类不断增多，即使经过污水二级处理，仍有一些污染物，如氮、磷等营养物质和生物难以降解的物质未被去除，需要进行深度处理，而正规的污水高级处理费很高，难以普遍实施。因此，土地处理系统便作为污水高级处理的代用方法被推广，这种系统特别适用于中小城市的污水处理。 以土地处理系统为代表的污水自然处理技术，不仅对各种污染物有极高的去除效率，并可实现污水的处理与利用相结合的目的，其投资及运行费用为常规处理的1/3~1/2；既可替代常规处理，又可作为常规处理的深度处理技术，是常规处理的一种革新与替代技术；并且，工业用水的80%和生活用水的60%并不需要十分洁净的水质，土地处理系统的出水可以作为中水进行回用，推行土地处理技术，开发中水资源，是实现污水处理无害化，资源化的重要途径之一，是解决水资源危机的重要技术政策。土地处理技术通过“七五”、“八五”联合科技攻关，实现了从小试、中试到使用规模的试验、示范研究，取得了大量的研究成果及运行管理经验，确定了完整的技术分类系统，明确了各种类型的工艺特征、技术要点与工程参数，为在我国推行这一技术提供了技术保证。目前已有新疆、河南、山东等地的土地处理系统实用工程正在营建或运行。可以预计，随着我国经济的发展，水环境问题的日益突出，土地处理必将在我国得到迅速发展。污水土地处理系统净化机理　　污水土地处理系统是一个比较复杂的净化过程，它的净化机理包括:(1)物理过滤，土壤颗粒间的孔隙能够截留、滤除悬浮颗粒，土壤颗粒的大小颗粒间孔隙的形状和大小、孔隙分布等都会影响土壤物理过滤的净化效率。(2)物理吸附与物理沉积，废水中的部分重金属离子会被土壤胶体表面吸附，并生成难溶态物质被固定在土壤矿物的晶格中。(3)物理化学吸附，废水中金属离子与土壤中的元机和有机胶体整合而形成整合物。(4)化学反应和沉淀，重金属离子与土壤的某些组分进行化学反应，生成难溶性化合物而沉淀。(5)微生物的代谢和有机物的分解，土壤中会有大量异养性微生物，能对土壤颗粒中的悬浮有机固体物和溶解性有机物，进行生物降解。土地处理系统分类与特点根据处理目标、处理对象的不同土地处理系统可分为慢速渗滤系统（SR）、快速渗滤系统（RI）、地表漫流系统（OF）、湿地系统（WL）、地下渗滤系统（SC）五种类型。（1）慢速渗滤处理系统慢速渗透处理系统是将污水投配到种有作物的土壤表面，污水在流经地表土壤-植物系统时得到充分靖华的一种土地处理工艺类型。 在慢速渗滤处理系统种，投配的污水一部分被作物吸收，一部分深入地下。设计时一般要使流出处理厂的水量为零。设计的水流途径取决于污水在土壤中的迁移，以及处理厂地下谁的流向。污水的投配方式可采用畦灌、沟灌及可升降的或可移动的喷灌系统，设计种可根据场地条件和工艺目标选择。（2）快速渗透处理系统将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土壤表面，污水在向下渗透过程中由于生物氧化、硝化、反硝化过滤、沉淀、氧化和还原等一系列作用而得到净化的一种污水土地处理工艺类型称为快速渗滤处理。实际水流途径是由污水在土壤中流动和处理场地的地下水流向确定的。快速渗滤处理系统是淹水/干燥交替运行，以使渗滤池表面在干燥期恢复好氧环境中得到再生，也有利于水的下渗和排除。快速渗滤场地的水文地质条件较其他土地处理工艺类型更为严格。快速渗滤处理系统的水力负荷范围为6~122m/s，降水和蒸发量与水力负荷相比非常小，投配污水中绝大部分水量经土壤向下迁移。快速渗滤处理系统的效率很高，净化后的水可回收利用。快速渗滤处理系统的设计常包括污水处理和再生水回收利用两个部分。（3）地表漫流处理系统地表漫流处理系统是讲污水有控制地投配到生长多年生牧草、坡度和缓、土壤渗透性低的坡面上，污水在地表以薄层沿缓慢流动过程中得到净化的一种污水土地处理工艺类型。地表漫流处理系统是以处理污水为主，建有生长牧草功能的污水处理利用系统。它对预处理程度要求低，出水以地表径流收集为主，对地下水的影响最小。在处理过程中，只有少部分水量因蒸发和入渗地下而损失掉，大部分径流汇入集水沟。（4）地下渗透处理系统地下渗透处理系统是将污水有控制地投配到一定构造、距地面约50米深和具有良好扩散性能的土层中，污水经毛管浸润在土壤渗滤作用下向周围运动并达到处理利用要求的一种土地类型。地下渗滤处理系统主要有地下土壤渗滤沟、地下毛管浸润沟和浸没生物滤池-土壤毛管浸润复合工艺三种类型，属于就地处理的小规模土地处理系统。 地下渗滤处理系统主要用于分散的居民点、休假村、疗养院、机关和学校等小规模污水处理地点，并与绿化相结合。地下渗滤处理系统不种植供人食用的作物，所以不必担心发生毒物进入食物链和影响人体健康的问题。它对预处理水平要求低，一般都是利用化粪池出水，没有一般生物处理中所需要处理的污泥。由于设计水力负荷较低和土壤持水量的自然调节作用，地下渗滤处理系统可以承担较大的冲击负担，较适合小型系统应用，管理也比较方便。地下渗滤处理系统的设施均埋入地下，所以工程量较大，投资比其他土地处理类型要高一些，但它可以省去集中处理、排放的管道系统，而且可以提供绿化水源，总的投资效果还是经济的。（5）湿地处理系统湿地处理系统是将污水有控制地头配到土壤经常处于饱和状态，生长有像芦苇、香蒲等沼泽生物的土地上，污水在沿一定方向流动过程中在耐水植物和土壤的联合作用下得到净化的一种土地处理系统。湿地处理系统最初主要是用于接纳污水处理出水，使水质得到进一步改善，成为保护地表水体环境质量的缓冲地带。近年来，湿地也发展成为处理和处置污水的工艺，用以改造和建立湿地生态系统、提供水源、恢复湿地野生群落和保护鸟类生存环境。（6）污水土地处理联合利用系统各种土地处理系统的工艺性能不完全相同，采用两种不同土地处理联合的处理工艺系统，可以发挥各自的处理优势，提高对污水中污染物的去除效果，以便满足更高的处理出水水质要求。如果场地条件允许，联合利用系统可能是更为经济、有效的。各种土地处理系统的与处理出水水质、场地特性和典型工艺特性比较分别列于表1~3.表1各种土地处理系统的预处理出水水质污水成分慢速渗滤快速渗滤地表漫流地下渗流湿地平均值最高值平均值最高值平均值最高值平均值最高值平均值最高值BOD（mg/L）＜2＜55＜1010＜15＜210~20＜30SS(mg/L)＜1＜52＜510＜20＜110＜20TN(mg/L)3＜810＜205＜10310＜20NH4+-N(mg/L)＜0.5＜20.5＜2＜4＜8＜0.55~10＜15TP(mg/L)＜0.1＜0.31＜54＜6＜0.14＜10大肠菌群（个/L）0＜1x1021x102＜2x1032x1032x1040＜1x1024x105＜4x106表2各种土地处理系统的场地特性 场地特性慢速渗滤快速渗滤地表漫流地下渗流湿地土地厚度（m）>0.6>1.5>0.3>0.6>0.3地表坡度（%）农业系统:<30森林系统:无要求<15<15<15<2地下水埋深（m）0.6~3.0淹水期：>1.0干化期：1.5~3.0无要求<15无要求土壤类型砂壤土、黏壤土砂、砂壤土黏土、黏质土砂壤土、黏壤土黏土、黏壤土土地渗透率（cm/h）≥0.15中≥5.0快≤0.5慢0.15~5.0中≤0.5慢气候冬季污水需储存可终年运行冬季降低负荷运行，部分污水储存可终年运行可终年运行图3各种土地处理系统的典型工艺特性工艺特性慢速渗滤快速渗透地表漫流投配方式表面补水或高压喷洒表面布水表面补水或低压、高压喷水地下布水表面布水年水力负荷（m/a）0.6~66~1223~210.4~33~30年有机负荷[kg-BOD/（hm2·a）]2x1033.6x1041.5x1041.8x104日有机负荷[kg-BOD/（hm2·d）]50~500150~100040~12018~140占地性质农、牧、林业征地牧业绿化经济作物土地面积[hm2/（104m3·d）]180102522预处理最低程度一级处理一级处理格栅、筛滤化粪池、一级处理栅格、筛滤投配污水最终去向下渗、蒸散下渗、蒸散下渗、蒸散下渗、蒸散下渗、蒸散典型植物谷物、牧草、林木无要求牧草草皮、花木芦苇【1】稳定塘处理污水分类与特点 稳定塘是对各种类型污水处理塘的总称，按塘内充氧状况和微生物优势群体，将稳定塘分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘四种类型。好氧塘—塘水在有氧状态下净化污水的稳定塘。厌氧塘—塘水在无氧状态下净化污水的稳定塘。兼性塘—塘水在上层有氧、下层无氧状态下净化污水的稳定塘。曝气塘—设有曝气充氧设备的好氧塘或兼性塘。【1】不同类型的塘可以单独用于污水处理中，但大多数情况下，以稳定塘组合系统方式出现。在稳定塘污水处理系统中，常常出现系统的各种组合方式，有各种塘不同排列的组合，有串联和并联的组合，有带回流或多级配水的串联组合等方式。各种类型的稳定塘有各自的特点，将各种不同的稳定塘按适宜的方式组合，可能会比单塘达到更好的效果。在稳定塘系统中，每一个单塘设计的最优，不能代表塘系统整体最优，如何使稳定塘系统整体上达到处理效果最佳，经济上最合理，是稳定塘系统设计的主要问题。以下为4种稳定塘的主要性能：【2】丰台地区污水处理状况我的家庭地处北京市丰台区，据悉近年来 丰台区加大力度铺设污水管线，实现污水全面截流和雨污分流，城市污水通过污水管线进入下游污水处理厂进行处理。在污水处理方面，丰台区区域内先后建设了吴家村污水处理厂、卢沟桥污水处理厂、小红门污水处理厂，即将开工建设长辛店污水处理厂，加上原有方庄污水处理厂、云岗污水处理厂，丰台区生活生产等城市污水能够全面处理。距离我家较近的方庄污水处理厂坐落在方庄开发区，主要处理来自方庄住宅区的生活污水。设计处理规模为日处理污水4万立方米。该厂处理出水根据规划，将作为居住区内生活杂用水、道路冲洒绿化用水及开发区内工业冷却、冲灰用水。由此，决定了该厂处理出水应达到“中水”标准。污水处理工艺必需为常规生物二级处理，再加深度处理及消毒才能满足要求。污水处理工艺为：污水预处理——初级沉淀池——曝气池——二级沉淀池——混凝反应池——沉淀池——滤池——消毒——清水池——泵房在污泥处理工艺选择上，考虑到该厂处理规模小，产泥量有限，若采用厌氧消化，产生的沼气由于量小不宜集中利用，而且此系统管理相对较为复杂。经过技术经济比较，该厂污泥处理选用好氧消化，再经浓缩脱水后外运作为农肥使用。据丰台水务局相关负责人介绍，对于距离大市政中水管线较远或已建成的老旧小区、企事业单位，丰台区水务局一直鼓励和技术指导自建污水处理中水利用设施，示范建设了建兴达、大井小区等一批污水处理中水利用示范项目。示范项目把污水进行收集，自建小型污水处理站进行处理，处理后的中水再用于冲厕或绿化用水，做到污水零排放，水资源循环利用。我国污水土地处理系统试验研究从1981年开始，是在总结多年污水灌田的经验与教训基础上，把美国、澳大利亚等国土地处理技术的先进经验加以引进、消化和吸收，使之成为符合我国国情的处理与利用相结合的污水处理工程技术。目前，土地处理作为城市污水处理的革新替代技术，在我国有广阔的应用前景和发展潜力。参考文献：1、《城市污水自然生态处理与资源化利用技术》化学工业出版社李宪法主编 2、《污水处理技术与工程实例》中国石化出版社吴孟周主编'