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鄱阳湖流域农村生活污水处理现状及技术模式

点击数:105 发布时间:2018/11/20 来源:水工业市场杂志

农村环境质量直接关系着我国生态安全及人类健康。大量未经处理的生活污水直接排放到自然水体环境中,成为农村水环境主要污染源,导致河流、湖泊、地下水等水质明显下降。现....
农村环境质量直接关系着我国生态安全及人类健康。大量未经处理的生活污水直接排放到自然水体环境中,成为农村水环境主要污染源,导致河流、湖泊、地下水等水质明显下降。现有城镇污水处理技术与工艺较难应用于农村生活污水,为此,研究与探索适宜于我国农村生活污水处理技术与工艺尤为重要。本文以鄱阳湖流域农村生活污水为例,探讨和分析与其相适应的生活污水处理模式与发展趋势,以期为农村生活污水处理提供参考。

一、鄱阳湖流域农村生活污水处理现状

1.污水水量与水质

鄱阳湖流域农村人口超过2.6×107人。生活污水年均排放量超过1.2×109m3。污水携带的大量污染物进入鄱阳湖,湖区水质日益下降,年均氮、磷入湖量分别高达2.92×104t,5.84×103t。这些含氮、磷、有机物高的生活污水主要来源于居民日常生活产生的污水;另外,鄱阳湖流域周边的一些分散养殖过程中产生的污水也为来源之一。

2.污水特性

鄱阳湖流域农村生活污水处理现状:(1)粗放型排放,排放方式以随意排放为主,比例达到50.62%。(2)排放分散,收集困难,资源化利用率低,排放至河流、坑塘的比重分别为38.12%,31.78%,进入污水处理厂的比例仅为0.62%,污水处理率非常低。

3.污水处理模式现状

当前,鄱阳湖流域农村生活污水处理主要模式分为庭院式、小型分散式、分散式。庭院式处理模式处理水量≤1m3/d,适用于1-2户或≤10人的污水排放规模。小型分散式模式处理水量在1m3/d到10m3/d之间,适用于2-30户或10-100人的污水排放规模,主要工艺有人工湿地、稳定塘、生态滤池等。分散式模式处理水量在10m3/d到200m3/d之间,适用于30-600户或100-2000人的污水排放规模,一般以组合工艺应用于实际污水处理中,主要工艺有沉淀池一人工湿地、生物接触氧化一人工湿地、人工湿地一稳定塘、自回流生物转盘一水生植物滤床、复合型生物净化槽一强化生态浮床、兼氧接触氧化一土地渗滤等。

二、鄱阳湖流域地形与污水处理模式发展趋势

1.鄱阳湖流域地形地貌概况

解决鄱阳湖流域农村生活污水处理问题,既要考虑农村生活污水处理的共性问题,又要结合鄱阳湖流域的特性。鄱阳湖流域的地形地貌属于典型性丘陵、山地地形地貌,分布呈现出不规则环状结构,其中丘陵(包括高丘和低丘)占总面积的42%,山地(包括中山和低山)占36%,岗地和平原占12%,水面占10%。鄱阳湖流域的丘陵地形地势,为水体重力势能转化动能提供了极佳的可行性条件。有效利用丘陵地区的特有地形条件,可为解决丘陵地区的农村生活污水提供一种可行思路。

2.典型案例分析

以鄱阳湖流域一农村生活污水处理系统为例进行分析。污水处理系统处于典型的丘陵地区,当地常住人口2100人,每天实际用水量为180m3,污水收集系数取0.75,当地每天生活污水排放量为135m3/d,系统处理污水量为150m3/d。生活污水主要组成是居民洗浴污水、冲厕污水、餐厨污水等。

该生活污水处理系统工艺流程如图所示。污水经过格栅进行预处理后,进入处理系统进行脱氮除磷以及去除有机物等。

该污水处理系统充分利用丘陵地区的重力势能转化动能作用,创新污水处理模式。系统多级好氧处理模式主要包括:(1)太阳能光伏电能提供接触氧化处理系统的微动力曝气,接触好氧池实行间歇曝气,污水中DO控制在1.5-2.5 mg/L,确保好氧微生物的正常代谢。(2)好氧生态床采用大粒径基质在下、小粒径基质在上,并使用虹吸管进行进水与出水,生态床中的污水在重力势能作用下,经过虹吸作用,使得基质所附着的生物膜始终处于好氧状态;多层生态床不断累加,污水不断得到充氧,达到充分地好氧处理。(3)生态渠采用不同材质、不同粒径的基质铺于渠底,水生植物种植于生态渠表层。利用重力势能转化动能的作用以及水生植物根系泌氧的作用,污水持续得到充氧,污染物质得到充分的好氧降解。

该污水处理系统经过为期3年的稳定运行得出:(1)太阳能基本能够满足接触氧化池所需的能源,达到充分节能、无二次污染的能源供应效果,并能使得接触氧化稳定运行,达到微动力好氧处理中DO的需要;(2)采用微动力曝气+跌水曝气的组合工艺处理污水,COD、NH4+-N、TP的去除率均达到90%以上;(3)采用互联网+远程智能监控操作平台,对系统运行管理进行远程实时监控,对系统多点水质进行在线检测与数据实时传输,可实现无人值守;(4)污水处理系统为分散式农村生活污水处理模式,污水易于收集。

该污水处理系统充分利用丘陵地形地貌的条件,发挥重力势能的作用,可以成为典型丘陵地区污水处理的模式,在鄱阳湖流域农村生活污水处理推广应用具有可行性。

三、结束语

鄱阳湖流域为典型丘陵地区,充分利用丘陵地区的特有地形地势条件,将重力势能转化为污水处理系统所需的动力,创新农村生活污水处理新型模式。该新型模式对鄱阳湖流域农村生活污水处理推广应用具有可行性,对保护鄱阳湖流域水体生态环境具有极大作用。

(1)该新型模式系统充分利用重力势能,采用多段好氧工艺模式,有效解决了处理系统的技术与能耗问题。太阳能光伏电能提供接触氧化处理系统的微动力间歇曝气,确保好氧微生物的正常代谢;好氧生态床在重力势能的作用下,经过虹吸作用,使基质所附着的生物膜保持好氧状态;生态渠利用重力势能转化动能的作用及水生植物根系泌氧的作用,污水持续得到充氧,污染物质实现充分的好氧降解。

(2)借助于互联网+技术对农村污水处理系统进行远程实时监控,并利用在线检测与数据实时传输技术,有效解决了处理系统的运行管理问题。

(3该新型模式系统具有因地制宜、投资少、运行费用低、处理效率高等特点,有效解决了处理系统的原水收集与资金问题。

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