西北農村生活污水處理研究及應用示范

來源:用戶上傳      作者:董翔　周林成　李靜　趙威

　　摘要：在發展落后的農村地區隨著城市化的快速推進，村鎮水資源的污染呈現出惡化趨勢。
　　水環境的惡化給村鎮的生存環境和經濟帶來了一系列問題，同時由于農村生活污水具有污水量大且分散的特點，難以實現集中處理，故選擇處理效率高、經濟性好、實用性強、便于運行維護與管理的農村生活污水處理技術和設備非常重要。該文通過采用一體化污水處理設備，因地制宜式的解決鄉鎮生活污水問題，為西北地區農村污水的解決提供一有效途徑。
　　關鍵詞：生活污水 一體化設備 提標改造 人工濕地
　　中圖分類號：X799.3文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2022）11（b）-0000-00
　　Research and Application Demonstration of Domestic Sewage Treatment in Northwest Rural Area
　　DONG Xiang ZHOU LinCheng LI Jing ZHAO Wei
　?。℉uaian High Technology Institute of Lanzhou University，
　　Huai'an，Jiangsu Province，223100China）
　　Abstract：With the rapid development of urbanization in underdeveloped rural areas， the pollution of water resources in villages and towns shows a worsening trend. The deterioration of water environment brings a series of problems to the living environment and economy of villages and towns， and it is difficult to realize centralized treatment of rural domestic sewage because of its large quantity and dispersed characteristics， therefore， it is very important to select rural domestic sewage treatment technology and equipment with high efficiency， good economy， strong practicability and convenient operation and maintenance. In this paper， the use of integrated sewage treatment equipment， in accordance with local conditions to solve the problem of rural sewage for the northwest region to provide an effective way to solve rural sewage.
　　Key Words：Domestic sewage; Integrated Equipment;Upgrading and reconstruction; Constructed Wetland.
　　
　　隨著經濟的進步和人民生活水平的提高，嚴峻的環境污染問題受到越來越多的關注，而水體污染環境問題尤為突出。在發展落后的農村地區隨著城市化的快速推進，村鎮水資源的污染和浪費呈現出惡化趨勢。近年來，以科學發展為指導，優化人居環境和生態環境為核心，“整治農村衛生，優化發展環境”為主題，全面開展農村環境集中整治活動，加強小城鎮的污水處理監管，保護農村水環境，是國家建立農村環境的長效機制，改善農村環境質量的關鍵，而村鎮污水處理是當下急需解決的重點及核心部分，也是改善鄉村環境，加強生態建設的必要基礎。如何根據當地環境、地勢、水資源、建設現狀和規劃等實際情況，選擇合適的處理工藝和設施，確保水質穩定同時又能降低耗費、方便管理維護，是農村生活污水處理的關鍵。按照生態化、節能化、景觀化的原則來處理可促進農村水資源環境的健康、可持續發展
　　以寧夏某鄉鎮為例，進行因地制宜式的改造設計。該鄉鎮位于寧夏南部，總面積3 130 km，其中耕地242.09萬畝，總人口49.6萬人，其中農業人口42.5萬人，回族28.8萬人，占58%，是少數民族聚居縣以及國家和自治區扶貧開發重點縣。目前該鄉鎮農村生活污水處理設施主要采用“預處理+人工濕地”，而污水處理設施只建有格柵+化糞池等預處理，采取人工定期抽吸清運的方式處理。同時污水處理設施由于缺少專人維護，后續資金支持不夠，管網鋪設未到位，污水收集量不夠充足，設備處于半運行或間歇運行狀態。并且由于當地污水處理技術人員稀缺，污水處理站運行過程中出現問題不能夠及時解決，設備未能及時有效維護?，F有設備設施的自動化程度低，不能夠自適應不同的工況要求。
　　目前污水處理設施運維現狀和管理問題存在以下問題。一是村鎮建設缺乏環保規劃，基礎設施建設滯后。雖已建立廢水排放系統，但無廢水收集系統，且用來處理污水的設施也無法正常使用。二是當地l鎮無專業的監管機構和專業的人員進行運行操作和維護，污水處理設施一旦發生故障，無法保證其管理維修和出水水質，導致污水設施的運行困難和效果不理想，造成資源和設施的浪費。三是環境管理能力薄弱。人員少，力量弱，造成鄉（鎮）環境管理嚴重滯后。四是運維管理未引入第三方運營機制及先進的管理手段，無法達到污水站設計的污水處理預期效果。

　　在充分考慮污水處理工藝的可靠性、經濟性和先進性的前提下，遵循因地制宜、節約高效原則，以當地總體規劃為先導，從實際出發，分類治理。結合當地自然環境，充分考慮農村經濟社會狀況、生活污水排放現狀、受納水體環境容量和農民生產生活習慣等因素，同時盡可能利用現有污水處理設施，確保合理利用資金，科學合理地規劃設計出技術成熟、經濟實用、管理方便、運行穩定的農村生活污水處理工藝和設備，從而營造出農村“藍天、碧水、凈土”的美好生態環境。
　　
　　為了保證污水處理項目的穩定和高效，減輕勞動強度，改善操作環境，同時實現污水處理的現代化管理，因地制宜采用高效節能、科學合理的綜合污水處理工藝設計，在確保污水處理效果的基礎上，節省工程投資和日常運行費用，力求經濟合理、管理簡單、高效節能、操作方便、成本低，保證該鄉鎮農村生活污水連片治理后達標排放或回收利用，獲得最大的社會效益和環境效益。
　　根據該鄉鎮總體規劃布局，經過現場考察實際情況，結合當地地形和環境要求，設計在該鄉鎮新建一座污水處理站和完善配套管網設施，處理生活的污水。污水處理站選址需遵循以下原則：一是在城鎮水體的下游；二是便于處理后尾水的排放；三是在當地地勢區域內主風向的下風側；四是工程地質條件良好，無地質問題；五是占地不浪費土地資源；六是地形不應受洪澇災害影響；七是有方便的交通、運輸和水電條件。根據設計的污水處理設施，實行污水綜合治理，貫徹近遠期結合，分步實施的方針，減輕污水處理站排放對附近地表水、地下水造成的污染，改善附近水體質量。
　　2.1水量
　　根據北方農村生活居民生活污水參考值35～80 L/人?d（《農村生活污水處理項目建設與投資指南》）和《寧夏農村生活污水處理技術指南》中三類地區，結合走訪當地的實際情況，考慮氣候條件，調取當地自來水公司的用水數據確定化糞池容量80 m?/d。
　　2.2規模
　　根據實地調研數據，考慮農村飲用自來水工程對當地居民的生活習慣的影響，以及當地村委會的建議確定新建污水處理站的設計處理規模為80 m?/d。
　　2.3受納水體及出水標準
　　該鄉鎮生活污水新建處理設施出水尾水排放于廢棄河道中且不與飲用水源地接觸，其出水標準按照寧夏回族自治區地方標準《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中一級A標準執行。出水水質指標表如表1所示。
　　2.4 主體工藝
　　根據《寧夏農村生活污水處理技術指南》三類地區水質指標和鄉鎮的三類地區水質指標和鄉鎮的實際情況，生活污水水質水量變化大，B/C較高，污水中含有油脂、食物殘渣、糞便和泥沙等污染物，故按照當地實際污水成分，其進水指標如表2所示。
　　按照該鄉鎮目前污水處理設施的運行數據和要求，為確保出水水質，結合現有設施的實際條件，從整體出發，選擇工藝可靠、技術成熟、操作簡單、管理維護方便的方案；同時所采用的工藝需保證污水處理站占地面積小，工藝緊湊，投資省、能耗少，運行費用低。綜合考慮當地鄉鎮的實際情況，污水中污染物的成分，盡量選擇無害化，資源化的的工藝路徑，所采用的工藝應運轉靈活，能適應一定的水質、水量的變化；在此基礎上需要提高項目社會效益、環境效益及綜合經濟效益。主體工藝流程圖如圖2所示。
　　τ諞惶寤污水處理設備采用固定化微生物工藝。固定化微生物技術是通過附著在載體（填料）上的生物膜為主，凈化污水的一種水處理工藝。固定化微生物的載體平均密度與水的密度十分接近，可在曝氣池中構成一種流化態、濾層態或浮動態等多種形態的污水處理介質，不需進行反沖洗，擺脫了傳統 意義生物膜的概念。因此，該技術處理污水基質的降解速度快、停留時間短、具有較高的污水處理效率，并在運行中無不良氣味。 同時其填料的浮動狀態，保證了污水處理系統均勻傳質、不易結膜及氧氣的利用率高等特性，這些都非常有利于通過生物化學過程處理污水。與傳統生化處理技術相比，該技術由于處理容積負荷高、占地面極小、運行穩定、管理方便以及運行成本較。通過該工藝定制的一體化污水處理設備可以根據對排放水的標準進行配置的定制。
　　一體化設備由污水收集、調節模塊、水解酸化模塊、好氧生化和混凝沉淀等模塊組成。其中，調節模塊可將化糞池中的土著微生物的作用充分發揮出來，協助后端生化模塊。水解酸化模塊可實現硝化和反硝化作用，可將好氧生化所產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣等，從而除去污水中的氨氮，該環節還有解毒、開環、斷鏈的作用，使得難降解的大分子有機物得以充分的破壞，提高污水的可生化性。好氧生化的建立是因為生活污水可生化性好、污染物易被好氧微生物所降解，微生物群體易建立、種群消化能力強。在好氧生化模塊，有機物分子可直接降解為二氧化碳和水；好氧生物是將高效微生物在高效載體上有效固定化，體系中生物密度高，在載體的不同部位固定不同的微生物菌群，從而形成豐富的微生物群落，提高對污染物去除的廣譜性，可有效去除有機污染物、總氮、氨氮、磷以及重金屬等?；炷恋砟K主要是去除污水中的懸浮物和微生物死泥等，確保SS達標排放，同時實現去除磷的作用，通過混凝劑PAC、PAM，使得污水中難以沉淀的顆?；ハ嗑酆闲纬赡z體，然后與水體中的雜質結合形成更大的絮凝體。絮凝體具體強大吸附力，不僅能吸附懸浮物，還能吸附部分溶解性物質，污水中的磷、懸浮物可被有效吸附沉淀去除。
　　2.5 管網
　　根據當地實際情況，該鄉鎮及周邊已經建有較為完善的污水收集管網，敷設主管道至新建污水處理站即可，并將污水站及敷設管道開挖周邊綠化恢復。配套管網包括收集干管，即敷設DN600Ⅱ級鋼筋混凝土排水管道，主干道為村子主要通行道路，主干道下采用磚砌檢查井。在管網布置中在設置φ1000排水檢查井，污水處理站的選址位于地勢低洼處，污水管線盡量采用重力流布置。

　　
　　提標改造是根據該鄉鎮目前的污水處理濕地，由于周邊村落分布較散，所以無法集中處理，只能通過吸糞車抽。通過收集進入化糞池，經過化糞池的厭氧發酵后排放。但現有的化糞池容量已經不能夠滿足實際需求，且以前化糞池收集的污水經過簡單處理發酵后排放到后山崖內的廢棄河道內，對周圍環境以及周圍居民的人居環境造成一定的影響。原有的污水處理工藝為“預處理+人工濕地”為主體，廢水直接經過管道排入溝渠。
　　體表改造設計是通過在原有化糞池附近新增設一套玻璃鋼化糞池，兩組化糞池并聯運行。對化糞池的上清液溢流經過細格柵通過管道輸送至新建污水處理站。定期將化糞池進行清掏與污水站的污泥一起至污泥池中堆肥使用。針對出水水質要求分析，因為出水經過人工濕地或者直接灌溉于農田，對尾水中的氮磷等元素要求不高，對于水中的病毒有害物質控制嚴格。經過一體化設備處理后的水通過管道流至修葺后的人工濕地或者灌溉儲水池內?？紤]到寧夏當地的氣候和溫度，為保證一體化設備穩定持續運行，一體化設備作為地埋式，設備頂部加蓋并綠化，既能降低投資又能美化環境。
　　
　　污水處理站的建設和完善，對促進當地經濟快速發展，改善人居環境，保護人民身體健康，防治水污染，充分利用水資源等方面都有促進作用。污水處理站的建設也可保護當地河流水質，改善農民人居環境質量，這是落實科學發展觀，建設社會主義新農村，轉變鄉村發展理念，促進人與自然和諧，促進經濟繁榮和社會進步的內在需要和改善農民人居環境的必然需求。
　　 [2] 于法穩，于婷.農村生活污水治理模式及對策研究[J].重慶社會科學，2019（3）：6-17，2.
　　[3] O加輝.西北地區農村生活污水處理技術研究[J].環境科學與管理，2017，42（5）：90-93. [6] 許東陽.改進生物滴濾池/人工濕地組合工藝處理農村生活污水的試驗研究[D].揚州：揚州大學，2017.


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