摘要:通过对农村生活污水的主要成分及现状分析,提出了利用农村特有资源进行生活污水处理的几种主要方法,尤其对经济实用的生活污水净化沼气池的工作原理、流程及基础设备、设施、材料做了研究探讨;对生物氧化池处理法、人工湿地组合、生态厕所技术、砂滤处理技术等处理方法做了介绍。
关键词: 农村;水污染;沼气池;生物氧化池;环境污染
1农村生活污水处理的几种方法
1.1生活污水沼气池净化方法生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的,此工艺基本上解决了化粪池处理时效果差、沉积污泥多、以及沼气池沼气回收率低的弊端,能够同时做到使生活污水净化以及节能减排的目的。
1.2沼气池净化的工作原理生活污水经过细格栅去除漂浮物和悬浮物后,进入沼气池,在该池内污水会进行厌氧分解和反硝化,同时释放P。在沼气池内泥水会进行分离,污泥沉于池子底部,进行腐化分解,P也会随着污泥沉积;经沼气池处理的污水流入挂填料池,进一步进行厌氧分解,使污水得到充分分解,达到彻底降解的目的;经两次处理的污水流入生物滤池,通过生物滤池的滤膜上好氧、兼性微生物的分解代谢和合成代谢,进一步降解污染物质,再经过滤料去除悬浮物,特别是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒,使污水得到彻底净化。
1.3沼气池净化的基础设施根据沼气池净化工作原理确定,此处理方法需求的基础设施有:细格栅、集水调节池、沼气池、挂填料池、生物滤池。其中集水调节池前设格栅,以阻拦污水中较大的漂浮物,沼气池和挂填料池为2组密封的圆柱形池体,沼气池顶设活动盖板和蓄水圈、盖板两道顶盖,活动盖板上有沼气导管,可将沼气用塑料软管引出,在出水管上端部位布置DN150 U-PVC 进气管(进口设防护罩) ,使池内水面与大气相通,保证好氧和兼性微生物的降解效果。生物滤池是净化工艺的最后工序设备,也是关键设施,决定着滤水的洁净度。
1.4沼气池净化的工艺流程沼气池净化的工艺流程为:生活污水→沼气池→挂填料池→生物滤池→净水排出。在此工艺情况下,沼气池的有效容积为污水通过停留容积加上污泥沉降容积,污水容积按停留时间48～72h 计算,污泥部分的清掏一般用污泥泵向上抽,污泥的清掏周期一般按照1a也就是365d计算。
1.5生物滤池中滤料的要求生物滤池净化是沼气池净化的一个重要工序,其设计目的在工作原理中已描述,进行过滤时,含悬浮物的水流经具有一定空隙率的过滤介质,水中的悬浮物被截流在介质表面或者内部而除去。因而滤料是滤池的核心部分,它提供悬浮物接触凝聚的表面和纳污的空间,滤料应满足下列要求:①足够的机械强度,在冲洗过程中不因碰撞,摩擦而破碎。②有足够的化学稳定性,不溶于水,对废水中化学成分足够稳定,不产生有害物质。③具有一定的大小和级配,满足截流悬浮物的要求。④外形近乎球行,表面粗糙,带有棱角,能提供比较大的表面积和空隙率。⑤价廉,易得。在水处理中最常用的滤料有石英砂、无烟煤粒、石榴石粒、以及乙烯发泡塑料等,其中因石英砂机械强度大,价廉易得使用最广。因滤层的含污能力和过滤效果取决与滤层厚度和滤料粒径的比值,比值越大,去除率也越高,他们的比值与单位过滤面积上滤料总面积和颗粒数目成正比,所需的比值因水质、滤速、去除率及要求的过滤持续时间而异,因此,滤料的粒径和级配应适应悬浮物颗粒的大小和去除效率要求。在农村,为了节约成本,一般选择石灰石碎石,按照水量计算出池子的有效容积,一般情况下,生物滤池滤料的放置为整个池子容积的2/3,整个滤料的分配为3层,最上面1层为粗滤料,粒径5～40mm ;第2层为中滤料,粒径5～20mm; 第3层为细滤料,粒径5～15mm。
2蚯蚓生态滤池净化处理方法
蚯蚓生态滤池净化技术是有关针对污水处理方面的学者提出的,适用于50～300户左右集中型农户的污水处理系统。现已经在太湖流域农村建立了示范工程,本示范工程将农户现有的化粪池改造后或直接加以利用,用强化沟替代农户的沟渠或排污管,出水进蚯蚓生态滤池,其工艺流程如图1。
此技术运用到农村生活污水的处理中,已经得到很好的效果。蚯蚓生态滤池主要有布水装置,生态滤床和排水装置三部分组成。生态滤床从下层依次往上是:大石头(鹅卵石,直径4～7cm) ,小石头(直径1～3cm) ,沙子和土壤层,此层也可以说是蚓粪层,是蚯蚓活动的主要场所,土壤上面可以种植一些植物。现已进行蚯蚓生态滤池的中试研究,根据运行试验的情况来看,此系统很适合于处理农村生活污水。
3采用人工湿地/稳定塘净化处理方法
人工湿地/稳定塘净化处理方法是将出水排入废弃水塘,因地制宜将其改造成稳定塘,通过合理的人工调配,利用藻类的净化作用、水生植物的吸收作用、水生动物的辅助降解作用以及微生物的分解作用,进行农村生活污水的脱氮除磷深度处理。其工艺流程见图2。
即污水先经过格栅处理,去除树枝、塑料等较大杂质;由于污水中含有一定的致病菌,采用石灰消毒处理,同时消毒池也起到调节水质的作用,可沉降部分固体悬浮物;消毒池出水自流进入厌氧池,将大分子有机化合物转化为小分子有机物,提高污水的可生化性;出水自流进入潜流式垂直流人工湿地,利用植物吸收、微生物降解、填料过滤吸附等作用去除污水中的污染物。在进水口附近种植一定密度的挺水植物(芦苇) ,塘中盆植浮水植物(睡莲) 4株,四周种植纸莎草和风车草。此外,塘中混养鲢鱼、金鱼和红鲤鱼,密度为8～10尾/m2,投入一定的田螺,构建稳定塘生态系统。相对于其他处理技术,人工湿地具有投资省、效率高、维护简单等优点,对于污染物浓度相对较低的农村生活污水,是一种较好的处理技术。
4建立生态厕所净化处理
生态厕所是在不使用水冲的前提下,在座便器下方建造一长方形池,内填充锯木屑作为载体,并辅以较小的动力搅拌,通过有氧微生物的放热发酵,将排泄物转化为无臭味的气体(水和CO2 ) 和较干燥的有机肥。生态厕所特点:不需要用水,节约了大量的水资源;厕所内无臭味,不需要掏厕所;锯木屑本身是一种废弃物,到处可以找到;有机肥回用部分解决了化肥施用过大的问题,减少了对水体的污染。
5砂滤系统净化处理方法
这种砂滤系统是土地处理系统的一种,它在构建过程中一般采用沙子作为介质,让污水经过沙体渗滤排出系统,达到净化的目的。它的净化机制与其它土地处理系统大致相同。出水的SS , BOD5 , COD 一般可达80%以上,总氮、总磷去除率一般在40%～80%。
参考文献
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