对广西农村生活污水处理的若干思考
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1 对广西农村生活污水处理的若干思考
一 农村生活污水的来水特点
1排放空间分散 居民分散居住,民居距离较远.2排放时间集中 主要集中在上午7-9时,中午12-14时,下午18-21时,来水水量不均。3 排水水质浓度较低 、且浓度不匀 一般上午浓度高,中下午浓度低。水质平均COD150mg每升,BOD多在75mg每升左右。4
人均排水量少 人均100升每天,总来水水量小。5 基本没有管网系统 地表水、雨水、地下水渗入较多,来水SS(或含沙泥)较城镇污水高。6 有些农村含有养殖废水 餐饮废水,导致漂浮物,浮油大量增加。
二 农村污水中的主要污染物
1 有机污染物 COD BOD等,宜造成环境水体耗氧。2 氮 磷污染物 有机氮,氨氮,磷酸盐等,为富营养化物质,宜造成富营养化。3 悬浮物、油类 悬浮物、砂砾、饭粒、菜叶、油类等,导致水泵、构筑物及湿地堵塞、淤积,影响水体供氧与大气复氧。
三 适宜农村生活污水处理的技术
1 去除COO BOD等有机耗氧物质处理 生活污水一般采用生物处理。生物处理技术平台低,运行稳定,成本低廉,环境安全。生物处理又细分厌氧处理和好氧处理,前者用于生物难降解污染物处理。后者用于宜生物降解污染物去除,如曝气供氧处理、植物供氧处理。具体判别指标,BOD /COD(又叫可生化性),大于0.3时认为适宜好氧处理,当其小于0.25时认为污水可生化性较差,此时需要先厌氧(依据可生化性厌氧水解1.5-4时),后好氧处理(曝气时间依据有机物浓度确定)。好氧生物处理又分为活性污泥法和生物膜法,活性污泥法为悬浮污泥法,生物膜法为固着污泥法。二者的区别在于后者需要生物填料,供微生物附着生长,其生物量大、生物链长、污泥产率低,氧利用率高、耐冲击负荷、稳定性好,特别适宜农村污水处理。2 氮、磷污染物去除 污水中含有食物颗粒、人畜粪便等,因而具有有机氮和氨氮,在水解作用下,有机氮可以转化为氨氮。氮的去除需要将氨氮好氧转化为亚硝酸氮和硝酸氮,后在缺氧条件下由小分子有机物还原成氮气,即需要好氧、缺氧交互作用共同去除。磷酸盐来自食物颗粒、人畜粪便以及洗涤剂。磷不能像有机物、氮那样被变成气体从污水中去除,它是通过生物吸收变成污泥后泥水分离而排放。其原理是借助厌氧微生物释磷、好氧加倍吸磷,实现磷从污水进入生物体,再经沉淀分离出去磷。即通过厌氧、好氧交替与沉淀实现磷的去除。此外,也可以通过投加化学除磷剂(铝盐、铁盐)化学除磷。3 悬浮物、油类去除,通过拦截、沉淀、上浮等物理方法去除,
一般首先是通过 中、细格栅拦截,去除较大颗粒污染物、漂浮物。沉沙池沉淀去除砂粒。初沉池或调节池去除饭粒、菜叶和细小泥沙。隔油池上浮除油。污水中的污染物可以通过物理的、化学的、生物的以及上述方法的综合技术予以去除。水污染控制工程的原型来自水体自净作用。
四 农村污水处理的工程技术经济性分析与适宜工艺技术
2 1 农村污水处理的工程技术性分析 可生化性情况:农村污水BOD COD一般大于0.3,不需要考虑厌氧水解和酸化处理。营养比例情况:污水物质组分的BOD:N:P一般为100:5:1,但污水经化粪池、沼气池以及管网沉淀后,污水发生了厌氧分解,导致BOD减少,氮磷比例相对增加,致使污水生物脱氮除磷碳源不足,因此污水需要缺氧-好氧处理。污水出路与排放标准:农用、水塘、水流、水库,不同出路的出水排放标准应有所区别。处理规模:农村居民少,加之外出务工,建设规模小。规模越小建设投资、运行、维护管理的成本越高,设备非标可能性越大,设备的故障率越多、寿命越短,因而尽可能少用一体化地埋设施。预处理:格栅间隙越小,去除悬浮物的效果越好,但因无专职人员管理,其堵塞概率越高。农村污水砂粒含量高于城镇,加之运行管理差,沉砂池应以偏大为宜,且需要定期清理。对于人工湿地、人工快速则还需要设计沉淀池,否则滤池宜堵塞。生物处理:以出水水质好、运行稳定、宜操作、能耗低、产泥少为要点,并兼顾出水用途综合考虑处理工艺,如家用少考虑除磷。出水进入水源地等水体应尽可能后续加湿地处理,确保出水水质。污泥处理:污泥处理处置成本高,加之农村污水处理设施小,污泥处理会成为难题,因此需选择泥少或者基本不排泥的工艺技术。技术、设备、人员的匹配性:农村没有专职环境工程技术人员,选择的技术应该平台低、大众化,利于一般人员运行管理与维护,阳光充足地区可以考虑太阳能供电,以降低运行成本,同时,设备尽可能采用标准的,以利维护检修,少用非标的或一体化的,确保工程设施的运行寿命。总之,农村污水处理需因地制宜,务必结合农村具体实际,以简单、适用、适合为原则,不能追求高大上,白富美。2
农村污水处理的工程经济性分析 建设投资:建设规模一般低于300立方米每天,多在100立方米每天以下,单位建设投资0.5-0.6万元每立方米(不含管网)、管网投资(主、支管20、10万元每千米);运行费用:运行能耗按0.25-0.50千瓦时每立方米计,运行成本按0.25-0.50元每立方米计(不含人工费)。维护管理成本:单位污水运行管理成本按1.0-1.5元每立方米计(含兼职人员、专职技术人员费用)。工程技术经济性是否合理的判别标准:环境安全,满足达到相应区域环境容量、河流或库塘断面水质、农村饮用水水源或地下水水质要求的工艺技术是可行、合理和具可操作性的。综合成本过高不行,但没有达到环境安全要求的节省也是不可行的。3 农村污水处理的适宜工艺技术 预处理技术:一般需要设置细格栅、沉砂池。如果有餐饮废水进入,则要求餐饮废水设置隔油池除油后排入系统处理;如果有养殖业废水进入,则要求其设置小型沉淀池沉淀出渣后排入系统处理;如果采用人工湿地、人工快速处理,则需要设置初沉池,以防止后续生物处理淤积堵塞。生物处理:如果出水农用,污水宜采用生物缺氧-好氧脱氧工艺,磷通过农田、鱼塘处理;如果出水排入河流、水库,污水宜采用生物厌氧-缺氧-好氧工艺;鉴于农村污水处理规模小,如果考虑污泥处置,污水宜采用二相生物接触氧化工艺-人工湿地工艺;如果有充足洼地、湿地,可以考虑湿地处理,但冬春季可能出水水质不达标、需要定期收割植物、更新滤料。农村污水处理典型工艺: 常见工艺,生物接触氧化工艺、A O工艺、A2 O工艺、人工湿地、人工快速;经典工艺,二相生物接触氧化(缺氧-好氧生物膜)工艺;推荐工艺,产泥少的二相生物接触氧化
3 (缺氧-好氧生物膜)工艺-人工湿地工艺。其他能够因地制宜、且达到相应标准要求的工艺也是可行的,但最好不要或者少采用 一体化工艺技术。
五 农村污水处理设计、建设、施工、验收、运行、监管过程中易出现的主要问题与对策 1 广西农村污水处理存在的主要问题 (1)普遍不重视管网建设,建成建设设施无水或少水,难以运行;(2)设计建设规模偏大,进而影响设施正常运行;(3)设计工艺、技术的因地制宜不够,无法正常运行;(4)工艺、技术参数、设备、人员、运行的匹配性不高,难以正常运行;(5)施工队伍及资质不够,如东南区域市县多为建筑公司施工,建设质量不高,跑冒漏滴普遍;(6)建设没有监管,验收走走过场,没有对进出水水量 进行监测;(7)没有技术服务队伍,也没有技术专家团队进行技术培训,缺少运行管理人员,较少正常运行,也没有正常的维护;(8)环保部门缺少应对各环节的具体举措,没有有效的运行监管措施,甚至没有正常监管;有些地方把农村连片整治当作唐僧肉,被开民商抓住把柄,偷工减料、降低建设质量,而地方环保、村镇管理者最后给擦屁股,难以运行也不了了之。(9)没有进行连片整治或规模经营。2 对策 (1)加强学习,提升业务素质,熟悉工艺技术,明确自身责任,敢于担当;(2)加强管网建设,进行连片规划或连片整治,实施规模经营,提升环境综合效益;(3)严格控制设计建设规模,确保正常运行;(4)聘请专家指导或评审,确保工艺技术把关,同时定期请专家进行现场指导和技术培训;(5)严格审查施工资质,采用BOT等模式、乡镇甚至全县成片整体打包进行招投标建设和运行维护管理;(6)加强监管、验收,尤其是进出水水量监测、出水水质连续监测、设施正常稳定运行监测。