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农村污水治理技术大全

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发布时间:
2017/04/13
【摘要】:
我国的市政污水市场经过十多年的发展,已趋于饱和,据公开资料显示,2000—2014年,城市污水处理厂从481座增加到3802座;污水处理率由34.3%上升至90.2%。市场机会已转向如何运营污水厂并扩大收益等问题。与市政污水市场差距明显农村污水市场还是一块尚未开发的“处女地”,全国40906个乡、几十万个村,每年产生生活污水量达到80多亿吨,农村水污染物排放量占全国水污染物排放量的一半以上,但是很

  我国的市政污水市场经过十多年的发展,已趋于饱和,据公开资料显示,2000—2014年,城市污水处理厂从481座增加到3802座;污水处理率由34.3%上升至90.2%。市场机会已转向如何运营污水厂并扩大收益等问题。与市政污水市场差距明显农村污水市场还是一块尚未开发的“处女地”,全国40906个乡、几十万个村,每年产生生活污水量达到80多亿吨,农村水污染物排放量占全国水污染物排放量的一半以上,但是很少见到污水处理厂,除上海、北京等少数发达省市外,污水处理率都不到10%,这一市场潜力巨大,被誉为新“蓝海”。 

    现如今,越来越多的环保企业加入了农村污水处理市场“分蛋糕”的行列。桑德集团董事长文一波认为,村镇污水市场当下缺少的是配套政策、监管体系、财政补贴、技术评估以及专业人才等,而农村污水治理相匹配的技术工艺经过几年的探索与发展已经不再是阻碍。

  事实上,农村污水治理的技术工艺确实有很多种。中国水网的记者特盘点几种农村污水治理技术,以供参考。

活性污泥技术:活性污泥技术是一种生物法,向废水中通入空气,使好氧 性微生物繁殖培养形成具很强吸附能力的活性污泥,生物法逐渐成为污水处理技术的主流方法。这一方法自 1914年由 E.Arden  W.T.Lokett在英国曼彻斯特开创。

活性污泥技术的基本流程:由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统组成。由初次沉淀池流出的废水与从二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池,成为混合液。在曝气池的作用下,混合液充分曝气,并使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物被活性污泥所吸附,并被微生物群体所分解,使废水得到净化。

活性污泥技术具体还包括很多种,其中有普通式活性污泥法、氧化沟法、AB两段式活性污泥法、序批式活性污泥(SBR)法、完全混合性污泥法等。

A/O工艺法:也叫厌氧好氧工艺法。除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。

A2/O法:生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。

化粪池技术:生活污水的收集和预处理,建议保留化粪池或村民门口附近的坑塘。化粪池不仅可以起到收集污水的作用,同时还可以通过微生物新陈代谢作用除去部分有机质。

工艺流程为分离池-腐化池-酸化池-氧化池-排放。该工艺无动力、低能耗、占地面积小、出水水质好。但是化粪池存在清掏困难、产生恶臭气体和堵塞管道等缺点。

人工快渗:在快速渗滤系统运行中,污水周期地向渗滤田灌水和休灌,在土壤层形成的厌氧、好氧交替运行状态有利于氮、磷的去除。COD和氨氮平均去除率分别为79.65%和94.47%,出水达到GB 18918—2002 一级A排放标准。

生态塘:是从氧化塘发展而来的污水生态化处理技术,主要进行污水的二级深度处理。它是利用水体自然净化能力处理污水的天然或人工池塘,在太阳能作为初始能源的推动下,借助菌藻共生强化系统去除有机物,以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收,净化的污水也可作为再生水资源予以回收利用,实现污水处理资源化,是生态处理的发展方向。李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水,COD的平均去除率在70%以上,氨氮的平均去除率高达93%,磷的平均去除率为55%。

稳定塘:在缺水干旱地区,稳定塘工艺是实施污水资源化利用的有效方法。与传统的二级生物处理技术相比,高效藻类塘具有很多独特的性质,对于土地资源相对丰富,但技术水平相对落后的农村地区来说,是一种较具推广价值的污水处理技术。有实验研究显示,采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水,CODcr的平均去除率70%以上,氨氮的平均去除率高达93%,磷的平均去除率为55%。该项技术已经成为近年来我国着力推广的一项技术。

高效藻类塘:由美国加州大学伯克利分校oswald教授提出并发展的,试验流程见图1。与传统稳定塘相比,既有运行成本低、维护管理简单等优点,又克服了传统稳定塘停留时间过长、占地面积大等缺点,在处理农村及小城镇污水方面具有广阔的应用前景。目前已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的实验研究。

 

    生物滤池:其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池,厌氧水解—高负荷生物滤池处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身,大大简化了污水处理流程。生物滤池工艺流程见图2。 人工湿地:是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。人工湿地作为一种新型生态污水处理技术具有投资和运行费用低、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好、水生植物有一定经济价值等诸多优点。用于农村生活污水处理的主要是潜流人工湿地。人工湿地处理工艺流程图见图3。  无动力地埋式

生活污水净化沼气池:新型生活污水厌氧净化池(或称城镇生活污水净化沼气池)是一种小型分散化污水处理装置。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,解决了化粪池处理效果差、 沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端,其工艺流程见图5。

地下土壤渗滤系统:该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。工艺流程见图6。该种工艺技术是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50 cm深和具有良好扩散性能的土层中,污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层,在土壤毛管作用下向附近土层中扩散,并利用土壤中的大量微生物,将污水中的污染物质过滤、吸附、降解。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单,基建投资少,运行费用低。整个处理装置放在地下,不损害景观,不产生臭气。但是负荷较低,不适合人口集中、污水产量较大的地区。

厌氧氨氧化工艺:厌氧氨氧化工艺是由荷兰Delft理工大学根据厌氧氨氧化原理研究开发的一种新型污水生物脱氮工艺。在此基础上发展出了多种生物脱氮工艺,如CANON、OLAND等。由于厌氧氨氧化过程是自养的,因此不需要另加COD来支持反硝化作用,与常规脱氮工艺相比可节约100%的碳源。而且如果把厌氧氨氧化过程与一个前置的硝化过程结合在一起,那么硝化过程只需要将部分NH4+氧化为NO2–N,这样的短程硝化可比全程硝化节省62.5%的供氧量和50%的耗碱量。

生物膜技术:生物膜法是分散生活污水处理主要应用的一种人工处理技术,包括厌氧和好氧生物膜两种。厌氧或好氧微生物附着在载体表面,形成生物膜来吸附、降解污水中的污染物,达到净化目的。这种方法设备简单、运行成本较低,处理效率高。反应器一般由填料、布水装置和排水系统三部分组成,采用的填料有无机类和有机类。目前,新型的生物膜反应器和固定化微生物技术也得到了广泛的研究。MBR(膜生物反应器)技术就是其中一种。也包括的生物

曝气生物滤池:简称BAF,是集生物膜法与活性污泥法两者优点于一身的第3代生物滤池。BAF具有去除有机物、有害物质、脱氮、除磷的作用;占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。

双膜式太阳能技术:该种技术是运用生物膜和纤维膜的双模反应系统,运用鼓风机和抽水泵将阳光通过太阳能板进行转化,再经过系列运行,净化生活污水。适用于日照量充足的南方地区,污连续阴雨天则需要运用电进行运作。虽然这种技术较为新颖,但是在特定项目中已经有所使用,优势在于能够节约能源,并降低大量的运行费用。

地埋A/O-人工湿地技术:是在常规生化处理基础上增设人工湿地系统进行深度处理。人工湿地系统是人为的在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等) 混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草和美人蕉等) ,形成一个“基质—微生物—植物”的复合生态系统,并利用这种复合生态系统独特的净化功能进行水质高效净化。适用于地势条件易于集水污水并能通过自流出水的且规模适中的村庄,处理规模20~200 吨/天。工艺参数: 厌氧池停留时间不小于2 h,缺氧池停留时间不小于4 h,好氧池停留时间不小于6 h,人工湿地水力负荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,污泥理周期180 天,工艺流程见图9。

生物滴滤-人工湿地技术亦称滴滤池工艺,一般以碎石或塑料制品为滤料,污水喷洒在滤层上部,沿滤料孔隙下渗时,有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料表面上,微生物便在滤料表面大量繁殖,形成生物膜。污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降解,从而得到净化。本技术适用于处理要求一般,规模较小,距离居民区较远的污水处理设施,处理规模10~30 吨/天。工艺参数: 集水池停留时间不小于12 h,缺氧池停留时间不小于12 h,生物滤塔负荷0. 2~0. 3 m3/(m2·d) ,人工湿地水力负荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,污泥理周期180 天,工艺流程见图10。

一体化MBR工艺:一种将活性污泥法和一体化浸没式膜分离系统结合的传统改良型工艺,利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程,能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒,制备无菌水。系统出水可直接用于生产或生活回用。废水通过本处理系统处理排放出水的各项指标均可以达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》的指定标准。该技术适用于有回用要求或用地紧张的的污水处理设施,处理规模20 ~500 吨/天。工艺参数: 缺氧反应区停留时间不小于2 h,MBR区停留时间不小于4 h,污泥理周期360 天,工艺流程见图11。

  正如桑德集团董事长文一波所讲的一样,农村污水市场技术已经并不缺乏。但这些技术如何选择则是一个大的问题,我们需要根据受纳水体功能要求,结合农村地区经济状况、基础设施、自然环境条件完备情况和排水去向等,因地制宜,选择合适的模式与工艺,做到“建得起、用得起、管得好”应注重设备美观化,综合生态效益和环境美学效应也是发展趋势。2016年5月27日,E20环境平台将在宜兴举办第二届环境施治论坛,邀请行业内资深专家及企业家共同探寻农村治水技术应用。届时将有多个成功的技术应用案例分享,敬请关注!

  本文综合自互联网,E20研究院对本文也有贡献