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农村分散污水处理技术

  
评论: 更新日期:2011年11月30日

        4.国外分散式处理技术应用现状及发展趋势
        分散式处理技术包括了污水的收集、处理、排放及回用。在污水收集方面,为实现的源头减量控制,需要改进传统的洗菜水、洗浴水与粪便混合的卫生设备,主要方法是减少粪便冲洗水或采用无水收集。瑞典已经逐步应用了尿液分离式卫生间,德国等国家也在进行真空无水收集系统的研究和推广,而印度则是通过分散雨水的收集与排放来减少混合污水量,并利用收集的雨水有效解决了缺水问题。
        在污水处理方面,广泛采用了自然土地处理法和生物-化学处理法。澳大利亚出现了一种Filter(非尔脱) 的高效、持续性的污水灌溉技术。它先将污水用于作物灌溉,然后将经过灌溉土地处理后的水汇集到地下暗管排水系统中排出,特别适用于土地资源丰富、可以轮作休耕的地区,或是以种植牧草为主的地区,一般用于大田作物。
        美国是发展人工湿地最多的国家,有600多处人工湿地用于市政、工业和农业废水。在欧洲一些国家,如丹麦、德国、英国等至少有200 多人工湿地在运行,多用于对人口规模近千人的乡村级社区进行处理。韩国作为一个具有典型春旱气候的国家,发展了人工湿地与废水稳定塘相结合的土地处理技术, 稳定塘储存用水可用于春旱的补充用水。可见,用人工湿地+ 稳定塘技术进行污水处理和农业应用可以作为分散农村地区的保护水体和克服水短缺的一种方法。
        厌氧消化技术具有低造价、低运行费、能利用等特点,它在分散生活污水的处理中得到了越来越广泛的研究与应用。近20 年来,发展了越来越多的高速处理设备和技术, 如厌氧滤池(AF) ,升流式污泥床反应器(UASB),厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB) 等,荷兰、巴西、哥伦比亚、印度等国家已建成生产性UASB来处理生活污水,但厌氧技术在低温下的应用仍然是研究的难点与热点。
        在适合的工艺基础上,一体化装置发展迅速。日本对其研究较早,至今已有40 多年的历史。目前,日本安装有800万个小型净化槽,服务人口约3600 万。净化槽是一种高效的一体化处理设施,主要采用厌氧滤池与接触曝气池、生物滤池或移动床接触滤池的结合工艺,部分工艺反应都在一个室内完成,各步骤用隔板隔开,出水加氯消毒。一些欧洲国家也根据自己特点开发了不同形式的一体化净化装置。在挪威,因为大部分人口分散在小村庄或小社区,一体化装置应用广泛,开发了多种不同工艺的装备。随着填料生产技术的不断发展,生物膜技术在一体化装置中应用迅速增多,生物膜法所需的设备简单,消耗低,成本和维护费用低,而处理污水的效率高,是今后发展的一个方向。
        一些国家对分散式处理设施的出水水质从法规上提出一定要求,如芬兰即要求总BOD去除率90%,总磷去除率85%,总氮去除率40%,这使得户主必须承担起对处理设施进行清洁和维护的责任,而能为户主们提供技术支持和服务的合作组织也广泛发展起来。
        5. 我国农村分散式处理技术的应用与发展
        在我国广大农村地区,普遍应用的分散式处理技术为土地处理技术和厌氧消化技术。
        5.1 土地处理技术
        土地处理技术是一项造价低、运行费低、低能耗或无能耗、易于维护的,研究和应用比较多的污水土地处理工艺有快速渗滤处理系统、人工湿地处理系统和地下渗滤处理系统。其中,人工湿地兼具了生态效益、经济效益和美学效益,近年来对其研究与应用逐步升温。早在“七五”期间我国就开展了人工湿地的研究,目前该技术在我国已发展到实用阶段。国内对湿地系统的研究热点集中在湿地污染物去除机理、湿地植物、湿地基质填料、湿地微生物种群和生态系统的研究等方面。但人工湿地占地面积大,且基质再处理及再利用技术不成熟,因此在土地资源缺乏地区的应用受到限制。
        5.2 厌氧消化技术  
        厌氧消化技术具有动力消耗少,环境污染少,沼渣沼液利用途径多,且能产生沼气等优点。近年来,我国大力推广了厌氧消化技术在农村地区的使用。通过农业部国债项目的推行,截止至2005年底,全国户用沼气达到1807万户,养殖场的沼气工程3556处,年产沼气70亿m3 ,折合标煤500万t,在农业部发布的《全国农村沼气工程建设规划》上,计划到2010 年全国将有4000万农户用上沼气。国债沼气项目要求户用沼气“一池三改”,最大量的减少了传染源,切断了疫病传播途径,因此也是农村血吸虫防治的一项有效手段。
        自上个世纪80年代开始,生活污水净化沼气池由农村能源部门向城镇的住宅楼、医院、学校等卫生配套建设中大力推广,住宅楼中每10~12户生活污水所产沼气可供其中1 户全年用气,因此可考虑由用气户承担净化沼气池的日常维护工作。生活污水净化沼气池20多年来一直采用二级厌氧消化加多级兼氧过滤的处理模式。目前,考虑到生活污水脱氮除磷的需求,国内有研究在工艺上采用二级厌氧和一级好氧达到氮磷脱除效果。近年来,随着农村畜禽养殖户减少和农村劳动力的减少,同时集中养殖户的增多,国家及时调整政策,从2007年开始,将对养殖小区集中供气沼气工程和联户沼气工程予以资金支持,以推进人畜粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水的综合治理和转化,此举措必将在短期内使我国沼气工程的技术得到快速的发展。
        我国近几年通过私有资金和民营的参与,在一体化装置方面也有了快速的发展。如有环保与日本合作生产净化槽;也有自主开发出多种不同规模的一体化,如武汉的新天达美环保还开发了以风能带动曝气的一体化分散等。
        6. 结语
        为加速我国新农村的建设进程,保护农村生态环境,解决农村水污染问题势在必行。分散式污水处理模式是一种适合农村污水处理的好方法,我国宜借鉴国际经验,探索并改善各种分散型,并与当地的农业相结合,形成污水回用与再利用的生态农业模式,实现污水的无害化和资源化。
        实际工作中应当在摸清不同类型村庄污染现状的基础上,根据环境污染特点,结合地方特征,从行政管理方面、资金方面、处理技术等方面采取相应解决方案和对策。在经济发达地区,先进行新技术试点,逐步将适合当地农村的污水处理及资源化技术推广到其他地区。有条件的地区尽可能与当地科研院所相结合,充分利用其科研能力,研发最优的技术、设施。
 

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