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關鍵詞:污水;處理;人工濕地
中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:
1、前言
1.1人工濕地的定義
人工濕地污水處理技術到目前為止,已經有三、四十年的發展歷史,它是一種根據天然濕地凈化污水的原理,通過人工建造和監督控制來強化其凈化能力的污水處理技術[1]。但是對于人工濕地,目前仍未有一個統一的定義,如:Verhoevem 等人[2]將人工濕地定義為:一個為了人類的利用和利益,通過模擬自然濕地,人為設計與建造的由飽和基質、挺水與沉水植被、動物和水體組成的復合體。夏漢平等[3]則認為,人工濕地是指通過模擬天然濕地的結構與功能,選擇一定的地理位置與地形,根據人們的需要人為設計與建造的濕地。
1.2 人工濕地的組成
人工濕地按照系統中種植植物的不同,可以分為:以浮水植物為主的浮水植物系統、以挺水植物為主的挺水植物系統、以沉水植物為主的沉水植物系統三種類型。
各種不同類型的人工濕地系統,都由五個基本部分組成[4]:(1)各種透水性的基質,如土壤、砂、礫石;(2)在飽和水和厭氧基質中生長的植物,如蘆葦;(3)水體(在基質表面下或表面上流動的水);(4)好氧或厭氧微生物種群;(5)無脊椎或脊椎動物。其中微生物、水生植物以及基質是人工濕地的主要組成部分,也是影響污染物去除效果的重要因素。
1.3 人工濕地的凈化機理
人工濕地可通過水體、基質、水生植物、微生物和腐殖化碎屑之間一系列復雜的物理、化學和生化反應,通過沉淀、過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解、轉化及吸收途徑實現對水中諸如懸浮物、有機物、營養元素、金屬離子、病原體和難降解物質等污染物的去除[5]。
在人工濕地中,懸浮物主要是通過沉淀、植物根莖以及基質的截留過濾這作用去除,截留下來的可生物降解的有機物被微生物降解利用;可溶性有機物通過介質、植物吸收和微生物的代謝過程加以去除。在懸浮物和有機物的去除過程中,植物根系不僅可以起到截留過濾的作用,還可以為微生物提供附著點、釋放分泌物促進微生物的活性,并且,根區釋放的氧被認為是濕地中污染物去除的主要因素。
圖1.1 人工濕地中有機物懸浮物去除示意圖(聶志丹[6])
現本文結合實際工程案例,對人工濕地系統處理污水進行闡述。
2、工程實例
2.1工程概況
2011年7月,三門峽市義馬新區辦事處,石門、付村社區進行農村環境連片綜合整治,石門社區建設集中居住區后,大部分村民搬遷至集中生活區,老村只在石南組(社區中心)聚集居住部分村民。付村社區由于距離市區較遠,居民居住地較為分散,地形復雜,做污水管網收集污水從技術上考慮難度較大,從經濟上考慮代價較高。本著因地制宜的原則,利用這兩個社區現有地形條件,在付村社區修建人工濕地一處,主要涉及集水調節池、生物氧化塘、人工濕地等的全部工程。
2.2技術方案
根據付村社區居住區的實際情況,在全村范圍內埋設排污管道,把流入該村的地面雨水污水及村民的生活污水進行分流,生活污水統一納入到排污管網,最后進入污水處理池,經過處理后再排出。雨水通過地面徑流及管道系統,最終排入臨近河道。
2.2.1生活污水量計算
1、影響居民生活污水量因素
(1)折污系數。污水折污系數指用戶產生的污水量與用戶的用水量比值。根據《室外排水設計規范》(GB50015-2006)中關于居民生活污水量的預測方法,本工程污水折污系數取值0.9。
(2)截污率。指進入污水系統的污水量與產生的污水量之比值。截污率與污水收集系統的完善程度等因素有關,本工程取0.9。
2、居民生活污水量預測
結合生活用水量情況,綜合考慮以上影響污水水量的因素,本工程范圍內居民生活污水預測量按照以下公式進行計算:
居民日生活污水量=居民人數×日居民生活用水量×折污系數×截污率
付村社區居民日生活污水量= 1085人×100(L/人•d)×0.9×0.9=87.9t/d。
付村社區工程設計處理水量:居民每天排放生活污水量×水量波動系數=87.9×1.1=97 t/d。
2.2.2人工濕地工藝流程
綜合各種因素,確定項目污水工藝流程如圖2.1:
圖4.1人工濕地工藝流程圖
項目污水經格柵截留大的懸浮物之后進入集水調節池進行水質水量的調節,以保證整個處理系統的穩定運行,調節池中的污水由泵一次提升后,進入生物氧化塘,在此對有機污染物進行初步降解之后自流進入人工濕地做最后處理,保證出水達標。
從上述工藝流程圖可以清楚地看到,本工程只需一次提升(在個別地勢較高的地區,可以不用泵,完全依靠重力自流),無需曝氣,整個污水處理工程的運轉消耗電能極少。在工程運轉中,不投加任何藥劑,完全靠水生植物及微生物自然降解來凈化水質,無二次污染,是理想的污水處理方法。
2.3效益分析
2.3.1經濟效益
社區生活污水處理設施建成后,處理后的污水能達標排放,處理后出水濃度COD≤50mg/L,徹底解決污水橫流的問題。農村生活污水通過氧化塘、人工濕地污水生態處理而得到有效控制,提高了污水集中處理能力,可以切實改善社區及直轄村莊的水環境質量。處理后的生活污水可作為灌溉水或其他用途使用,如果按70%的回用率,每年可利用水量為2.7萬噸,從而節約了大量淡水資源。同時,農村地區環境條件的改善可降低與污染有關疾病的傳播,減少由此引起的經濟損失。
2.3.2社會效益
污水處理既可提高水資源的重復利用率、緩解水資源供需矛盾、促進農業生產的發展,又可改善農村地區的生態環境條件、緩解城市的人口壓力、促進社會的和諧發展,對社會經濟的健康持續發展具有積極的作用。
3、結語
人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點,非常適合中、小城鎮的污水處理。如若采用人工濕地系統對小區生活污水進行處理,處理后出水可回用于綠地澆灌、道路沖洗、沖廁及景觀水體補水等方面。小區污水自行處理,無形中也減少了城市大型污水處理廠的處理壓力。人工濕地不但可以提高城市住宅質量,降低能耗,對水資源進行綜合利用,也符合國家建設綠色、環保、循環、低碳生活的政策目標,一舉多得。
因此,應用“人工濕地污水處理系統”技術對農村、小城鎮污水及居民小區生活污水進行處理,應用前景比較廣闊,發展空間較大。
參考文獻
[1] 李劍波.強化垂直流―水平流組合人工濕地處理生活污水研究[博士學位論文].上海:同濟大學,2008.
[2] Jos T.A ,Verhoevem, et.al. Wetlands for wastewater treatment: Opportunities and limitations. Ecological Engineering, 1999, 12: 5-12.
[3] 夏漢平.人工濕地地污水機理與效率[J].生態學雜志,2002,21(4):51-59.
[4] 白曉慧,王寶貞,余敏,等.人工濕地污水處理技術及其發展應用[J].哈爾濱建筑大學學報,1999,32(6):88-92.
[5] 李劍波.強化垂直流―水平流組合人工濕地處理生活污水研究[博士學位論文].上海:同濟大學,2008.
關鍵詞:污水水質;污水處理措施;水資源;處理工藝
水是生命之源,水資源是人類生產和生活不可缺少的自然資源,也是生物賴以生存的環境資源,隨著水資源違紀的加劇與水壞境質量不斷惡化,水資源短缺與水環境污染已演變成倍受世界關注的資源環境問題之一。我國是一個水資源十分貧乏的國家,從國家經濟、工業發展到居民日常生活用水,對水資源的使用堪稱高頻率。但是,如此高頻的水資源使用僅僅換來的是低效率回收,換句話說也就是水資源的使用效率與其利用效率不成正比,這很大程度的造成了本可以通過科學技術有效循環污水,最終使其成為可以正常使用的第二水資源無形中被大量的荒廢。筆者認為,若使此情況持續下去,將會給我過的水資源開發與利用帶來不可挽回的后果。
一、生活垃圾污水水質現狀
1、污水來源
生活污染的來源十分廣泛,也比較密集。例如家庭污水、商業污水、機關污水、學校污水等。其具體包括日常餐飲用水,如洗菜、刷碗等;衛生間用水,如廁所沖洗、沐浴等;洗衣用水等。綜合來看,生活中的用水量是巨大的,值得注意的是,生活中的污水二次利用空間更是巨大的。
2、污水水質
一般來說,生活中的已用水中多數含有除了纖維素、淀粉、脂肪、糖分、蛋白質等有機物質、以及大量如氮、磷等無機鹽類,此外還含有大量泥沙雜質、多種微生物及攜帶型病原體。因此,生活污水的水質特征表現為:第一,從表面來看,外觀較為渾濁,有大量渣滓及漂浮物;第二,水質惡化速度極快,因微生物存在量巨大,導致生活污水若無法及時處理,則會在短時間內形成嚴重污染物。具體表現有:產生強大的刺激性氣味、水質顏色深沉、漂浮性雜質含量較多等;第三,因生活污水中含有較高含量的營養物質,為水中殘留的微生物提供了良好的生長與繁殖的空間。同時,生活污水較之于工業污水,因其不存在一定量的有害、有毒物質,對污水中自然形成的殘菌、生物不造成傷害,這也為他們的大量滋生提供了可能性;第四,生活污水的排放以波峰波谷形式收縮,也就是以不同時間段,呈現不均勻的排放趨勢。例如,在每天早上上班時間、晚上下班后兩個時間段的生活污水排放量巨大,而中間這段時間排放較少。如此波動的污水排放趨勢,對污水處理工作的實施造成了不小的困難與麻煩。
3、污水自動處理弱化
生活污水排放量較大、排放周期不均勻、排放區域范圍廣且密集性高,這些種種因素使得一旦產生生活污水,若沒有及時進行處理,則會給城市環境、居民生存質量帶來不小的威脅。但是就目前情況來看,首先以居民生活中的污水自動處理來說,大部分居民對污水處理的辦法就是將洗菜、刷碗等等用過的第一水資源保存下來,進行二次利用,如沖刷廁所、擦地等等。這樣的污水處理方法是非常好的,彰顯著居民對水資源的節約與利用意識的提升。從另一個角度來講,居民洗菜、刷碗、沐浴等等使用過的第一水資源中很可能存在居民無法知曉與判斷的真菌、微生物等,若利用這些被污染的水資源進行沖廁所、擦地等,可能會對下水管道、家具地板、瓷磚等造成消耗,長久下來會降低其使用壽命。再者以我國污水處理自動化來說,其起步較晚,七、八十年代才逐漸開始重視。而近年來,隨著國外先進的污水處理廠在我國的投入建設與運行開始,我國逐漸走上了污水自動化處理的工程建設之路。
二、生活垃圾污水處理措施
1、活性污泥法工藝
進入二十一世紀以來,隨著技術的增進與資金投入的加大,我國城市污水處理在吸取各國優秀經驗與指導的基礎上,目前最主要是采用生物活性污泥法對生活、生產污水進行有效處理。生物活性污泥法有多重處理工藝,關注率較高的工藝方法有:普通曝氣法、二段曝氣法、A/O除磷工藝、A/O脫氧工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等。隨著各個系列的不斷發展與改進,形成了目前較為典型的處理工藝,如A/O工藝、UCT工藝、VIP工藝、ORBAL氧化溝工藝、CAST工藝、ICEAS工藝等。
而在眾多的污水處理工藝中,最為成熟、使用率最高、效果最好的就是活性污泥處理法。就其工藝本質分析,主要是將污水作為一種具體實施形式,將其注入溝渠中進行可再生性循環運動,在通過轉盤或轉刷手法對污水進行曝氣的一種處理工藝。這是一種較為先進且被多國承認的氧化溝污水處理工藝,它不僅具有一般活性污泥法的清潔度高、控制再生水資源含化物存量等等優點,還具有操作簡便、流程簡化、溶解度高等特點。例如,在過去,當生活污水存量到達限度的時候,污水處理廠自動化的將定量的生活污水注入初沉池。而活性污泥法則免除了這一流程,直接將生活污水在氧化溝的水力轉盤曝氣下,將活性污泥與污水結合,在一定時間的清除過程中,不僅將污水中的微生物、菌類及有機物較為徹底的清除,保障了污水處理的質量,還一定程度上提高了剩余活性污泥的穩定性,提高了污水處理材料的高使用效率。其次,運行過程中,自動化的計算機控制,使得曝氣強度可以通過轉速調節或者污水在氧化溝中的滲溢程度來定向實施,改變了原來的手動控制的難題,壓縮了單位污水處理的時間消耗,提升了污水處理工程的整體做工效率。
2、中水回用工藝
生活污水回用處理技術是在城市污水處理技術的基礎上,融合了給水處理技術、工業用水深度處理技術等發展起來的,是一種根據不同用途,有效調節水質回用程度的綜合型處理工藝。其處理過程主要包括強化處理、深度處理以及消毒處理。
而深度處理則是整個生活污水回用的最主要的步驟,主要是通過過濾工藝將強化處理后的高質污水進行有機沉淀,將密度較大的污水沉積物沉淀下來,保證強化后的污水潔凈程度達到76.93%。至于最后一步消毒處理,則是維護整體回用污水技術的質量保障,運用毒害程度較低的消毒溶劑、或采取紫外線消毒、臭氧消毒等方法對高質污水進行第三次提高水質性潔凈。當然,在生活污水進行回用工藝處理的過程中,因處理程度的不同,其所達到了中水使用標準和范圍也是不同的。例如,某些經過處理后的污水,其回用程度是不可以進行食用的。筆者認為,根據生活中的不同需求,對污水進行不同程度的回用處理,既節約了回用工程所需的人力、物力及財力,也很大程度上適應了居民生活所需,對改善居民生存質量與保護水資源都是有利有益的。
有效利用處理工藝、本水再利用等方式對已污染的水資源進行再生,成為了開辟人造水資源的重要途徑,同時,這也是強化水資源利用率、節約水資源有限存量的重要環節。通過污水處理工藝與中水回用技術再造可利用的水資源,不僅給予了污水“重生”的機會,也提升了污水在生活中被人們重視的程度;不僅有助于污水處理技術的提升,既保障了處理后的水資源質量,也有利于降低近年來水荒情況帶來的巨大壓力;不僅賦予了水資源第二種生存方式,而不是只依存于開發水資源而生存,同時也極大的為我國水資源的開發、研究與利用開拓了可持續發展的上升空間,逐漸受到了國家有關部門、社會民眾的關注與重視。
參考文獻
[1]吳召富.南四湖流域農村生活污水現狀調查與處理工藝研究[D].中國海洋大學.2013年6月
【關鍵詞】農村污水;生活污水;現狀原因;對策建議
前言
近年來,隨著國家新型城鎮化戰旅的深入實施,我國農民的生活水平有了很大的提高,農村基礎設施和居住環境發生了很大的變化。但與此同時農村生活污水的排放量不斷增加,預計到2020年中國農村污水排放量達到270億噸。由于目前大多數農村都沒有排道和污水處理系統,大部分生活污水都隨意排放直接進入河流或排出室外空地后任意滲入地下,只有少部分經化糞池簡單處理后滲入地下,這不僅嚴重污染了河水和井水,也使農村地區生態環境狀況日益惡化,農村生活環境質量明顯下降,直接威脅著廣大農民群眾的生存環境與身體健康,制約著農村經濟的健康發展。下面,本人結合多年工作實際,主要就農村生活環境污水處理方面淺談幾點個人體會,不足之處敬請指正。
1 我國農村生活環境污水處理的現狀
農村生活污水主要產生于居民生活過程中糞便及其沖洗水、洗浴污水和廚房污水等,其難處理主要有以下幾個原因:
一是大部分村民環保意識薄弱對生活污水的危害性認識不足。
二是村鎮經濟力量較為薄弱,政府對農村生活污水處理投入較少,使得農村缺乏污水處理系統而導致農村生活污水處理率低。
三是農村環境保護機構不健全缺乏專業的環保人才。
四是農村生活污水的治理工藝推廣困難。污水處理工藝與技術的選擇,受到當地社會、經濟發展水平的制約和地方保護主義或其他人文因素的抵制。
五是當地自然與生態條件(氣溫、降水、風向和土壤等)對所選擇的處理工藝與處理技術有負面影響,使其不能正常發揮效力。
六是農村外來人口對農村生活污水的處理壓力加大。在農村由于外來人口居住相對分散,管理較困難且環境保護意識較薄弱,給村鎮的管理人員帶來極大不便,所以外來人口在一定程度上加大了農村生活污水的處理壓力。
2 農村生活環境污水處理的對策和建議
2.1加大農村生態環境保護宣傳力度,提高農民環保意識
群眾是環境污染的制造者也是環境污染的受害者更是環境治理的受益者。因此政府必須加大環保宣傳力度和廣度通過電視、廣播等多種形式將環保宣傳深入到農村、社區甚至每一個農民家庭讓他們深刻地認識到保護農村生態環境就是保護他們的身體健康保護他們賴以生存的家園就是為自己造福為子孫后代造福。
2.2健全農村環境管理機構
建立農村環境保護的法律法規。建議各鎮、村統一建立環保所,在當地政府的領導下負責轄區環境保護的監督和管理。各行政村委要落實人員負責本村環保管理工作,及時匯報、交流環保情況和信息。在健全農村環境管理機構的同時,也要盡快制定農村環境保護的法律法規。在我國現行的法律體系中對農村的環境保護涉及很少,即使有涉及也都局限于原則性的規定未把農村、農業和資源的保護統一起來,因此我建議加快制定相應的法律法規。
2.3政府加大資金投入,建設農村生活污水治理系統
各地政府要加大資金投入建設農村生活污水治理系統。建議由村、鎮投入資金給每戶發放一個垃圾桶,讓農民把生活垃圾放到垃圾桶,每生產隊有一個運送垃圾的環衛工;每村建立一個垃圾堆放場,每村都要有若干人員清理河涌上的垃圾,每鎮都有一輛運輸垃圾的運輸車,把全鎮的生活垃圾運到垃圾綜合處理站,杜絕生活垃圾直接丟到河流里而污染河水。
2.4加強農村生活污水管網建設
農村生活污水排放管道應根據新農村建設總體規劃,根據實際情況,可以采取以下措施:一是如果居民生活區內沒有地方鋪設污水管網時,較小的明溝則采取加蓋板密封的方式進行,雨水則采取漫流的方式進水排水;大的溝渠則選擇將在溝渠內安裝收集管。如有必要時可挖除原有合流溝渠,帶污水收集管安裝完畢后再重新砌筑雨水溝或灌溉渠。二是如果居民生活區內留有充足的空間地方鋪設污水管網時,將污水管緊挨原有溝渠建設,在滿足排水標高要求的情況下,盡可能的減少埋設深度,以降低成本。
2.5因地制宜處理農村生活污水
一是對于村莊布局相對密集、規模較大、經濟條件好、處于水源保護區內的單村或聯村,建議采用集中處理模式即對所有農戶產生的污水進行集中收集建設一個處理設施統一處理村莊全部污水以達到占地面積小、運行安全可靠、出水水質好的效果。
二是利用“三級凈化”方式處理農村污水。建設一座集沉淀、生化、清水”三功能于一體的三格池,池中分別放入小卵石和沙子、明礬木炭、對污水進行生化處理;池子上方栽種根系發達的花草植物 吸收污水中分解的有機物從而凈化污。
三是采用生活污水凈化池沼氣。采用厭氧發酵技術,在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機物分解轉化成CH4、CO2 和水,達到凈化處理生活污水的目的。其處理工藝:生活污水 格柵池厭氧發酵排放。這種“三級凈化”生活污水處理設施的特點: 一方面是不受地形制約既可單獨建造也可幾戶聯臺建造;另一方面是投資不大、運行維護簡單,每隔2―3 年清洗一次即可。同時,處理后的污水可澆花種草對分散的農村農戶家庭非常適用。
四是地埋式無動力凈化處理裝置。地埋式無動力凈化處理裝置是在圓筒型兼性濾池的基礎上發展而成的,其處理工藝流程為:生活污水厭氧酸化兼性過濾生態溝(自然通風)排放。該處工藝的最大特點是增加了生態溝,增加生態溝的目的是對厭氧發酵后的污水進行氧化處理,使出水水質進一步提高。但是由于是自然充氧效果不好,處理效果和普通化糞池效果差不多,而且投資大大高于化糞池,故使用較少。
五是利用氧化塘。氧化塘是經人工改造的具有處理污、廢水能力的自然池塘,是一種構造簡單、維護管理方便,處理效果穩定,節省能源的凈化系統。污水在塘內經過較長時間的停留、貯存,通過微生物的代謝活動,菌藻互相作用或菌藻、水生生物的綜合作用使有機污染物和其他污染物質得到降解和去除。
六是采用跌水充氧接觸氧化技術。跌水充氧接觸氧化技術是利用污水提升泵提升污水或者利用地勢差,使污水分級跌落,形成水幕及水滴自然充氧,無需曝氣裝置,在降低有機物的同時,去除氮、磷等污染物。
七是采用人工濕地生活污水處理技術。濕地泛指暫時或長期覆蓋水深不超過2 m 的低洼地及低潮時水深不超過6 m 的沿海地區。根據濕地形成的條件可把濕地分為自然濕地和人工濕地。自然濕地即在自然狀態下形成的,如上述所說的濕地。而人工濕地是受天然濕地凈化功能的啟發而發明的一項技術。人工濕地是通過模擬和強化自然濕地功能,將污水有控制地投配到土壤(填料)經常處于飽和狀態且生長有蘆葦、香蒲等水生植物的土地上,污水沿一定方向流動的過程中,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化學和生物的三重協同作用下,污水中有機物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作用,促進兼性微生物分解來實現對污水的高效凈化。人工濕地處理生活污水具有效果好、投資省、運行費低等優點。但也存在著占地面積較大,冬天處理效果受一定影響的問題。
1.1水資源緊張,污染結構相對單一
水資源結構單一、地下水超采嚴重是缺水小城鎮的主要特征。海河流域年用水總量達370億~400億m3,遠高出200億~300億m3的水資源總量水平,缺水形勢異常嚴峻。另外,降水嚴重不足且時空分布不均,統計結果表明2001~2007年間海河流域降水量較多年均值下降116.7%,其中7~9月降水占當年降水總量的64%~80%。為緩解水資源緊張和污染問題,大部分小城鎮將超采地下水作為主要供水水源,僅少量小城鎮取過境河道、蓄水塘用于灌溉。因此,水資源短缺是海河流域小城鎮水源的重要特征之一。受水資源條件限制,一般缺水小城鎮鄉鎮企業或耗水企業數量有限,工業廢水排放量少,對水體污染造成的威脅不突出。盡管部分小城鎮存在零散分布的小型作坊,但其產生的廢水多數通過自然蒸發,并不直接排入水體。根據課題組對部分小城鎮污染物來源解析結果,發現居民生活污水是缺水小城鎮的主要污染源,污染物約占華北缺水小城鎮水體污染總量的84%~91%,而生活污水中42.8%的NH3—N和52.3%的COD來自于廚房排水,50.7%的TP來自于洗浴用水。因此,居民生活污水是缺水小城鎮水環境治理的主要對象。
1.2管理方式粗放,用水結構不合理
取水設施陳舊,水資源管理落后是華北地區小城鎮的普遍特征。水井這種與現代化生活理念及城鎮化基礎設施建設要求極不匹配的原始取水設施,仍作為部分缺水小城鎮及農村地區的主要取水途徑,受污染小城鎮地區的供水安全難以保障。在實施了區域供水的中小城鎮,仍有部分地區將未經處理的地下水直接配送給居民,飲用水的安全保障存在較大缺陷。落后的取水策略和設施不僅降低了水資源的有效利用率,也增加了面源污染負荷。粗放的水資源開發形式和不合理的用水方式,導致水資源浪費嚴重,是缺水小城鎮水環境問題的重要方面。小城鎮生活用水價格相對低廉,用水方式不規范,水龍頭常流,衣物、蔬菜過度沖洗,便池沖洗水量大等浪費現象普遍。另外,傳統的小城鎮及村鎮農灌以漫灌為主,耗水量大,水資源利用率低。據統計,海河流域農業用水量平均占總用水量的69.85%,工業與生活用水量僅占29.13%。近年來,隨著農業節水灌溉技術的推廣及激勵政策的實施,噴灌、滴灌等先進的節水技術得以大規模應用,農業用水量逐漸降低,但農灌用水量占總用水量的比例仍維持在60%以上,節水灌溉的升級改進與市場推廣空間仍較大。水資源利用方式不合理,應歸因于小城鎮居民生產生活方式粗放、管理不規范,根源于小城鎮水環境宣傳教育、管理政策的嚴重缺失,居民環境保護意識相對淡薄。
1.3排水設施建設難度大,污水處理能力不足
排水系統不健全、管網覆蓋率低和污水收集難度大,是小城鎮水體污染的重要原因。部分學者指出,生活污水是小城鎮的最主要污染源,是水體COD、NH3—N的主要來源。污水收集是生活污水處理的前提,而小城鎮人口相對稀少,居民相對分散,導致排水管網敷設難度大,污水收集困難。目前中小城鎮規劃建設過程中,往往忽視了排水系統的建設工作,這種在城市建設中普遍面臨的問題,在中小城鎮更加突出。小城鎮基礎設施投入嚴重不足,水環境公共設施及服務水平低,人居環境建設未得到應有的重視。根據住房和城鄉建設部官方統計結果,京津冀地區小城鎮平均排水管道密度僅為26m/hm2,38%的小城鎮無污水處理設施,總體水平偏低,污水處理設施能力不足污水排放量的1/3,污水收集與處理設施存在維護管理不善,甚至無管理機制的問題。
1.4污水處理工藝適用性差,設施投資成本高
污水處理工藝適用性差,是制約小城鎮污水處理系統運行性能及效益發揮的主要因素。受居民生活習慣的影響,小城鎮居民生活用水水質水量變化大,旅游型小城鎮污水水質水量季節性變化明顯。但目前很少基于缺水小城鎮水質水量問題進行污水處理工藝適用性研究,多數只是照搬大中城市現有污水處理工藝模式,導致設施運行效果不佳、負荷率低,減排效果差。污水處理設施的建設與運行費用高、能耗大,是小城鎮污水處理的現實問題。由于小城鎮污水處理設施規模一般不足5000m3/d,無論執行哪種污染物排放標準,其單位水量投資均明顯高于大中型污水處理廠,排放標準越嚴格,單位水量投資和運行成本越高。
1.5生態環境退化,河塘沼澤化明顯
河塘系統是小城鎮水環境系統的重要組成部分,除作為小城鎮備用水源外,同時承擔著受納與降解污染物的終端任務,是水環境系統質量的最直接體現。從流域水環境系統層面講,河道也是小城鎮與大中城市水環境信息交流的主要媒介,而隨著大中城市水污染治理效果的日益顯現,小城鎮區段河道的水環境問題已逐漸成為大中城市水環境質量的隱患。因此,小城鎮河塘環境整治是其水環境治理與新型系統構建的重點所在。河道干枯、河底沼澤化、水體緩流甚至靜止、河床被侵占、暗溝眾多、土壤鹽漬化、生態退化已經成為華北地區小城鎮河道的普遍現象,這些問題的根源在于華北地區嚴重缺水的實際情況。據統計,海河流域43%的河道出現過斷水現象,3%的河道常年無水,12.5%的河道斷水時間超過2年。在缺水小城鎮區域,這些斷水的河道往往被用于蓄存生活污水、畜禽養殖廢水,甚至堆放垃圾;即使水量相對充裕的河道,由于污水直排、岸邊生活垃圾侵入、淤積底泥污染物釋放,水質常年處于劣V類狀態,水體富營養化與黑臭現象交替或重疊發生,嚴重影響景觀性狀。
1.6水環境整治目標過高,項目可持續性差
缺水小城鎮水環境整治實質上就是在現有水環境系統的物理要素、生物結構、功能特征等屬性基礎上,結合典型適用技術的工程應用、工程實體建設與管理措施的實施,構建具有當地特色的基于人水和諧理念的小城鎮新型水環境系統。針對北方缺水小城鎮的水環境系統特征以及經濟、技術水平相對偏低的情況,水環境系統整治的目標,亦即新型水環境系統的功能定位,應以水環境系統功能的實效性、可持續性為出發點,這是小城鎮水環境系統整治的基本問題。與大中城市相比,小城鎮規模小、數量多、分布廣,不同地區、不同類型的小城鎮之間也具有明顯的區域差異。缺水小城鎮新型水環境系統的功能區劃應遵循科學規劃、合理布局、適度建設、循序漸進的基本原則,系統方案應著重體現地方特色、經濟適用的特征,工程系統應具有良好可操作性及可接納性,避免出現因貪大求洋,急功近利導致的水環境工程系統建成后被“曬太陽”現象,給小城鎮造成巨大財政壓力及社會壓力。
2缺水小城鎮的水環境治理對策研究
2.1缺水小城鎮水環境治理的總體思路
水環境系統組成要素繁多,結構聯系復雜,其科學研究及工程實施是一個系統的科學問題。應基于水環境系統變化的客觀規律,結合水環境系統結構及問題特征,對缺水小城鎮水環境治理的技術思路進行總體設計和整體構建,并對關鍵技術的適用性及其需求做出必要的預測,對典型適用技術進行調研、評估、篩選;從工程實施層面綜合考慮系統的功能目標、小城鎮經濟實力與技術水平、技術經濟成本與環境效益等限制條件,優選關鍵技術進行優化集成,提升水環境治理工程建設整體技術水平,實現更高的環境效益和社會效益;同時從工程管理角度對新型水環境系統的功能維護進行綜合集成與應用。
2.2缺水小城鎮水環境治理的整體設計
鑒于水環境系統的要素復雜性、結構系統化及功能整體化,缺水小城鎮水環境治理應強調綜合整治理念。從水環境系統層面對包括污水處理、水體治理及非常規水源利用在內的子系統進行整體設計,是缺水小城鎮水環境綜合整治的基礎性工作,其成果可作為小城鎮水環境綜合整治核心技術集成的邏輯基礎,為水環境治理工程建設和運行提供基本依據。缺水小城鎮水環境治理的整體設計應采取定性分析與定量分析相結合的綜合集成方法,分析水環境系統內各工程子系統特征及相互間的定性關系,研究各工程子系統界面信息特征及其定量關聯,形成適用于小城鎮水環境系統功能目標及經濟技術水平的技術優化集成體系。缺水小城鎮水環境治理工程可按水源配置、水體環境整治及新型水環境系統功能維護三方面進行設計(見圖2)。水源配置由水源開發(包括污水、雨水、淺層微咸地下水及過境水等非常規水源)、水量調蓄與水質控制構成,其中水質控制是關鍵步驟,直接影響水環境質量。水體環境整治是指以水體為心,對底泥、邊坡、景觀設施等環境要素進行綜合治理,包括底泥清淤與處置、河床整形與邊坡塑造及景觀環境構建,其中底泥清淤與處置是水體水質保障的重點措施,也是新型水環境系統質量控制的關鍵。新型水環境系統功能維護是指缺水小城鎮新型水環境系統中水體水質的長效保持及景觀系統的日常維護,是水環境整治工作成效具備可持續性的重要保障。
2.3缺水小城鎮水環境治理的工程技術集成
2.3.1缺水小城鎮污水治理工程技術集成缺水小城鎮污水處理應體現以小規模分散式污水處理及強化自然系統集中調蓄與再凈化為核心的模式,實質上是強化自然系統凈化為主體的集成技術。依據污水分類治理原則,將數量有限的工業廢水單獨強化預處理或經完整處理符合排放要求后,排入人工濕地等生態凈化系統進行深度處理,確保其環境安全性;將數量可觀的生活污水首先源分離,區別對待濃度較高的“黑水”及濃度相對較低的“灰水”,將“黑水”同畜禽廢水并入厭氧處理系統,改善污水性質,利于后續生物處理,將“灰水”同餐飲廢水并入生態凈化系統進行深度處理;生物處理系統及生態凈化系統出水均并入自然坑塘,進行集中調蓄及再凈化,之后由邊坡濕地系統輸入水體或用于農灌。缺水小城鎮的污水處理工程技術路線見圖3。缺水小城鎮降雨量較少且時間集中,不宜進行規模化收集凈化,而宜并入自然坑塘調蓄利用,初期雨水污染物濃度相對較高,可考慮并入生態凈化系統進行處理。
2.3.2缺水小城鎮水體環境治理工程技術集成由于水環境污染治理歷史欠賬多,污染物成分復雜,水體流動性差,過境及自有河道水系污染負荷大,華北缺水地區小城鎮水體通常呈現缺氧黑臭及富營養化交替的現象。因此,缺水小城鎮水體治理的工程技術路線應突出實效性與適用性,強調水環境整治的系統性與綜合性,兼顧地方經濟實力與資金投入力度,工程措施要注重長效性及經濟性。要區別對待連通水體(過境河道、循環水系)及封閉水體(小型水塘),摸清水體污染現狀及成因,分析污染物來源及影響權重。水體治理工程方案既要包括底泥清淤、邊坡塑造、水體凈化與景觀構建等治理工程,也要包括水質長效保持措施。可見,技術路線的實質就是以水體和水環境總體質量為中心和基本出發點,重點關注河道物理結構及基礎設施的完整性、水污染物削減及水環境修復的協調性與有序性、水質保持及景觀環境建設的融合性與同步性。缺水小城鎮水環境治理技術研究總體技術路線見圖4。
2.4缺水小城鎮新型水環境系統的功能保持策略
缺水小城鎮經濟基礎薄弱,水環境整治的財力有限,尚未建立完善的水環境專項投入機制,環境管理不規范,必將嚴重影響水環境整治工作的可持續發展,不利于新型水環境系統功能的長效保持。另一方面,我國小城鎮水環境政策和管理制度基本空白,即使存在政策文件與制度文本,也未能起到實質性作用。某種意義上講,缺水小城鎮水環境污染成因不僅在于工程設施建設落后,也在于居民生活方式和環保意識差,以及環境政策缺失和管理不到位等方面。因此,缺水小城鎮水環境政策與管理制度的建設與完善,是水環境綜合整治工作取得成效的基本保障,而管理制度的設計與政策的切實貫徹,是取得長期效益的關鍵。
3小結
【關鍵詞】農村生活污水;現狀;建議
我國農村人口數量龐大,生活污水排放量較大,由于得不到有效處理,因而對環境造成一定的破壞。由于污水處理資金投入不足,農民環保意識不夠,大部分村莊沒有污水處理設備,生活污水直接排放到環境中,嚴重的影響了農村的生態環境,農民的飲水安全不能得到保證。
1 農村生活污水處理現狀
隨著農村生活水平的不斷提高,農村生活污水的排放量也逐漸增加,農村的生態環境遭到了嚴重的破壞,對農民的身體健康造成了很大的威脅,農村的環境令人擔憂。調查報告顯示,我國大部分村莊的排水設備缺乏,不經過處理而直接排放污水。89%的村莊的生活垃圾直接丟棄在住房前后、村內的池塘中,而且村里沒有人對垃圾進行處置。生活污水的任意排放,不僅對河流、池塘造成破壞,而且污染了村民的生存環境,嚴重影響了村民的身體健康。
農村生活污水主要包括洗浴、廚房、沖廁以及農民養殖牲畜的糞便水。農村的污水處理率不高,污水分散分布,水量排放沒有規則,污水中的有機物含量高,重金屬等有害物質的含量不高。農村人口居住的較為分散,但是由于居民有很相似的生活規律,這就造成農村生活污水的排放流量白天要比早晚的少,夜間的排水量不大,數量變化較大。
2 農村生活污水處理技術現狀
我國對農村污水處理技術研究的較晚,農村生活污水問題的重要性也凸顯出來,逐漸出現了一些高效、低費用的處理技術。一些農村地區開始認識到農村生活污水處理的重要性,既能提高人們的生活質量,又利于地區的經濟建設,國內對農村污水處理技術開展了一系列的探索與實踐,出現了厭氧沼氣池處理技術、氧化塘處理技術等。厭氧沼氣池處理技術會將絕大部分的有機物進行厭氧發酵,進而產生沼氣,大部分有機物即被分解,從而實現凈化的目的。沼氣可以用于做飯,經過處理后的污水可以用于灌溉。但是厭氧沼氣池處理技術受到溫度的影響,在氣溫較高的地區較為適用。氧化塘處理技術可以適用高效藻類塘系統,采用氨氮去除率達到93%,采用磷的去除率為55%,污水處理效果都很好。
3 農村生活污水綜合防治建議
3.1 健全農村環境保護方面的法律法規
農村的環境保護的工作要想落到實處離不法律法規的支持。我國涉及到農村環境保護的法律法規較少,能夠將農村、農業以及資源的保護結合起到的法律法規更是少之又少。農村環境的保護法的確立,有利于明確相關機構的職責,同時對相關的管理體制進行明確。
3.2 加強對農村生活污水的管理
污水的治理工作的順利開展離不開系統的規劃,根據合理、整體的規劃進行污水治理工作,避免廢棄工程的出現。相應的政府部門應當對污水處理工程進行財政上的支持,加大資金投入,鼓勵個人、企業和社會積極參與到污水處理的建設工作中。安排專門的管理人員負責污水處理系統和設備的日常保養和水質檢測工作,加大對專業人才的培養力度。當下,村委會不愿意對污水處理的費用進行承擔,國家對農村污水排放的收費政策以及污水處理的補償政策還沒有落實到位,因此,由村民自行承擔污水處理的費用顯然不合理,所以,應當盡快出臺相關的政策,根據農村污水排放的實際情況進行獎罰。同時,在進行農村污水管理的過程中應當健全管理機制,從而確保農村污水的治理能夠長久順利的進行下去。
3.3 加強宣傳,提高認知
調動相關部門的積極主動性,建設一支體制健全的管理隊伍,加強農民對生活污水處理重要性的認知。建議環保部門增加主管農村環境保護的辦公室,專門負責對農村的生活污水的處理工作,并制定較為完善的工作制度,對部門職責進行明確劃定,加大環保在農村整體評價的比重,確保農村生活污水治理工作的順利開展,同時,應當加強宣傳,尋求適合本地區的管理方式,按照當地的實際情況制定合理的獎懲措施,鼓勵農民積極參與到污水處理的工作中,切實提高農民的環保意識。
3.4 因地制宜的選擇合適的處理途徑
我國農村的分布廣泛、分散,經濟處于較為落后的狀態,要因地制宜的選擇合適的污水處理方法。對于經濟較為落后的農村,收集生活污水存在很大的困難,一些地區的農村過于分散無法實現收集的目的,一些地區的農村分布過于集中,這就給管網的施工帶來不便,需要投入的資金多,給農民和當地的政府帶來很大的經濟負擔。農村地區生活污水來源簡單,有機肥力好,但是由于使用不方便而大量使用無機肥,這就對水體造成污染。所以要發揮政策的引導性作用,對市場進行有效調節,鼓勵農民使用處理后的生活污水進行灌溉。
對一些經濟較為發達,村落集中地地區,應當加強對廢水的收集,采用生態處理的方法對污水進行處理。一些農村可以利用自己有利的地形比如可以利用高低的地形加快微生物的分解,從而更好地對污水進行處理。
4 小結
總之,在今后的工作中應當加強對農村生活污水的處理,避免因生活污水的任意排放對農村地區的生態環境造成影響,確保農民的用水安全和身體健康,這是當下改善農村居民生活環境最迫切的任務,具有非常重要的現實意義。因地制宜的選擇污水處理技術,健全管理制度,讓廣大農民成為最大受益者。
【參考文獻】
[1]侯慧.我國農村生活污染處理現狀及建議[J].資源節約與環保,2014,10(02):16-17.
【關鍵詞】農村生活污水;治理現狀;治理難題;政策建議
隨著社會的發展和生活水平的總體提高,農村生活污水治理的問題越來越受到人們的重視。一方面,河湖水體富營養化嚴重,超出了環境承載能力,急需減少直接進入水體的污染物數量;另一方面,城鄉一體化的發展及農村生活水平的提高,農民對生活的質量及所處的環境的要求也越來越高,迫切需要進行農村生活污水治理。多年來,張家港市高度重視農村環境的改善,結合康居鄉村、美麗村莊及村莊連片整治等行動開展農村生活污水治理工作,切實加強農村環境基礎建設。但與城鎮生活污水治理相比較,農村生活污水治理嚴重滯后,相關法律法規標準空白,治理技術不夠成熟,治理資金不足,農村生活污水已經成為農村環境面源污染的主要來源之一。
1.農村生活污水治理現狀
張家港市地處太湖流域,位于長江下游南岸,水資源豐富,水面積超過總面積的1/5;全市境內共有大小河道8073條,總長4074.3公里,具有典型的江南水鄉特色。全市常住農村人口40多萬,加上絕大部分外來人口暫住在農村,農村環境面臨著巨大的壓力。
張家港市農村生活污水管理模式為住建部門、環保部門及水利部門多頭管理,其中住建部門負責農村生活污水接管集中污水處理廠的管理,環保部門負責農村有動力、微動力地埋式生活污水處理設施的監管,水利部門負責農村生態濕地生活污水處理設施的建設管理。目前,農村生活污水治理主要采用接管城鎮生活污水廠、有動力微動力地埋式、生態濕地等方式,處理工藝主要有A/O厭氧好氧法,SBR活性污泥法,CWT-M等工藝。共建成農村生活污水治理設施190多處,設計處理能力近2萬噸,累計接納農戶4萬多戶約14萬人。
2.農村生活污水治理面臨的主要難題
2.1治理資金缺口大,設施建設不到位
在城鄉二元環保體制下,盡管城鄉一體化水平不斷在提高,但農村環境治理歷史欠賬多,資金供給成為首要難題,現有資金供給規模與渠道難以滿足農村生活污水治理需求,尤其是分散式處理設施的建設和運行管理;加上農村自然村落分散,集中處理困難,造成農村生活污水治理設施建設覆蓋不足,農村生活污水處理率不高。
2.2行政管理主體與權責不清晰,行政管理體制不適應農村生活污水處理設施建設與管理
農村生活污水的建設、管理分別有住建、環保、水利三個部門,這種多頭管理模式勢必會造成以下問題:一是缺乏統一的規劃、設計和管理,資金使用過于分散,污水處理設施工藝復雜多樣、質量參差不齊,治理效果不明顯;二是部門分工不明確,設施建設、運行、監管相互脫節,設施運行不足、停用閑置問題突出;三是省、市、縣主管部門不同,難以對地方管理進行有效的指導,地方部門工作業績無法得到上級的肯定,缺少行政激勵和持續性。
2.3處理工程運維與監管體制建設滯后,運行資金缺乏,設施運轉率不高
在管理理念上,受公共物品必須由政府供應、運營等傳統思路的制約,大部分設施有鎮(村)自行運行維護。但由于人力及技術上的限制,以及運維資金得不到保證,設施運行情況及效果不容樂觀。特別是經濟薄弱村,受村級經濟影響,不愿承擔農村生活污水處理設施的運行及維護費用,運維費用成為的包袱,開開停停,有的甚至棄之不管,造成政府耗費大量資金建成的農村生活污水治理設施閑置、“曬太陽”。
3.農村生活污水治理的對策及建議
3.1統籌規劃,健全制度,強化對農村生活污水處理工作的領導
一是科學合理編制農村生活污水治理專項規劃,按照城鄉一體化發展原則,環境保護、城鎮體系、鎮村布局、國土整治等規劃相結合,明確集中處理和分散處理的空間布局與建設時序,并結合實際明確對應的主管部門;二是注重管理的規范化、長效化,制定農村生活污水處理設施運營管理制度,明確部門職能及運營主體,協同分工,保障運營經費來源及使用,優化運行標準及監管方式、考核辦法。
3.2科學分配污水處理資金,拓寬政府和社會資金來源
一是要改變農村居民繳納污水處理費用卻不能享受污水治理權利的狀況,按照城鎮污水處理系統未覆蓋人口比例,從居民生活用水費中抽去污水處理費用,設立專項基金,用于分散處理設施的運營、維護和監管;二是加大財政補貼力度,重點資助分散處理設施建設,適當的政策傾斜,鼓勵農村生活污水治理公益事業;三是要考慮農村生活污水設施運行監督管理的經常性支出,用于管理人員聘用、水質監測、主管部門行政監督等支出,做到“政策到位、監督到位、資金到位”,確保農村生活污水治理工程建設和運行維護工作正常開展。
3.3推廣設施專業化管護,引導農村環保產業化發展
一是按照專業化管護的思路,逐步推廣分散式農村生活污水處理設施委托經營模式。初始階段可以按照“誰建設,誰管護”的原則確定運營單位,并逐步引入資質審查與準入制度;二是通過資質審查和工藝規范,實行“建管一體化”,引導設施建設和管護向技術和實力較強的企業集中,通過規模經濟效應提升企業參與設施管護的積極性;三是對于從事農村生活污水治理的企業,給予稅收、金融和科技(研發)等政策扶持,提升企業發展能力,促進農村生活污水治理產業化發展。 [科]
【參考文獻】
[1]梁祝,倪晉仁.農村生活污水處理技術與政策選擇[J].中國地質大學學報:社會科學版,2007,7(3).
目前,我國城市和農村污水現象十分嚴重,這成為制約我國人民生活和社會生產的一個重要因素,怎樣治理我國的水污染問題已備受關注。本文首先了解了我國污水的主要來源,分析了我國污水現狀,并在此技術上深入研究我國污水處理技術,同時希望我國盡快利用相關技術進行污水處理,實現可持續發展。
關鍵詞:污水,來源,現狀,處理技術
隨著經濟的發展和社會的進步,我國的城市化水平不斷提高,城市化進程也隨之加快,然而,在這個過程中,水資源的浪費和污染問題日益成為世界各國面臨的共同的環境問題。同時,由此所引發的水資源短缺也逐漸成為制約我國社會經濟發展和企業進步的一個重要問題。
從我國的水環境現狀來看,我國的污水問題是應該受到高度關注和重視的。本文重點講述我國污水的現狀和處理技術方面的相關內容。
一、我國污水的來源
改革開放尤其是進入二十一世紀以來,我國經濟迅猛發展,人口數量也劇增,人們對水資源數量的需求越來越多,在生活和生產中,不合理的利用水資源產生了水資源的破壞和污染。
我國的污水主要有農村污水和城市污水。農村污水包括農村人口生活污水和生產污水,生活污水主要是指農村人口做飯洗衣洗漱產生的污水,以及廁所排放的污水;生產污水主要是農牧業生產過程中所產生的污水,比如水產養殖、禽畜養殖和農產品加工過程產生的農牧業生產廢水,甚至包括了農田中化肥、農藥被雨水沖刷形成的水徑流。城市污水也包括市民生活污水和工業生產污水。生活用水與農村生活用水一樣,主要是居民生活產生的污水;工業用水主要是工業生產中產生的大量水資源的污染和破壞,工業污水中含有很多工業用染料和重金屬等。
從上面的分析中,不難總結出農村生產污水和城市工業生產污水是我國污水的最主要來源。
二、我國污水的現狀
由于我國農村分布較為分散、農村面積較大,農村污水來源較廣、有機物濃度較高、成分較為復雜,污水中含有大量的磷酸鉀、致病菌和病毒等,所以農村污水的處理難度相對較大。城市居民比農村人口生活條件較好,生活產生的污水集中排放,可以進行集中處理,雖然如此,但是目前城市生活污水的處理效果不是很明顯,還需要加大技術、經濟和設備各方面的支持。
城市中的工業產生用水量大,水資源的利用方式多樣化,污水中有大量的工業染料和重金屬等,毒性較大,且伴有濃烈的氣味,工業污水是極難治理的。我國的城市污水處理最早開始于1921年的上海,長期以來,我國城市經濟發展和人口、資源、環境發展不協調,城市中的污水處理能力不能滿足生活和生產的現實需求,水污染問題越來越嚴重。
運用何種技術進行我國污水的處理,成為目前亟待解決的重要問題。
三、我國污水處理技術
(一)活性污泥法
活性污泥法首先是人工培養微生物,并對這些微生物進行訓話,利用它們對污水中可降解的有機物進行氧化和分解,通過一些列的化學反應現象,使有機物的性質發生變化,從而分離出污水中的有害物質,達到凈化污水的目的。
活性污泥法與傳統的生物濾池污水處理技術相比,占地面積很小,這種技術的實施和管理也比較簡單,而且凈化的效果好,資金投入少。這種方式非常適用于農村和城市的生活污水的處理。但是這種方式不能夠滿足氮、磷等營養物質的分解和排除,在污水處理技術行業又開發和研究出了新的技術,比如如A/O法、A2/O法、氧化溝法、SBR法等,這些改進的方法可以應用于工業生產污水的處理。
(二)生物膜法
生物膜法是利用生物膜,讓污水中的有害微生物在上面附著和生長的方式進行處理,生物膜可以吸附污水中很多的有機物,在氧氣充足時,還可以分解附著在其上的有機物。生物膜法的實質就是利用生物技術使污水中的微生物自動隔離出來,從而達到水凈化的目的。
這種污水處理技術十分環保,管理方便,投資費用低,可以廣泛運用于工業印染、皮革生產等工業生產污水的處理方面。
(三)厭氧沼氣池法
厭氧沼氣池是新型農村建設中倡導的一種將農村生活污水的治理和清潔能源(沼氣)的生產相結合的可持續發展模式,沼氣池的建造基本不需要很多投入,僅需將適合的生產沼氣的原材料如農作物的秸稈進行搭配混合即可。
厭氧沼氣池污水處理積水時目前我國很多農村地區運用較多的污水處理方法,這種方法具有很好的經濟效益和環境效益,可以在廣大農村地區進行適宜的推廣和宣傳,以解決我國農村生活和生產中的部分污水。
(四)土壤滲濾技術
土壤滲濾技術有慢速滲濾技術和快速滲濾技術兩種方式,慢速滲濾技術進行污水處理可以對農村生活污水進行處理,是運用較為廣泛的一種技術形式。
人工快速滲濾技術是在快速滲濾基礎上形成的,它是指污水投到有很好滲透效果的土壤表層,污水在地球重力作用之下,在土壤中經過生活氧化、硝化、反硝化和層層過濾多個環節之后,進而凈化。人工快濾污水的過程中,污水流經土壤時,許多有機物被截留下來,這實質上是一種采用物理技術對污水進行處理的方式。
土壤滲濾技術操作簡單、經濟環保,可以廣泛應用于我國的農業和城市生活生產污水的治理中。
(五)紫外線消毒技術
紫外線消毒技術主要是運用紫外線對污水中的病毒和致病菌進行輻射,通過病菌的核酸對紫外線光能的吸收使其自身的結構發生變化,改變其DNA的生物學活性,使核酸鏈斷裂,生物不能生產和復制,最終導致病菌的死亡。紫外線消毒技術可采用的等預案有紫外汞燈和紫外發光二極管。
紫外線消毒技術的使用非常簡便,只需要準備可以產生紫外線的設備就可以。這種技術非常適用于我國農業生活生產污水的處理,這可以在大范圍內進行推廣。
近日了解到,作為安徽阜陽城區基礎設施建設重點項目之一的泉北污水處理廠項目,廠區工程以及配套的污水管網、尾水排放管線均已完成,隨著進水管網完成接駁,年底前將可投入運營,結束泉北城區沒有污水處理廠的歷史。
據介紹,泉北污水處理BOT項目是阜城城市基礎設施建設重點項目之一,由阜陽首創水務有限責任公司負責項目的融資、設計、建設、運營維護和移交。這一項目于去年初動工,總投資1.4億元,占地100畝,同時配套污水管網50.8公里。污水處理廠一期工程日處理污水3萬噸,二期增至6萬噸。
阜陽首創負責同志告訴記者,廠區工程、污水管網目前已全部完成,具備通水條件,但還面臨著“一進一出”的管線瓶頸。其中,尾水排放管道工程此前因拆遷問題進展較慢,9月份以來,阜陽市、潁泉區政府積極協調,為尾水排放管道工程掃除了障礙,10月15日尾水排放管線施工完成,比原計劃提前了約10天。“預計年底可正式投入運營。目前,由潁泉區負責的太和路污水收集主管網正在完善,待進水管網的接駁問題解決后,泉北污水處理工程即可通水調試。”阜陽首創有關同志告訴記者。
據了解,泉北污水處理廠污水收集范圍為泉北規劃區,目前,潁泉區居民大部分的生產生活污水,通過地表滲透或直接排放的形式流入泉河,對泉河水質和居民生活環境質量造成一定的影響。而泉北污水處理廠投入運營后,不僅阜陽城區的污水收集、處理能力會有顯著提升,泉北無污水處理設施的尷尬也將成為歷史。
城市污水處理設施是城市基礎設施的重要組成部分,直接關系到城市生態環境及人居環境狀況。近年來,我市高度重視污水處理設施建設,已建成潁東、潁南污水處理廠。但是隨著城市規模的擴張,污水排放量也日益增加。目前,除泉北污水處理廠項目外,潁州污水處理廠也在建設中,這兩個項目投入運行后,整個阜陽城區的污水將基本實現處理后達標排放。
[關鍵詞]生活污水;技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0369-01
一、概述
由于社會經濟的發展,人類對潔凈水的需求量不斷增加,合理利用現有水源,保護現有水源不受污染,治理生活和工業廢水以及污水回用,不僅是我國城鄉面臨的當務之急,而且是當今世界性問題。由于我國城市化進程的快速發展,城鎮人口急劇增加,加上我國過去過多地把環境污染防治的重點放在工業污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相對滯后。隨著城市污水排放量增加,環境基礎設施建設又跟不上城市化發展速度,致使城市生活污水成為水污染的一個重要來源。因此,如何處理城市生活污水是一個值得關注的大問題。
二、目前污水處理的干擾和構成因素
1. 城市污水管網絡的設計
城市地下水地質條件的復雜,導致在城市污水處理的過程中,要充分的考慮特殊地形的影響,也就是說如果由于地下水流向的影響,導致一些地區的管道設計形式會受到限制和制約,所以在設計的過程中,有關部門應該充分的考慮這些因素,選擇最合理的設計方案做好污水的排放。
2. 垃圾滲濾液的危害
在城市的污水處理的過程中,污水本身以及其他的城市垃圾產生的各種濃度較高的廢水,也容易給污水處理的質量造成影響,也就是說在對垃圾和污水進行統一的集中管理的過程中,有關部門應該重視對污水和垃圾的分離。尤其是我國的一些中小城市,在垃圾處理的過程中,污水和垃圾的處理區域比較集中,這種情況下,有關部門必須要加強對污水的有效管理。
3.污泥的的臭氣污染嚴重
污水經過各種不同工藝處理后,出水達到了國家規定的排放標準,但是在污水處理過程中產生的污泥卻未能得到妥善的處置,還會給環境造成二次污染;另外,污水廠的臭氣也是一個棘手的問題,嚴重的臭氣,既影響操作運行人員的身體健康,也給周圍居民生活環境帶來污染。
三、城市生活污水處理方法
1. 膜分離技術的應用分析
鑒于膜分離技術在污水處理中通過固液分離機制去除污染物和細菌方法有獨到的優勢。人們對膜分離技術應用于給水和污水處理方面進行了多途徑的開發和應用。膜分離技術(如微濾、超濾)在城市生活污水處理應用方面也有了較大進展,已經部分商業化用作回用水。
中空纖維膜微濾系統,小規模處理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(總有機碳)。其中的懸浮顆粒和固體主要通過膜吸附作用從水中得以清除,結果使出水水質中COD、BOD、TOC、SS(懸浮物)和濁度分別低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,滿足回用水標準。絮凝-吸附-微濾系統處理生活污水,出水可回用,出水水質中濁度和COD分別為從18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13ml。
膜污染是膜分離技術在污水處理應用中的一個難題。膜污染是指處理物料中的微粒、膠體、溶質大分子由于物理化學相互作用或機械作用而在膜表面或孔內吸附、沉積,造成膜孔經變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性發生不可逆變化,導致處理水的質量和數量下降。膜污染防治技術目前主要有:
對濾液進行前處理。各種混凝土技術對濾液進行前處理能有效去除有顆粒物。強化一級處理工藝與膜技術聯合作用能有效降低膜污染。
改善操作環境,有關研究證實雙向攪動、物理沖洗、改變曝氣等方式能有效降低膜污染。
定期對膜組件進行清洗。盡管如此,膜污染還是隨使用時間的延長而增加。直到現在,膜污染仍是制約膜技術在處理城鎮生活污水應用中的最重要因素。防治膜污染而采取的種種措施使膜法水處理耗能相對較高。故與其他水處理方法結合應用的新型、低能耗合成膜法水處理工藝成為水處理領域研究的熱點之一。
膜生物反應器就是由膜分離技術與生物反應器結合的生物化學反應處理系統。就膜生物反應器處理生活污水,從能耗角度(特別是曝氣和循環泵的費用上)研究了一體式和分體式兩類反應器,結果表明:在處理特殊廢水(如N濃度高廢水)和廢水回用情況下膜反應器是非常有效的,但分體式的耗能要高于一體式,而后者的膜建設和維護費用則較高。加壓浸沒式膜生物反應器是膜生物反應器研制過程中的又一進展。通過抬高進水水位,利用膜組件外部水的壓力形成壓力差,并串聯一個厭氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。該反應器在處理城市生活污水時的連續運行結果證實:
膜在連續運行400d期間,經過清洗,處理效果穩定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分別為99%、93%、100%、79%和74%;短期抗沖擊能力顯著;平均耗能低,為2.4kWh/m。
應用膜生物反應器和中空纖維膜分離組件,該裝置在小規模污水處理運行中,無污泥排放、有機物高度穩定化,通過控制曝氣速率,脫氮效率高達90%。對曝氣的方式加以改進,以增大膜得通量。在膜生物反應器中加入鋁鹽或沸石,結果表明能有效降低膜污染,同時除磷、脫氮效果明顯。總之,通過開發新型有機、無機及復合經濟型膜材料,采用經濟、有效手段防止膜污染,加強膜技術與其它水處理技術聯合應用,可大大促進分離技術在城鎮生活污水處理中的實際應用。
2.生物處理方法的應用分析
污水生物處理過程是指利用微生物的新陳代謝把污水中存在的各種溶解態或膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害化物質。按照處理過程中有無氧氣的參與。污水的生物處理技術可分為好氧處理工藝和厭氧處理工藝;按照污水處理生物反應器中微生物的生長狀態,污水的生物處理技術又可分以活性污泥為代表的懸浮生長工藝和以生物膜法為代表的附著生長工藝。
厭氧處理工藝。厭氧處理工藝具有反應器體積小,規模靈活,工藝簡單,耗能低(僅為好氧工藝的10%~15%),產生的污泥量小(為好氧工藝的10%~15%),處理過程中對營養物的需求低等多種優點,是城鎮生活污水處理的首選方法之一。但是,城鎮生活污水中較低的污染物濃度。則成了傳統厭氧處理工藝在城鎮生活污水處理中廣泛應用的首要限制因素。為了解決這一技術難題,人們對傳統厭氧處理工藝進行了長期的各種改進試驗。改進后的厭氧處理技術在處理低濃度城鎮生活污水(COD
結束語
城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經濟發展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發展以及可持續發展路線的實施。是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。
參考文獻